无人机测试（通用6篇）
无人机测试 篇1
引言
目前的应用程序, 主要是用户是通过图形界面 (GUI:Graphic User Interface) 和系统进行交互。系统向用户提供了丰富的图形对象, 如按钮, 列表框, 菜单等。图形对象的存在, 使应用程序使用起来更加容易和简单[1]。
人机界面是用户与系统之间进行信息交流和传递的媒介。最初的软件测试往往是只注重于测试软件的功能和性能, 而忽视了界面的使用者在人机界面中的重要性。随着计算机网络技术的迅猛发展和生产成本的大幅下降, 软件人机界面测试现在也愈发得到了重视。
1 GUI人机界面测试的技术特点
GUI人机界面测试是困难的, 这主要是因为有以下几个方面的原因:
1.1 一个GUI的可能接口空间是非常庞大的
每个GUI活动序列可能会导致系统处在不同的状态上。一般来说, GUI活动的结果在系统不同的状态上是不同的, 这样就必须在一个庞大的状态集上进行GUI测试, 即使借助于自动化测试, 这个工作一般也难以完成[3]。
1.2 GUI的事件驱动特性
由于用户可能会单击屏幕上的任何一个像素, 因此对GUI来说, 可能会产生非常多的用户输入, 模拟这类输入是困难的。
1.3 没有合适的自动化测试工具
GUI测试的覆盖率不同于传统的结构化覆盖率, 理论上不够成熟。目前的自动化测试工具如:QARun、Win Runner等, 均存在一定的不足。比如:大多采用捕获/回放技术获得测试脚本, 缺乏充分性;当被测系统发生改变, 获得的测试脚本不易修改;只能被动捕获被测试系统的执行信息而不能和被测试系统进行交互, 且有选择地捕获被测系统的执行信息[2]。
1.4 界面的美学具有很大的主观性
界面元素的默认大小、元素间的组合及排列次序、界面元素的位置、界面颜色等对不同的用户来说可能会有不同的结果, 因此如何才能代表大部分用户的意见也是界面测试的一个难点。尤其测试人员之间在这些方面的不同意见可能会导致开发人员的抵制。
1.5 有时界面与功能混杂
糟糕的设计使界面与功能混杂在一起, 这使界面的修改会导致更多的错误, 同时也增加了测试的难度和工作量。
2 GUI人机界面测试的一些原则和建议
综上所述, 图形用户界面 (GUI) 由于拥有大量的状态、基于交互和事件驱动的输入以及复杂的图形输出界面, 使得GUI人机界面测试成为当前研究的难点[4]。由于业界尚无统一的标准, 我们不妨从如下角度来进行软件GUI人机界面测试。
2.1 一致性测试
一致性使软件人机界面的一个基本要求。目的是使用户在使用时, 很快熟悉软件的操作环境, 同时避免对相关软件操作发生理解歧义。这要求我们在进行测试时, 需要判断软件的人机界面是否可以作为一个整体而存在。我们可以从下面一些方面进行一致性测试:
(1) 提示、菜单、帮助的格式、术语是否一致; (2) 各个控件之间的对齐方式、输入界面和输出界面在外观、布局、交互方式上是否一致; (3) 功能类似的相关界面是否在在外观、布局、交互方式上是否一致, 存在同一产品族的时候, 是否与其他产品在外观、布局、交互方式上是否一致 (例:Microsoft Office产品族) ; (4) 多个连续界面依次出现的情况下, 界面的外观、操作方式是否一致 (当然可能会有例外, 比如操作结束的界面) 。
2.2 信息反馈测试
假设软件的最终用户是一个初出茅庐的生手, 那么他在操作软件时肯定会出现这样或那样的错误, 比如输入非法数据、做出错误操作, 等等。这要求我们的人机界面有足够的输入检查和错误提示功能。通过信息反馈, 用户得到出错提示或是任务完成的信息。但有些不幸的是, 我们很多系统都在此方面做的不尽人意。
(1) 系统是否接受/拒绝客户的正确输入并做出提示 (例:弹出警告框、声响等) ; (2) 系统是否在用户输入前给出用户具体输入方式的提示; (3) 系统在界面 (主要是菜单、工具条) 上是否提供突显功能 (比如鼠标移动到控件时, 控件图标变大或颜色变化至与背景有较大反差, 当移动开后恢复原状) ; (4) 系统是否在用户完成操作时给出操作成功的提示 (很多系统都缺少这一步, 使用户不清楚操作是否成功) 。
2.3 界面简洁性测试
你的人机界面是否简洁明了, 易于用户使用?用户在填写需要输入的信息时是否感到不知所措?用户填完信息后是否找不到“确定”按钮?实际上, 一个处理该类测试的原则性的东西就是:干掉多余的东西, 尽可能分组。
(1) 用户界面是否存在空白空间 (没有空白空间的界面是杂乱无章的, 易用性极差) ; (2) 菜单深度是否在三层以内, 建议不要超出三层; (3) 界面控件分布是否按照功能分组 (菜单、工具栏、单选框组、复选框组、Frame等) 。
2.4 用户动作性测试
用户在使用软件时, 自然希望动作越少越好。我们的系统能应该让用户尽可能地“偷懒” (少点击鼠标, 少记命令等) 。从这个角度出发, 测试人员应当站在最终用户的角度来进行此项测试。
(1) 是否存在用户频繁操作的快捷键, 是否允许动作的可逆性 (Undo, Redo) ; (2) 系统是否提供模糊查询机制和关键字提示机制减少用户的记忆负担 (比如搜狗拼音输入法的模糊音设定) ; (3) 系统出错是否存在恢复机制使用户返回出错前状态 (如:Office产品的文件恢复) ; (4) 在用户输入数据之前, 用户输入数据后才能执行的操作是否被禁止 (如特定的按钮变灰) 。
2.5 行业标准测试
每个行业都有自己的一套标识体系。请尽可能不要与其“撞车”。这就需要我们的人机界面测试人员对软件行业的符号体系有所了解, 否则将很难担此大任。
(1) 界面使用的图符、声音是否符合软件所面向领域的行业符号体系标准; (2) 界面使用的术语是否符合软件所面向领域的行业命名标准; (3) 界面的颜色、背景是否与行业特征相近。
2.6 软件个性界面测试
每一个软件也应当具有自己的一些个性, 这些个性是体现软件开发商和所面向的用户领域的特定需要。我们对于软件个性界面的测试原则就是既要突出制作商, 又不能喧宾夺主。
(1) 软件的安装界面是否有单位介绍或产品介绍, 并拥有自己的图标; (2) 系统启动需要长时间等待时, 是否存在Splash界面, 它是否包含或反映制作者信息; (3) 软件是否有版本查看机制, 版本说明上是否有制作者或是用户的标识。
小结
总而言之, 软件人机界面的测试需要一个立足“共性”但又要强调“个性”的测试思路, 软件人机界面的测试与其他类型测试不同, 更加强调从用户的角度、审美观去看待待测软件。在这些方面进行测试, 自动化测试工具就无能为力了。很多时候, 需要在强调规整和强调个性间进行权衡。这迫切需要我们的界面测试人员用大脑去思考, 用心去体会。这对人机界面测试人员在审美观上也是一个极大的挑战。
参考文献
[1]刘一帆, 古乐野.Windows应用程序界面测试技巧[J].计算机应用, 1001-9081 (2001) 08-0081-03.
[2]姜卫, 汪厚祥.图形用户界面的测试自动化[J].舰船电子工程, 2004 (04-141-50) .
[3]李庆义, 岳俊梅, 王爱乐等.软件测试技术[M].北京.中国铁道出版社, 2006.
[4]陈启安, 李小将, 李蜀瑜.一种VFSM的图形用户界面的测试方法[J].厦门大学学报 (自然科学版) , 0438-0479 (2002) 06-0706-0.
无人机测试 篇2
复习策略：
一、充分做好宣传发动工作，提高重视程度，消除恐惧心理。
人机对话考试是中考的序幕，对于学生有三方面促进作用：促进听力口语训练，提高听说能力；促进英语学科总复习，提高中考成绩；促进学生增强信心，调适良好的中考心态。
我们首先让学生了解人机对话考试到底是怎么回事，熟悉和掌握考试流程，严肃认真参加考试，按计算机提示进行操作，消除学生考前的紧张情绪和恐惧心理。
二、周密计划，精选材料，扎实开展有序有效训练。
初三学生进入中考复习阶段，课业负担较重。英语听力口语训练既不能占用其他课时和学生紧张的课余时间，也不能“考前突击”。人机对话考试对学生语言表达的完整性、准确性、流利性、韵律性等方面的评判更加全面规范，这就要求学生必须通过扎实有效的复习训练，使他们的发音更加标准、地道。所以，我们必须将人机对话复习训练有机穿插到平时教学中，在课堂教学中渗透听说训练。备课组拟以《2013年江苏省初中英语听力口语自动化考试纲要》作为训练的蓝本，充分利用各种资源进行针对性训练，以《江苏2013年初中英语人机对话英语听力模拟题》、《初中英语分级听力》以及2012年人机对话测试题等进行模拟训练。
复习措施：
为了更好地做好复习训练工作，我们要结合各学校实践中所形成的行之有效的经验，适时开展形式多样的训练活动，提高训练效率： 1.早读：朗读训练，增强语感，提高技能
利用早读课有计划地训练《初中英语听力口语自动化考试纲要》的30篇短文和20篇话题简述。每节早读课安排三篇短文、两个话题简述。让学生大声跟录音朗读，模仿录音中的语音、语调、节奏、停顿等，老师适时指导，教给学生必备的朗读技巧，如重音、连读、失去爆破、同化、意群停顿等。然后，学生自由朗读，老师进行个别指导，及时提供帮助，纠正学生的错误发音。朗读时，要做到眼到、口到、心到。为了帮助性格比较内向或口语基础较差的同学提高朗读的水平，要帮助他们创设安全的学习心理环境，可以采用集体朗读、集体背诵、小组赛读、男女分读等多种形式来训练口语能力。为了调动各个层次学生的学习积极性，在进行朗读训练的同时，进行听力训练和理解能力训练，可以提出不同的跟读要求，基础差一些的可以看书跟读，基础较好的尽量不看书跟读，成绩优秀的不看书跟读。2.课前：学生演讲，锻炼胆量，训练表达
为了缓解学生考试时面对计算机、麦克风的心理压力，让学生能够在考试中得心应手地发挥出自己的水平，在每堂课前安排两到三个学生以口语测试中的话题简述进行两分钟演讲。老师对演讲者给予激励性的点评，提出中肯的改进意见，帮助学生树立信心，增强勇气，提高口语表达能力。
3.课中：创设情境，搭建平台，听说互动
为了将听力口语训练和复习有机联系起来，使得人机对话考前训练常态化，上课时教师要力求使用英语组织教学，启发学生用英语提出问题，以问题引导学生进行思考，训练学生听说能力。如，课本复习时可以强化课文复述，这样既可以复习巩固课文，又可以训练口语表达能力、培养学生的口头概括能力和重组语言的能力。
同时，为了强化听说能力培养，我们在周五下午安排一节课作为听力口语训练课。在听力课上，要做到精听和泛听相结合。精听主要解决理解内容和掌握技巧等细节问题。泛听主要解决适应语速和整体感知等宏观问题。要依据课程标准要求和人机对话听力考试的题型设计听力训练题。在作听力训练时，注重对学生答题技巧的指导，例如，巧妙预测；顺序答题；边听边记；抓关键词句；大胆猜测等等。
朗读训练则将重点放在指导停顿、连读、失爆、语调等朗读技巧方面，话题简述则着重突出选用句型、句子的连贯和符合要求的适度拓展等内容，让学生在实践中感悟。4.课后：小组合作，结对帮扶，共同进步
听力口语技能训练是一项实践性强、个体差异大的学习活动，小组合作学习可以有效解决任课老师很难与学生建立“一对一”训练的问题。我们可以借助于合作学习小组，这有利于发挥学生的积极主动性，提高训练的针对性。学生可以利用课余时间进行自主训练，个性化的问题可以得到及时解决。可以采取化整为零，各个击破的策略，指导学生利用课余的零碎时间进行训练。每个小组对每天的朗读和话题简述内容相互检查，及时记录，教师根据记录情况，对掌握不好的同学进行帮助和督促，确保个个参与，人人过关。5.模拟测试：
每两周年级统一进行一次模拟测试，通过仿真模拟，进行适应性训练，实现练考无缝对接。以班级为单位，组织学生上机操作，让学生熟悉人机对话考试的操作流程、测试程序和相关的注意事项，熟练掌握耳麦佩戴方法、计算机操作等技能，掌握控制音量大小、语速快慢等技巧，掌握答案修改、答案提交等具体方法。根据模拟考试反馈报告反馈复习训练、上机操作、考试组织等各方面工作中存在的问题。通过模拟考试，老师要特别关注学生在听说方面的薄弱环节，特别重视模拟考试分析报告反馈的主要发音错误，从而开展有针对性的训练。针对不同基础的学生提出不同的要求，进行不同的方法指导，尤其是英语薄弱学科同学和临界生的情况，跟踪检查，确保不影响其中考结果。
在考前，我们还要做好考前心理调适工作，打消考试作弊的念头，切实提高学生的临场发挥能力。要按照考务要求，严密组织，规范实施，确保学生考出最佳成绩！
我们相信，通过扎实训练，仿真模拟，严密组织，2013年中考人机对话成绩一定能取得理想的成绩！
附时间安排表：
1.2月25日——3月23日，第一轮：
早读课：每天2个话题简述、3篇朗读材料，由英语教师+小组长检查。
中午自习每天20分钟进行听力训练，训练材料：《江苏2013年初中英语人机对话英语听力模拟题》、《初中英语分级听力》
每周五下午第3/4 课 ：学生上机操作。2.3月26日——4月15日，第二轮：
每天1~2个话题简述、2篇朗读材料，由英语老师+小组长抽查。中午12：00---12：30 听力训练 以仿真题、模拟题为主
每周五：以班级为单位，到机房进行英语人机对话同步训练，上机操作。3.4月16日——考试，上机模拟测试：
无人机测试 篇3
此外，英国国防部还在与美国空军的大狩猎团队合作，以建立和协商测试要求的具体内容。大狩猎团队负责为美国空军快速部署新能力，而此前有消息称美国也在进行评估以为美国空军的MQ-1捕食者和MQ-9死神装备硫磺石导弹作准备。但是英国国防部并没有透露具体的测试时间表与具体的装备时间。这次测试也表明英国想要在2014年后将死神作为核心装备的决心。
德意演示火山制导炮弹精度
根据德国和意大利签订的协议，研究人员于2013年7月初在南非Alkanptan试验场开展了为期一周的火山制导炮弹试射工作，演示了其良好精度。如果火山炮弹单独以GPS制导，则可命中离目标20米以内的范围，若以GPS/激光半主动复合制导，则可以命中33千米处、大小为2米×2米的靶板。试射中，火山制导炮弹的发射平台为
PzH2000式自行榴弹炮
火山制导炮弹系列包括127毫米和155毫米两种口径，配备GPS/红外复合导引头或GPS/激光半主动复合导引头。意大利国防部是火山制导炮弹的主要投资方，而德国国防部主要解决激光半主动末制导系统、火控系统和弹药编程及发射平台等问题。预计火山制导炮弹于2014年达到可生产水平。
印度将测试普拉哈尔地地战术导弹
2013年7月19日一枚印度普拉哈尔地地战术导弹的原型样机被运送到位于奥里萨邦昌迪普尔的综合测试靶场以准备进行飞行试验。普拉哈尔导弹由印度防御研究与发展组织研制，射程为150千米，其外形与印度的先进防空拦截导弹相仿，有可能是这种导弹的一种衍生型号。
普拉哈尔导弹携带有常规战斗部，采用轮式发射车发射。每辆发射车上携带有6枚待发射导弹。导弹的发射准备时间为2到3分钟。普拉哈尔导弹有可能在今年末或2014年进入服役。
普拉哈尔导弹将能够填补印度目前使用的射程45千米的皮纳卡非制导火箭弹、未来使用的射程60千米的皮纳卡Ⅱ火箭弹与当前射程为250千米的大地导弹之间的火力空隙。该组织的负责人称，普拉哈尔导弹最终将取代大地导弹承担战术导弹任务，其性能与准确度都优于大地导弹。
MBDA公司开始验证中程导弹战斗部和发动机
MBDA公司近期对其中程导弹的战斗部和发动机进行了系列试验。
中程导弹是一种新型地面作战装备，预计2017年装备法国陆军。MBDA公司于2009年自筹资金启动中程导弹研发工作。2011年12月法国国防采办局披露了其与MBDA公司签订的中程导弹风险降低合同。在风险降低合同下，研究人员验证并确定了中程导弹系统中的导弹和发射站的相关关键部件技术方案。其最终的设计方案为：采用非制冷红外导引头，具有发射后不管能力，发射站采用最新型白光相机。另外，该弹发射后还可通过光纤实现人在回路操控能力。基本设计方案确定之后，中程导弹项目于2013年初进入集成阶段。研究人员制造和并测试了首个中程导弹功能验证样弹，并对完整样弹进行了环境试验，从而确定了中程导弹各部件的基本环境参数要求，为接下来进行冲击和振动试验奠定基础。
MBDA公司在2013年巴黎航展上称，研究人员已通过各种地表条件下的系列试验验证了中程导弹在有限空间中发射的能力。另外，研究人员还测试了中程导弹战斗部对最新型爆炸反应装甲的侵彻能力，并在巴黎航展开始前数星期启动了战斗部的进一步试验工作，以验证其反建筑模式的性能。这些试验的结果将用于指导中程导弹战斗部的设计定型。
俄罗斯披露舰载型铠甲-M和铠甲-ME弹炮结合防空系统
铠甲-M是俄罗斯图拉仪器仪表设计局在其铠甲-S1弹炮结合自行防空系统基础上新研制的舰载型。2013年7月5日在第六届圣彼得堡国际海事防务展上，图拉仪器仪表设计局宣布铠甲-M弹炮结合防空系统将安装在俄罗斯建造的轻巡洋舰和巡洋舰等多种战舰上，用于替换现役卡什坦混合式弹炮结合自行防空系统。
铠甲-ME是铠甲-M的出口型号，系统反应时间为3秒至5秒，可同时攻击4个目标。导弹的最大射程为20千米，射高为2米至15千米。通过弹炮结合模式，该系统有望对付穿透船体深度达1500米的近距离威胁。
无人机测试 篇4
一、《课程标准》和人机对话测试对听、说的要求的对比
（一）《课程标准》听、说五级要求。
《英语课程标准》要求九年级(初三)结束时，学生在听、说方面应达到五级要求。对听的要求：1.能根据语调和重音理解说话者的意图;2.能听懂有关熟悉话题的谈话，并能从中提取信息和观点;3.能借助语境克服生词障碍、理解大意;4.能听懂正常语速的故事和记叙文，理解故事的因果关系;5.能在听的过程中用适当的方式作出反应;6.能针对所听语段的内容记录简单信息。
对说的要求：1.能就简单的话题提供信息，表达简单的观点和意见，参与讨论;2.能与他人沟通信息，合作完成任务;3.能在口头表达中进行适当的自我修正;4.能有效地询问信息或寻求帮助;5.能根据话题进行情景对话;6.能用英语表演短剧;7.能在以上口语活动中做到语音正确、语调自然、语气恰当。
（二）人机对话的听、说测试要求。
对听的要求：1.能根据语调和重音理解说话者的意图;2.能听懂有关熟悉话题的谈话，并能从中提取信息和观点;3.能借助语境克服生词障碍、理解大意;4.能听懂正常语速的故事和记叙文，理解故事的因果关系。
对说的要求：1.能比较连贯地朗读所学课文和难度略低于所学语言材料的短文;2.能就熟悉话题、根据所提供的信息说一段话，不少于7句;3.能在以上口语活动中做到语音正确、语调自然、语气恰当。
通过对比，人机对话听和说的测试要求与《课程标准》中对听、说五级要求的描述完全一致，应该说略低于目标要求。所以，只要我们在平时的教学过程中，按照《课程标准》五级的要求做好听、说、读、写基本技能的综合训练和评价，就能使学生很好地适应人机对话测试。
二、注重听、说能力的日常培养
（一）创造条件反复听。
《牛津初中英语》每个单元的各个板块都编排了听的训练。听力材料语言地道，朗读的语音、语调纯正，这就要求我们充分地、创造性地训练学生听的能力。除了所学的课本录音带、口语教材录音带，还可以选听适合或略高于教材水平的材料。无论是精听还是泛听，开始时都不要看文字材料。精听应先把录音内容从头至尾听一遍，再反复听未听懂的地方。听不清的地方要求学生至少听清各个音节，然后看文字材料，对影响理解的生词可查阅词典，接下来再听，直到听懂全部内容为止。这样的听力训练，可以提高学生的辨音及听力理解能力。
（二）鼓励学生开口说。
《牛津初中英语》各单元话题大多联系学生的现实生活，同时向学生周围的世界逐步扩展，既引起学生学习英语的兴趣，又引导学生探索身边的世界。熟悉的话题使得学生有话可说，因此，教师在平时的教学中，应创设多种情境，鼓励学生多说英语，如值日报告、一分钟演讲、小型辩论、对话表演等。通过这些练习，学生既能提高英语口头表达能力，又能激发学习英语的兴趣，很好地体现“学中用，用中学”。
三、加强人机对话的模拟训练
（一）了解人机对话的测试体系。
江苏省初中英语听力口语自动化考试系统采用人机对话方式，考生通过计算机和麦克风设备完成听力、口语题目，并由计算机对考生的听力答案和口语录音进行全自动评分，反馈评估结果，促进教学。这是一场英语听力、口语合并的全自动化考试。要做好人机对话的听力口语，首先要了解人机对话的题型和题量。
其次要了解人机对话的考试特点。
1. 考试自动化。
采用人机交互的形式，将听力、口语合二为一，有效减少了两考分离所需要的大量繁杂的组织工作;同时将大量教师从面对面测试的口语考试中解脱出来，极大降低了考试的组织难度和人力成本。
2. 采用题库方式。
同一考场使用难度相同而题目不同的试卷，有效降低了相互干扰和作弊的可能性。
3. 制卷自动化。
在国内首次将计算机自动评分引入考试评估，真正实现了考试与评估全流程自动化，有效提高了评估的客观性和公正性。
（二）掌握人机对话的答题技巧。
1. 调整心态，临场莫慌。
听力不同于其他题型，听力测试的答题速度是由命题人统一掌握的，录音材料转瞬即逝，无“回听”的机会或自由思考的余地。考生的临场心态对听力成绩有着极大的影响。所以考生必须培养良好的心态，沉着冷静，对没听懂的地方要“忍痛割爱”，继续往前听。
2. 熟悉试题，快速选择。
答好听力题的重要前提和保证是在听录音之前阅读试题。开始听音前的五分钟，考生要看清每个题目的问题与选项，绝对不能放过任何一个细节。在浏览问题和选项时，要尽可能对文章内容和试题答案进行预测，听录音时只要验证自己的预测就可以了。同时，由于选项和试题里的短语、句子极有可能在听力内容里再现，因此，认真读题还可以提高听音的效果。听完每一小题之后，要尽快选定答案，这样可使自己处于主动地位。如果每一题都是先听后看，则有可能被牵着鼻子走，疲于应付。同时，考生切记不要一边听下一句的录音，一边想着前一句的内容或眼睛仍看着前一句的选项，否则肯定造成一错再错，大大影响考试情绪。
3. 合理分配，不要抢答。
在做听力时，考生要充分利用两题之间的停顿时间，快速有效地阅读题目。这样在听录音时就可以缩小注意的范围，把注意力集中在与所提问题有关的关键词上，减少盲目性，加强针对性。如所提问题是有关时间的，就可以在听录音时特别注意出现的时间，从而作出正确的选择。
在做口语部分的朗读短文和话题简述时，考生千万不要抢答。听到“开始录音”的提示、看到麦克风图标和录音进度条后，再开始答题。如果抢答，将会影响分数。考生用口语答题时，如果没有表达好一个句子，可以立即修改重说，不会影响考生的得分;但如果考生在答题过程中修改太多，将会影响考生的流利性得分。
无人机测试 篇5
捷豹路虎最初的测试车辆将在长66公里的路线上展开测试。这一路线位于英格兰中部该公司总部和工厂附近，其中包括高速公路和城市道路。
来自英国政府的数据显示，全球自动驾驶技术市场的规模将约为1.29万亿美元。不过，自动驾驶技术的发展需要克服法律障碍，例如确定谁应当为车辆事故负责。
英国政府今年3月宣布了在高速公路上测试自动驾驶汽车的计划。近日，英国政府成立了一个咨询委员会，研究如何调整保险和汽车业规定，从而使无人驾驶汽车可以于2020年在公共道路上行驶。
捷豹路虎研发总监托尼·哈珀表示，该公司开发的技术能减小驾驶危险。这项技术中包括三维的街道探测装置，能识别障碍物，在汽车之间进行通信。
哈珀表示：“我们的互联和自动化技术有助于优化交通流量，减少拥堵，并减小事故的可能性。”
近年来，汽车厂商正投入巨资开发自动驾驶技术。福特已经参与了英国政府的自动驾驶汽车测试项目，而沃尔沃计划于明年在伦敦测试无人驾驶汽车。此外，日产计划在英格兰北部桑德兰的工厂中开发首款大众市场自动驾驶汽车。
不过，传统汽车厂商正面临特斯拉和谷歌等公司的竞争。谷歌正在开发无需人工控制的全自动驾驶车辆。在英国，无人驾驶汽车的测试仍需要有司机在车辆中，并在必要时刻接管车辆。
无人机测试 篇6
近年来, 具备可垂直起降、悬停及低空低速飞行能力的四旋翼无人飞行器已经成为一种主流的无人飞行器应用与研究平台, 在侦察、搜索救援、交通监控、灾情监测、航拍、地理测绘、遥测遥感等领域有着非常广泛的应用前景。
由螺旋桨、无刷直流电机、电子调速器及电池构成的驱动系统是四旋翼无人飞行器的关键部件, 它不仅产生升力, 更通过对各旋翼升力的快速调节提供飞行器六自由度运动所需的操纵力和力矩。由于具备开环不稳定、高动态的特性, 四旋翼无人飞行器的姿态需要通过对各旋翼升力的快速调节实现自稳定, 这要求旋翼升力具备快速的动态响应能力。旋翼升力通常由飞行控制计算机向电子调速器发送转速或PWM命令实现。前者要求电子调速器实现旋翼转速的闭环控制[1], 如此可降低电池电压波动对旋翼转速的负面影响;然而转速控制难免存在余差。此外, 出于轻量化考虑, 现有的电子调速器通常使用精度较差的内部RC振荡器, 这使得控制转速与真实转速之间存在误差, 需要额外的校正[2]。后者直接改变PWM占空比调整旋翼升力, 电子调速器仅进行换向而不构成转速闭环[3];在这种开环方式下, 旋翼升力具有快速的动态响应, 然而其动态特性不可避免会受电池电压变化的影响。
在电机方面, 当前的四旋翼飞行器通常采用有刷直流电机[4,5]或无感无刷直流电机[6,7]。有刷直流电机控制简单, 但扭矩较小, 需要减速齿轮配合驱动螺旋桨。无感无刷直流电机扭矩大、效率高, 可直接驱动螺旋桨, 可靠性更高。
本研究给出一个基于无感无刷直流电机的四旋翼无人飞行器驱动系统设计与实现方案并建立了旋翼升力的动态模型, 在此基础上对驱动系统进行详细的性能测试, 并给出实际的自主飞行实验结果。
1 驱动系统设计
1.1 驱动系统总体架构
四旋翼无人飞行器驱动系统总体架构如图1所示。四旋翼无人飞行器的驱动系统由螺旋桨、无感无刷直流电机、电子调速器及电池构成。对角线上的旋翼1、旋翼3逆时针旋转, 旋翼2、旋翼4顺时针旋转。飞行器的俯仰力矩由旋翼1与旋翼3的升力差产生;滚转力矩由旋翼2与旋翼4的升力差产生;4个旋翼的升力之和与反扭力差分别产生升力与偏航力矩;各通道操纵量与各电机PWM值的关系为:
式中:uq, up, uT, ur—俯仰、滚转、升力、偏航通道的操纵量;u1, u2, u3, u4—4个电机的PWM输入。
除了快速的动态特性, 效率也是驱动系统设计的重要指标。根据动量理论, 飞行器悬停所需的理想功率为[8]:
式中:T—升力, ρ—空气密度, A—桨盘面积。
由式 (5) 可知, 在给定悬停重量的前提下, 桨盘面积越大, 消耗的功率越小。因此为了提升旋翼效率, 旋翼越大越好。然而大的旋翼需要大扭矩输出的电机匹配, 相应地, 电机与机体的尺寸也要做大, 因此研究者需要根据悬停重量、机体尺寸进行综合折衷。
1.2 电子调速器设计
为了实现无感无刷直流电机的电子换向, 本研究设计了由六臂全桥驱动电路、反向感生电动势过零检测电路、电流检测电路及ATmega88单片机构成的电子调速器如图2所示。
六臂全桥驱动电路的3个PMOS上臂由单片机的15.625 k Hz PWM输出驱动, 3个NMOS下臂由单片机I/O驱动。
电机转子位置通过检测第三相反向感生电动势 (BEMF, 以下简称反电动势) 过零点判断;过零事件由单片机内置的模拟比较器检测, 由于各相过零事件是按顺序产生的, 根据当前相位控制模拟通道多路选择器切换各相电压输入可以实现比较器的复用, 如此可有效简化电路设计。在静止或低速运行时, 由于反电动势很小, 过零事件检测存在较大误差, 这将导致电机无法正确换向而启动失败。为解决该问题, 本研究在电机启动阶段采用开环换向策略, 等电机产生足够反电动势后再基于反电动势过零点进行换向。
电机工作电流检测电路将电机工作电流转换成电压, 该电压由单片机ADC采集, 用于过流、电机堵转的检测, 以保护电机与MOS管。
ATmega88单片机实现换向、过流检测、与飞控计算机通讯等功能;通讯接口采用I2C总线, 以方便连接多个电子调速器, 并满足4个电子调速器500 Hz PWM更新频率所需的通讯带宽要求。
2 驱动系统模型辨识与性能测试
2.1 测试平台
本研究在如图3所示的测试平台上进行驱动系统的模型辨识与性能测试。测试过程中, 旋翼气流朝上, 产生的下压力由计重设备测量, 电子调速器同时以500 Hz频率输出转速测量值到本地保存。由于设备限制升力难以实时测量, 本研究在获得典型工作点转速与升力数据的基础上, 利用升力与转速平方的正比关系实时估计各转速下的升力。本研究测试的4种动力组合如图3所示。
2.2 模型辨识
PWM-升力阶跃响应曲线如图4所示。从图4给出的PWM-升力阶跃响应曲线可以看出, 旋翼升力的动态特性可以很好地用二阶线性模型描述:
式中:T—单个旋翼的升力;u—电机的PWM输入;k—模型增益;Tp1, Tp2—时间常数。
由实验辨识得到的11.4 V供电电压下4种动力组合的模型参数如表1所示, 辨识实验以方波信号为激励源, 模型参数由Matlab系统辨识工具箱估计得到。从表1可以看出, 同一动力组合正反桨对应的模型增益和带宽存在平均4.4%和4.3%的差异, 这主要是由于正、反桨空气动力学特性难以做到完全一致导致的;电机和桨的转动惯量对模型带宽影响很大, 驱动系统应选用转动惯量尽量小的电机和桨以提高驱动系统带宽, 使得其动态满足四旋翼无人飞行器实时控制的要求。
四旋翼飞行器的4个电机由于总工作电流非常大 (10 A以上) , 只能由未经稳压的锂聚合物电池组直接供电。在飞行过程中, 随着电池电压因放电而逐渐降低, 旋翼升力动态模型的增益和带宽将逐渐下降。针对3S锂聚合物电池组, 本研究选择12.4 V、11.4 V、10.4 V这3个典型的工作电压对各动力组合的模型参数进行了辨识, 结果如图5所示。在电池电压下降16.1%的情况下, 各动力组合模型增益和带宽平均降低22.1%和11.7%。因此, 在飞行控制器设计中需考虑这些参数摄动以保证系统鲁棒性。
2.3 效率测试
除了动态响应带宽, 能量效率也是评价驱动系统性能的重要指标, 它直接影响飞行器的续航时间与里程。11.4 V电压下各动力组合的效率测试结果如图6所示。在相同的升力下, 尺寸越大的桨诱导速度越低, 所消耗的功率越小, 因此效率越高;由于旋翼消耗功率与转速三次方成正比, 效率随升力增大而降低。
3 自主飞行实验及结果分析
3.1 四旋翼飞行器
为了验证驱动系统在实际飞行中的有效性, 本研究在如图7所示的四旋翼无人飞行器上进行了自主飞行测试。飞行器电机和桨分别采用朗宇X2212 550 k V电机和EPP1245正反桨, 电机对角距离0.5 m, 起飞重量1.024 kg。飞行器采用基于多源传感器信息融合的GPS/MEMS SINS/地磁组合导航算法[9]提高飞行状态信息估计的精度与动态性能。为保证飞控系统在驱动系统模型参数摄动下的鲁棒性, 姿态和速度控制算法均基于针对系统不确定性的定量反馈理论进行综合设计[10]。
3.2 自主飞行测试结果
四旋翼无人飞行器自主飞行轨迹如图8所示。在自主飞行实验中, 四旋翼飞行器首先从起降点自主起飞并爬升到航点1, 然后依次穿越航点2、航点3、航点4并返回航点1, 最后自主降落到起降点。由于四旋翼飞行器本质上具备的开环不稳定及高动态特性, 飞控系统对驱动系统的动态性能有很高要求。自主飞行实验结果如图9所示, 由图9可以看出, 驱动系统能很好地满足自主飞行需要, 即使374.5 s飞行器前飞时由于阵风干扰前飞速度出现1.4 m/s控制误差的情况下, 驱动系统也能快速响应, 并在2 s内通过姿态调整恢复前飞。整个飞行过程中, 轨迹跟踪均方根误差为0.58 m, 远小于GPS误差 (2.5 m RMS) 。
4 结束语
本研究给出了一个完整的四旋翼无人飞行器驱动系统设计与实现方案, 在此基础上通过系统辨识实验建立了旋翼升力的动态模型并对系统进行了综合的性能测试。
实验结果表明, 本研究设计的驱动系统动态带宽大于10 rad/s, 且在每个旋翼300克升力输出时效率高达9 g/W, 航线跟踪均方根误差为0.58 m, 完全满足四旋翼无人飞行器自主飞行控制的需要, 大量的飞行实验也验证了其稳定性。
参考文献
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