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.无人机分类无人机的种类无人机分类方式 一、按飞行平台构型分类 无人机可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。 固定翼无人机 固定翼,顾名思义,就是机翼固定不变,靠流过机翼的风提供升力。跟我们平时坐的飞机一样,固定翼无人机起飞的时候需要助跑,降落的时候必须要滑行,但这类无人机续航时间...https://blog.csdn.net/xwdrhgr/article/details/123209596
2.无人机的作用和用途常见类型应用领域从无人机航拍影像中可以精确地分出每一个建筑、道路、河流、车辆,也可以通过图像拼接得到整个城市区域详细实景地图。无人机还可以用于野外地质与矿产勘测、农业资源探测、地理测绘等。 无人机的常见类型 无人机分类 按飞行平台构型分类:可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等; ...https://www.cnpp.cn/focus/10555.html
3.刘明远:民用无人机社会风险防控与法律监管[摘要]随着我国民用无人机产业的跨越式发展,民用无人机“黑飞”现象频繁,严重干扰了我国正常的航空秩序,危害国家安全和公共安全,侵犯公民的个人隐私等。当前我国关于民用无人机立法缺失、监管主体责任不明确、现行民航法规体系对无人机规定相对空白。本文在借鉴国外立法的基础上,提出了完善我国民用无人机相关法律体系、...https://www.ccps.gov.cn/bkjd/xzglgg/xzglgg2019_08/201909/t20190923_134453.shtml
4.知飞形堂—无人机驾驶员航空知识解读!,知飞无人机培训按风险分类 根据运行风险大小分为微、轻、小、中、大型无人机。 (一)微型无人机。空机重量小于0.25千克,具备高度保持或者位置保持飞行功能,设计性能同时满足飞行净高不超过50米、最大平飞速度不超过40千米/小时、无线电发射设备符合微功率短距离无线电发射设备技术要求的遥控驾驶航空器。 https://www.ezhifei.com/article-item-92.html
5.无人机理论概述知识1.按飞行平台构型分类: 固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。 2.按用途分类: 无人机可分为军用无人机和民用无人机。军用无人机可分为侦查无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、无人战斗机以及靶机等;民用无人机可分为巡查/监视无人机、农用无人机、气象...https://www.yjbys.com/edu/hangkongpeixun/277320.html
6.无人机技术基础期末答案和章节题库2024春无人机遥控器摇杆方式包括( )。答案:日本手###中国手###美国手 无人机按活动半径分类可分为( )和超近程无人机。答案:短程无人机###远程无人机###中程无人机###近程无人机 无人机的发射方式可归纳为( )、容器式发射装置发射和垂直起飞等类型。答案:手抛发射###母机空中发射###起落架滑跑起飞##...https://www.wkebb.com/c/b56e92ea20e2bb22ff2cdd9ac13ab435.html
7.无人机选购无人机选购指南无人机选购技巧有哪些→MAIGOO知识按飞行平台构型分类 1、固定翼无人机 固定翼无人机是最早出现的无人机类型之一,其设计类似于传统的固定翼飞机。它们通常具有较长的机翼和尾翼,用于产生足够的升力和稳定性。固定翼无人机适用于长距离、高速飞行,因此在侦察、监测、边境巡逻等任务中表现出色。 2、旋翼无人机(多旋翼) maigoo小编了解到,旋翼...https://www.maigoo.com/goomai/319097.html
8.无人机的特点及应用领域国内外无人机相关技术飞速发展,无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明,致使其在尺寸、质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度,任务等多方面都有较大差异。由于无人机的多样性,出于不同的考量会有不同的分类方法:按飞行平台构型分类,无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等...https://www.jianshu.com/p/9e5067890a53
9.2022年警用无人机驾培理论考试题库大全(切入角)、无人机的倾斜角,离目标距离等要素B、航路的隐蔽性、最大爬升角、最大下滑角、最大转弯角、无人机的倾斜角,离目标距离等要素C、航路的隐蔽性、最大爬升角、最大下滑角、最大转弯角、目标进入方向(切入角)、离目标距离等要素答案:A72.固定翼无人机保持匀速上升时,升力与重力()A、相等B、升力大于...https://m.renrendoc.com/paper/226462653.html
10.卫星制造与发射——迈向巨型星座时代图表12:卫星按重量分类 资料来源:《Why satellites are scaling down.》(Sweeting, M. N.,1991),《现代小卫星发展现状和关键技术》(陈国鑫等,2017),中金公司研究部 小卫星研制生产灵活、单星成本较低,技术进步拓宽了小卫星的任务场景。1)大卫星的研制周期通常在30个月以上,设计与生产过程高度定制化,而小卫星广泛...https://wallstreetcn.com/articles/3678006
11.现代雷达技术(精选十篇)最后将故障检测信息记录存储, 待阵面所有单元一次检测全部完成后, 整理故障信息, 按雷达系统要求的故障判别原则, 确定故障类别和等级, 并以编码形式发送给雷达中央计算机, 便于定期维修。 3.3 波控系统的软件设计 按照波控机完成相控阵天线配相运算和实时输出的功能, 其软件可以划分相位生成模块、接口模块和BIT模块三...https://www.360wenmi.com/f/cnkeyc3u8pb0.html