9、飞行伞与高速目标轨迹估计技术探索

飞行伞与高速目标轨迹估计技术探索

1. 飞行伞的实验与特性

1.1 飞行伞的控制与安全设计

为了提高工人的安全性，采用射频技术通过地面控制人员来操控飞行伞。地面控制站结合 GPS 数据实现对飞行伞的远程管理。由于飞行伞尺寸较大（2500mm × 2500mm），配备了带有遥控器和飞行系统的控制器，以确保其在城市区域的安全使用。飞行伞的飞行控制系统会综合考虑所有参数来保持平衡。

飞行伞还安装了高质量的超声波传感器（VU0002），这使得飞行伞能够轻松起飞和降落，并有效避开障碍物。不过，要保证飞行伞的正常功能，超声波传感器需要与避障算法协同工作。

1.2 飞行测试情况

在飞行测试中，一个重要目标是确定大型飞行伞与电子系统同步时控制系统的性能。飞行员可以通过遥控器操控飞行伞。在移动飞行伞后确定参数的第一步是选择纵轴，飞行控制系统（FCS）控制纵轴，同时飞行员继续引导飞行伞。飞行员操控飞行伞进出机场，并增加增益直到飞行伞稳定，以最小化稳态误差。飞行伞的高度会从左到右逐步上升和下降，以确保稳定性并保持适度的升降速率。

飞行伞成功起飞、稳定飞行并降落在预定区域。工人向不同方向（左、右和后方）移动，以评估飞行伞的机械响应。在测试过程中，研究人员测量了飞行伞的轨迹和误差距离，并将飞行伞保持在 10 米的高度。然而，测试也发现飞行伞的 PID 控制器会受到风速的影响，因此飞行伞不能在强风中飞行。而且，由于高效螺旋桨快速推动大量空气，飞行伞会产生较大噪音，在飞行时空中噪音水平可达 80dB，基频为 120Hz，在 5 米和 10 米高度飞行时噪音水平约为 95dB。不过，在建筑工地等噪音本身就很高的区域，与热应激相比，飞行伞的噪音影