「炸機」自救!這個大學生團隊研發出無人機「黑科技」

上觀新聞 發佈 2024-05-07T23:50:32.065353+00:00

避障+傘降+反推+北斗+5G……近日,由山東航空學院飛行學院大學生創新團隊KFS團隊(Keep Flight Safe)發明的多旋翼無人機智能應急自救系統(以下簡稱「系統」),成功在省內部分通航企業、無人機企業投入運行,無人機事故率整體降低約30%,減少經濟損失近百萬元。

避障+傘降+反推+北斗+5G……近日,由山東航空學院飛行學院大學生創新團隊KFS團隊(Keep Flight Safe)發明的多旋翼無人機智能應急自救系統(以下簡稱「系統」),成功在省內部分通航企業、無人機企業投入運行,無人機事故率整體降低約30%,減少經濟損失近百萬元。

山東航空學院飛行學院院長馬文來介紹,近年來,隨著無人機產業的高速發展,無人機安全已成為關注的焦點,根據我國今年6月1日即將實施的《民用無人駕駛航空器系統安全要求》強制性國家標準,無人機需實現應急處置功能,遇到突發狀況時,具有降落、開傘等處置能力。目前,國內外從事相關研發的機構並不多,且相對成熟的技術也較少,尤其在無人機應急傘降保護裝置領域,相關產品在全球市場上尚處於起步階段。

KFS團隊研發的系統,填補了行業技術空白。系統針對多旋翼無人機安全問題,首先增設姿態增穩融合機載視覺系統,在大大提高無人機本體飛行穩定性的基礎上,能夠有效規避飛行環境中各類障礙物;研發獨立電源傘降控制系統,利用多傳感器融合故障檢測控制模塊,實時監控飛行狀態;開發基於「北斗+5G」多元融合的精準定位和實時追蹤系統,配合手機App,實現各類複雜環境條件下的實時示蹤、可靠回收。

KFS團隊指導教師陳健介紹,系統不依賴任何飛控系統及其數據,因此可適用於各種機型,傘降、反推等裝置可根據無人機型號、載荷,按需定製,且自重輕、設計維護簡單,可自行回收、反覆使用、成本低廉,適配性強。針對無人機「炸機」後在風力等因素影響下可能出現的側翻、滾轉、失穩,系統還專門設計了矢量反推裝置,以確保無人機能始終穩態降落,彌補了當前無人機自救系統產品可能以各種異常姿態降落的短板。經測定,系統故障判別率達90%,無人機事故率整體降低約30%,開傘響應時間0.7秒、傘布展開時間0.3秒、墜落減速率(降速)3米/秒、反推裝置響應時間0.8秒、反推減速效率20%、氣囊彈出時間≤3秒、北斗5G定位精度≤1.5米。

山東航空學院作為我省唯一的航空類院校,高度重視大學生創新創業能力的培養。本項目自2020年開始,在多名博士、碩士導師指導下,針對相應關鍵技術的各個環節,逐項攻關。四年間,團隊先後研發出三代多旋翼無人機智能應急自救系統產品,成功解決了無人機故障後的應急自救、安全著陸等難題,確保了無人機及掛載貴重儀器設備的安全。馬文來介紹,隨著無人機行業的不斷發展,這一系統裝置有望在未來幾年內得到廣泛應用,擁有更加廣闊的市場前景。

截至目前,KFS團隊已就系統申請無人機容錯控制、傘降系統設計、反推系統設計、結構設計、視覺避障、風險評估等方面的發明專利、實用新型專利、軟體著作權等14項,並發表SCI論文。

(大眾日報·大眾新聞客戶端記者 王凱 姜斌 通訊員 蘇玉娜 報導)

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