无人机基本知识

无人机是无人驾驶飞机的简称(UnmannedAerialVehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器(20-100公里空域),如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务。

按照不同平台构型来分类,无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台,其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台,最大特点是飞行速度较快;无人直升机是灵活性最强的无人机平台,可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼(多轴)无人机是消费级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力),但操纵简单、成本较低。

按不同使用领域来划分,无人机可分为军用、民用和消费级三大类,对于无人机的性能要求各有偏重:

1)军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求,是技术水平最高的无人机,包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;

2)民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低,但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求,因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务,目前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供,如警用、消防、气象等,占到总需求的约70%,而我们认为未来无人机潜力最大的

市场可能就在民用,新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;

3)消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台,用于航拍、游戏等休闲用途。

二、无人机技术难点

1、飞行控制系统是无人机的“驾驶员”-更精确、更清晰

飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统,飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用,我们认为是无人机最核心的技术之一。

其中,机身大量装配的各种传感器(包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等)是飞控系统的基础,是保证飞机控制精度的关键,在不同飞行环境下、不同用途的无人机对传感器的配置要求也不同。

2、导航系统是无人机的“眼睛”,多技术结合是未来方向

导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态,引导无人机按照指定航线飞行,相当于有人机系统中的领航员。无人机载导航系统主要分非自主(GPS等)和自主(惯性制导)两种,但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点,而未来无人机的发展要求障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能,需要高精度、高可靠性、高抗干扰性能,因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。

3、动力系统-涡轮有望逐步取代活塞,新能源发动机提升续航能力

不同用途的无人机对动力装置的要求不同,但都希望发动机体积小、成本低、工作可靠:

1)无人机目前广泛采用的动力装置为活塞式发动机,但活塞式只适用于低速低空小型无人机;

2)对于一次性使用的靶机、自杀式无人机或导弹,要求推重比高但寿命可以短(1-2h),一般使用涡喷式发动机;

3)低空无人直升机一般使用涡轴发动机,高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动机(美国全球鹰重达12t);

随着涡轮发动机推重比、寿命不断提高、油耗降低,涡轮将取代活塞成为无人机的主力动力机型,太阳能、氢能等新能源电动机也有望为小型无人机提供更持久的生存力。

4、数据链是“放风筝的线”–从独立专用系统向全球信息格栅(GIG)过渡

数据链传输系统是无人机的重要技术组成,负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输,上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人机大多采用定制视距数据链,而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据链。

现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展,无人机实用化能力将越来越强。往前看,随着机载传感器、定位的精细程度和执行任务的复杂程度不断上升,对数据链的贷款提出了很强的要求,未来随着机载高速处理器的突飞猛进,预计几年后现有射频数据链的传输速率将翻倍,未来在全天候要求低的领域可能还将出现激光通讯方式。

三、无人机发展缘起

1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场

战争是无人机发展的头号牵引力,20世纪末经历三大技术发展浪潮

无人机技术在20世纪末经历了三次发展浪潮、真正进入了第一个“黄金时代”:

1)1990年后,全球共有30多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统,代表机型有美国“猎人”、“先驱者”,以色列“侦察兵”、“先锋”等;

2)1993年后,中高空长航时军用无人机得到迅速发展,以美国“蒂尔”无人机发展计划为代表,在波黑战争中大放异彩;

3)20世纪末,旅团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现,其体积小、价格更低、机动性好,标志着无人机进入大规模应用时代。

早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题,而20世纪80年代以来

THE END
1.无人机飞行控制很难懂吗?工程师杂谈交友电子技术论坛飞控的种类 目前飞控的主要种类有两种“开源飞控”、“自研飞控”。接触过无人机行业的人都知道,如何使...https://bbs.elecfans.com/jishu_1121907_1_1.html
2.大疆无人机三大核心技术,助力智慧农业发展大疆创新是一家全球领先的无人机制造商,有多个不同的产品线,既包括入门级别的消费级无人机,也包括高端级别的航拍和测绘用途的无人机,甚至包括着陆和水下探测器等多个领域,能够满足不同用户的需求。除了不断推出令消费者惊艳的产品之外,大疆的无人机系统、影像设备和行业解决方案已经成为越来越多领域的生产力工具。https://tech.china.com/article/20240506/202405061515517.html
1.无人机飞控基础知识介绍,无人机飞控基本原理及构成csdn无人机无人机飞控是指无人机的飞行控制系统,主要用于保持无人机的正常飞行姿态。这个系统主要的功能就是稳定无人机的飞行姿态,并且能控制无人机自主或半自主的飞行。随着智能化的发展,当前的无人机已不仅限于传统的固定翼形式,已涌现出四轴、六轴、单轴、矢量控制等多种形式。飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行...https://blog.csdn.net/dong2010hong/article/details/136036853
2.飞控基本知识以上所列的功能中第1、4和6项是所有无人机飞行控制系统所必须具备的功能,而其他项则不是每一种飞行控制系统都具备的,也不是每一种无人机都需要的,根据具体无人机的种类和型号可进行选择、裁剪和组合。 传感器 无人机导航飞控系统常用的传感器包括角速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎角侧滑传感器、加速度传...https://www.yjbys.com/edu/hangkongpeixun/277283.html
3.今日科普:无人机动力系统知多少如果说飞控是无人机的大脑,那么动力系统则被誉为无人机的心脏,你对这颗心脏有多少了解呢?本文将为大家介绍无人机动力系统的相关知识。 不同动力的无人机分类 无人机根据动力来源的不同可分为油动无人机、电动无人机、固态氧化物燃料无人机、太阳能无人机、混合动力无人机。 https://www.yoojia.com/ask/17-12106799457787192478.html
4.1+X证书无人机练习题库+参考答案1、不应属于无人机飞控计算机任务范畴的是A、数据中继B、姿态稳定与控制C、自主飞行控制正确答案A答案解析飞控中包含飞控子系统与导航子系统,分别控制姿态稳定与航线自主飞行 2、位置传感器用于感受无人机的位置,是飞行轨迹控制的必要前提是典型的位置传感器A、加速度传感器B、GPS卫星导航接收机C、角速率传感器正确答案...https://www.yxfsz.com/view/1705424585288159234
5.无人机飞控类别它接收飞手发送的指令,并通过控制马达让飞机达到预期姿态。几乎所有的飞控都内置惯性导航系统IMU.一些高级的点飞控还会内置气压传感器和电子指南针。除了内置的传感器以外,飞控还可以外接很多其他外围设备,比如GPS、LED、雷达等。接下来小编将教大家如何选择无人机飞控。https://www.jianshu.com/p/512b81646459
6.无人机(多旋翼)驾驶专项职业能力考核规范5.通过地面站调校无人机飞控参数和指南针。1.飞行安全知识2.飞行前准备内容3.飞行器基本工作模式4.遥控器种类和各手柄对应的功能5.飞控参数和指南针调校15%(二)实践飞行1.试机并对尾起飞2.飞入航线起始点3.单舵面操纵4.执行自旋动作5.执行八字航线6.降落1.明确飞行器能够正常运行2.熟练掌握遥控器使用和对...https://m.renrendoc.com/paper/199322927.html