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无人机的介绍

发布时间:2019-08-21 12:37 来源:未知 编辑:admin

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  无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

  与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。

  军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

  如今,城市与乡村,都在因无人机的出现而发生改变,如若生活在农村地区,你会惊叹于无人机在提升偏远地区的运输能力以及提高农业生产效率上的杰出表现。

  如果作为城市中的一员,你也会惊喜的看到无人机在解决龟速物流以及城市规划建设管理中非同凡响的作用。在这个技术吞噬世界的时代,无人机正在像空气无孔不入地渗入到人们的日常生活中,在人潮拥挤的大城市,以及另一端的乡村。

  无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

  与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。

  军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

  如今,城市与乡村,都在因无人机的出现而发生改变,如若生活在农村地区,你会惊叹于无人机在提升偏远地区的运输能力以及提高农业生产效率上的杰出表现。

  如果作为城市中的一员,你也会惊喜的看到无人机在解决龟速物流以及城市规划建设管理中非同凡响的作用。在这个技术吞噬世界的时代,无人机正在像空气无孔不入地渗入到人们的日常生活中,在人潮拥挤的大城市,以及另一端的乡村

  无人机(Unmanned Aerial Vehicle)就是利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器,指不搭载操作人员的一种动力空中飞行器,采用空气动力为飞行器提供所需的升力,能够自动飞行或远程引导;既能一次性使用也能进行回收。

  遥控信号:遥控站通过发射机向无人机发送无线电波,传递指令,无人机上的接收机接收并译出指令的内容,通过自动驾驶仪按指令操纵舵面,或通过其他接口操纵机上的任务载荷。遥控站设有搜索和跟踪雷达,他们测量无人机在任意时刻相对地面的方位角、俯仰角、距离和高度等参数,并把这些参数输入到计算机,计算后就能绘出无人机的实际航迹,与预定航线比较,就能求出偏差,然后发送指令进行修正。

  此外,无人机还装备有无线电应答器,也叫信标机。它能在收到雷达的询问信号后,发回一个信号给雷达。由于信标机发射的信号比无人机发射的雷达信号要强得多,起到增加跟踪雷达的探测距离。

  下传信号:遥控指令只包含航迹修正信号是显然不够的,在飞行中无人机会受到各种因素的影响,无人机的飞行姿态也在不断变化,所以指令还需要包括对飞行姿态的修正内容。

  无人机上的传感器一直在收集自身的姿态信息,这些信息通过下传信号送到遥测终端,遥测终端分析这些信息后就能给出飞行姿态的遥控修正指令。

  弊:受无线电作用距离的限制,限制通讯距离通常只可达到320KM~480KM;容易受到电子干扰。

  自控飞行不依赖地面控制,一切动作都自动完成的飞行。为此,机上需要有一套装置来保证飞行航向和飞行姿态的正确,这套装置就是导航装置。通常的导航装置有:

  在机载设备上,它一般简称惯导。惯性导航是以牛顿力学为基础,依靠安装在载体内部的加速度计测量载体在三个轴向的加速度,经积分运算后得到载体的瞬时速度和位置,以及测量载体的姿态的一种导航方式。惯性导航完全依赖机载设备自主完成导航任务,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,不受气象条件限制。

  惯导系统是一种航位推算系统。只要给出载体的初始位置及速度,系统就可以实时地推算出载体的位置速度及姿态信息,自主地进行导航。纯惯导系统会随着飞行航时的增加,因积分积累而产生较大的误差,导致定位精度随时间增长而呈发散趋势,所以惯导一般与其他导航系统一起工作来提高定位精度。

  全球定位系统(GPS)由美国建立的一套定位系统,可以提供全球任意一点的三维空间位置、速度和时间,具有全球性、全天候、连续的精密导航系统。

  全球卫星导航分为三部分,包括空间卫星部分、地面监控、卫星接收机部分。在飞机上安装卫星接收机就能得到自身的位置信息和精确到纳秒级的时间信息。

  现在全球在使用的卫星导航系统还有:俄罗斯的glonass,欧洲的伽利略系统,还有中国正在建立的北斗系统。

  多普勒导航系统由磁罗盘或陀螺仪、多普勒雷达和导航计算机组成。磁罗盘或陀螺仪类似指北针,用于测出无人机的航向角,多普勒雷达不停沿着某个方向向地面发射电磁波,测出无人机相对地面的飞行速度以及偏流角。根据多普勒雷达提供的地速和偏流角数据,以及磁罗盘或陀螺仪提供的航向数据,导航计算机就可以不停地计算出无人机飞过的路线。

  多普勒导航系统能用于各种气象条件和地形条件,但由于测量的积累误差,系统会随着飞行的距离增加而使误差加大,所以一般用于组合导航中。

  组合导航是指组合使用两种或两种以上的导航系统,达到取长补短,提高导航性能。目前飞行器上实际使用的导航系统各基本上都是组合导航系统,如GPS/惯性导航、多普勒/惯性导航等,其中应用最广的是GPS/惯性导航组合导航系统。

  地形辅助导航是指飞行器在飞行过程中,利用预先存储的飞行路线中某些地区的特征数据,与实际飞行过程中测量到的相关数据进行不断比较来实施导航修正的一种方法。其核心是将地形分成多个小网格,将其主要特征,如平均标高等输入计算机,构成一个数字化地图。

  地形辅助导航技术就是利用机载数字地图和无线高度表作为辅助手段来修正惯导系统的误差,从而构成新的导航系统。它与导航方法的根本区别在于数字地图对主导航系统仅能起到辅助修正作用。

  ◆地形匹配:也称地形高度相关。其原理是地球表面上任意一点的地理坐标都可以根据其周围地域的等高线或地貌来当值确定。飞行一段时间后,既可以得到真航迹的一串地形标高。将测得的数据与存储的数字地图进行相关分析,确定飞机航迹对应的网格位置。因为事先确定了网格各点对应的经纬度值,这样就可以使用数字地图校正惯导。

  ◆景象匹配:也称景象相关。它与地图匹配的区别是,预先输入到计算机的信息不只是高度参数,还包含了通过摄像等手段获取的预定飞行路径的景象信息,将这些景象数字化后存储在机载设备上。飞行中,通过机载摄像设备获取飞行路径中的景象,与预存数据比较,确定飞机的位置。

  现代无人机在不同的飞行段,交替地采用遥控或自控飞行,这样可以充分利用遥控和自控两种控制方式各自的优势,克服彼此的缺陷。

  有人驾驶飞机的起飞和降落是飞行中的两大“难关”,无人驾驶飞机则更是如此。

  由有人把无人机带上天,在适当的地方投放起飞,这种方法简单易行,运用灵活,成功率高,并且可增加无人机的航程。

  借助固体火箭助推器,无人机从发射架上起飞。这种起飞方式占用的发射场地很小,适合前沿阵地、山区或船上使用。

  将无人机安装在带轮的小车上,靠无人机的发动机推进,当达到速度后,无人机脱离小车升空。

  这种方式可以使用现成的机场条件起飞,无需复杂的起落架,起飞跑车的结构简单、经济。

  利用直升机的起飞原理起飞。如:劲鹰2型固定翼垂直起飞无人机,可垂直起落、悬停、大载重、高限时。

  与有人驾驶飞机一样,使用本身的起落架降落。一般大型无人机才采用这种方式。

  无人机采用降落伞悬吊回收。这种方式适合小型无人机,对于大型无人机,由于伞降回收的可靠性不高,操纵困难,损失率高。

  使用大飞机在空中回收无人机的方式目前只有美国采用。采用这种回收方式,在大飞机上必须有空中回收系统。无人机除了有阻力伞和主伞外,还需有钩挂伞与吊索和可旋转的脱落机构。大飞机用挂钩挂住无人机的钩挂伞和吊索,用绞盘绞起无人机,空中悬挂运走。这种回收方式不会损伤无人机,但每次回收都要出动大飞机,费用高,对大飞机飞行员的驾驶技术要求高。

  用拦截网系统回收无人机是目前世界小型无人机普遍采用的回收方式之一。拦截网系统通常由拦截网、能量吸收装置和自动引导设备组成。能量吸收装置与拦截网相连,其作用是吸收无人机撞网的能量,避免无人机触网后在网上弹跳不停受损。自动引导设备一般是一部置于网后的电视摄像机,或是装在拦截网架上的红外接收机,由它们及时向地面站报告无人机返航路线.气垫着陆

  无人机机腹四周装上“橡胶裙边”,中间有一个带孔的气囊。发动机把空气压入气囊,压缩空气从气囊孔喷出,在机腹下形成高压空气区—气垫。

  气垫着陆最大的优点是:无人机能在未经平整的地面、泥地、冰雪地或水上着陆,不受地形条件限制。其次大小无人机都可以使用,回收率高。

  无人机的飞行平台主要由六大部分组成:机身、机翼、尾翼、起落装置、飞行自动控制系统和动力系统。

  机身主要用来装载发动机、燃油、任务设备、电源、控制操纵系统等,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。

  机翼是飞行器用来产生升力的主要部件。固定翼无人机的机翼有平直翼、后掠翼、三角翼等。下图是一些常见的机翼:

  机翼上一般还有副翼,用于控制飞机的倾斜,但左右副翼偏转方向不同时,就会产生滚装力矩,是飞行器产生倾斜运动。

  尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。对于一些结构比较特殊的无人机来说,可能会不设垂直尾翼或水平尾翼。

  垂直尾翼:垂直安装在机身尾部,主要功能为保持机体的方向平衡和操纵。通常垂直尾翼后缘有用于操纵方向的方向舵。

  起落装置对于无人机来说是形式最多样的一部分,这是因为无人机有多种发射/回收方式。大型无人机的起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分,起飞后起落架收起,减少飞行阻力;多数无人机的起落架很简单,飞行时也不收起;对于采用弹射、拦阻网等方式进行发射/回收的小型无人机就不需要起落架;对于采用手掷发射的小型无人机,就没有起落装置;伞降回收的无人机着陆装置可以说就是降落伞。

  飞行自动控制系统包括控制指令自动形成装置和传输操纵装置。指令自动形成装置包括自动驾驶仪和相关的传感器、导航设备;传输操纵装置包括从控制指令输出点到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递操纵指令,改变飞行状态的所有装置。

  飞机动力装置是用来产生拉力(如螺旋桨飞机)或推力(如喷气式飞机),使飞机前进的装置。现代无人机的动力主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。 (来源:互联网综合编辑)

  展开全部无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机1、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。2无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。2013年11月,中国民用航空局(CAAC)下发了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,由中国AOPA协会负责民用无人机的相关管理。根据《规定》,中国内地无人机操作按照机型大小、飞行空域可分为11种情况,其中仅有116千克以上的无人机和4600立方米以上的飞艇在融合空域飞行由民航局管理,其余情况,包括日渐流行的微型航拍飞行器在内的其他飞行,均由行业协会管理、或由操作手自行负责。

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