无人驾驶直升机的技术发展及其关键技术
无人直升机设计关键技术
无人直升机设计关键技术摘要:在信息技术的驱动下,无人机已经成为发展最快的飞机类型。
作为无人机体系中的重要分支——无人直升机,因其结构紧凑、灵活的转换,盘旋,垂直起飞和降落,在低速低性能,高机动性和安全性等,形成了覆盖目标、情报、监视、战场监视、通信中继、目标指示、指导和摧毁,电子干扰和对抗,灾难情况调查、气象观测、调查的土地和资源,测绘,地理信息动力巡逻和管道巡逻系统在军事、民用等领域的任务产品。
然而,由于一些独特的关键技术尚未完全突破,无人直升机的发展落后于无人机系统的另一个分支——固定翼无人机。
关键词:无人直升机;设计;关键技术;由于其结构紧凑、转场灵活、空中悬停、垂直起降、低空低速性能、机动性和安全性高等特点,已经形成了覆盖靶标、情报侦察、战场监视、通信中继、目标指示、引导与摧毁、电子干扰与对抗、灾害灾情调查、气象探测、国土资源调查、地理信息测绘、电力巡线和输油管线巡线等军、民用任务领域的产品体系。
一、飞行控制与导航技术1.从飞行控制和导航技术来看,由于无人直升机作为受控对象具有多变量、非线性、强耦合性、时变性等特性,是一种稳定性差、不易操纵和难以控制的飞行器。
所以目前飞行控制和导航技术是制约无人直升机投入实际应用中的瓶颈,也是一项决定无人直升机飞行品质的一项关键技术。
美军根据飞行控制与导航技术水平的高低,按照发展型谱把无人直升机的能力分类定义成十级,分别是:远程引导飞行控制能力、实时故障诊断与监控能力、飞行条件和故障的适应能力、机上航线再规划、集群配合、集群战术再规划、集群战术目标、分布式控制、集群战略目标和完全自主集群。
概括起来就是无人直升机的飞行控制与导航技术水平可分为四类:遥控飞行技术、自动飞行技术、自主飞行技术和智能飞行技术。
无人直升机遥控飞行需要地面人员操纵,按人工指令飞行,其中包括连续指令和离散指令控制飞行两种状态。
自动飞行需要预编程机载飞控系统,无人直升机按编定的程序指令飞行,具有自动导航功能,可按照程序设定实现自动起飞、航线飞行和着陆(舰)。
无人驾驶直升机
无人驾驶直升机无人驾驶直升机(简称无人直升机)具有独特的飞行性能及使用价值。
与固定翼无人飞机相比,无人直升机具有起飞着陆场地小、可垂直起降、空中悬停、使用灵活等一系列优点,在军民用的许多方面有着广泛的应用前景;与有人直升机相比,无人直升机具有无人员伤亡、体积小、造价低等有人直升机不可比拟的优越性。
无人直升机这些独特的飞行特点,使其在军用方面适合于在战场前沿、炮兵阵地以及驱护舰等狭小的场地上起降,它既可用于完成情报、监视和侦察任务,称“ISR (Intelligence Surveillance and Reconnaissance)任务”,叉能够完成战损评估、通信中继和电子干扰等其它任务;在民用方面,无人直升机可使用来完成大气监测、资源勘探、交通监控、边防巡逻、电力线检测、森林防火、航拍等任务。
无人直升机最早出现于五、六年代,之后几十年中没有大的发展。
近十几年来,随着复合材料、动力系统、传感器、尤其是飞行控制等技术的发展,无人直升机得到了迅速发展随着我国国民经济的发展,越来越多的部门需要一种载荷在10-20 kg,可垂直起降,成本低,可在空中悬停及进行中低速飞行的飞行平台。
这种飞行平台的主要用途有,空中摄影、空中巡查输电线路、对地测绘、对地监视、实时图像传输等。
另外,这种飞行平台也应具有体积小,便于运输,便于使用维护的特点。
由于直升机较固定翼飞机而言,具有悬停等灵活、机动的飞行性能,因此大多数研究机构选用直升机作为微小型无人机的研究平台,此外,微型无人直升机还被广泛用作空中机器人研究平台。
同时源于这项技术在控制等领域的挑战性,因此微型无人直升机受到越来越多政府和研究机构的重视。
目前美国、德国、瑞典、加拿大等国家均展开了微型无人直升机的研究。
其中美国主要是在DARPA、NASA、ARL 等政府机构以及洛克马丁等一些相关厂商的资助下,由众多研究机构开展微型无人直升机的研究计划。
卡耐基—梅隆大学微型无人直升机已于1998 年夏完成了NASA 资助的对加拿大北极圈的部分地区进行高精度的地图绘制的项目计划。
无人直升机设计关键技术
COVER STORY封面文章无人直升机设计关键技术南京航空航天大学 朱清华 张呈林在信息技术的推动下,无人机已经成为发展速度最快的机种,作为无人机体系中的重要分支——无人直升机,因其结构紧凑、转场灵活、空中悬停、垂直起降、低空低速性能、机动性和安全性高等特点,已经形成了覆盖靶标、情报侦察、战场监视、通信中继、目标指示、引导与摧毁、电子干扰与对抗、灾害灾情调查、气象探测、国土资源调查、地理信息测绘、电力巡线和输油管线巡线等军、民用任务领域的产品体系。
线和输油管线巡线等军、民用任务领域的产品体系。
但是,由于其特有的一些关键技术尚未完全突破,所以相对于无人机体系中的另一个分支——固定翼无人机,无人直升机的发展则比较滞后。
无人直升机的发展经历了一个较长的、持续改进与提高的过程。
从20世纪50年代起美国就开始研究无人直升机,到目前已有包括美国、Key Technologies of Unmanned Helicopter Design朱清华南京航空航天大学航空宇航学院副教授、硕导,飞行器设计专业博士,研究方向为旋翼飞行器总体设计、直升机飞行力学与控制、直升机工程。
在信息技术的推动下,无人机已经成为发展速度最快的机种,作为无人机体系中的重要分支——无人直升机,因其结构紧凑、转场灵活、空中悬停、垂直起降、低空低速性能、机动性和安全性高等特点,已经形成了覆盖靶标、情报侦察、战场监视、通信中继、目标指示、引导与摧毁、电子干扰与对抗、灾害灾情调查、气象探测、国土资源调查、地理信息测绘、电力巡COVER STORY以色列、俄罗斯、英国等十多个国家在研究和生产无人直升机。
根据发展途径可以分为三类:(1)无线电遥控模型直升机飞行自主化,即在遥控航模直升机基础上增加自动导航功能,该类无人直升机起飞时重量较小,有效载荷不大;(2)有人直升机无人化,即直接将有人直升机改为无人直升机,或沿用有人直升机构型研制无人直升机;(3)摆脱常规直升机构型设计,充分发挥无人飞行器不受载人条件限制的技术优势,最大限度地提升飞行性能和对不同任务的适应能力。
直升机关键技术及未来发展与设想
直升机关键技术及未来发展与设想摘要:直升机是利用生物仿生学原理制造,具有其它类型飞行器所不具备的垂直起降能力,能在空中悬停,可实现超近距离低空飞行,对结构复杂的环境有很强的适应性,这些特点也使其成为不可替代的飞行工具。
关键词:直升机;关键技术;发展前景;设想直升机是一种通过旋转机翼提供升力、推进力、控制力,能垂直起降的飞行器,其飞行原理、功能、用途不同于固定翼飞机。
直升机具有垂直起降、悬停、前后左右飞行、近地机动能力强等典型特点,因而在军事及民用领域发挥着重要作用。
一、直升机关键技术1、高精度气动分析。
飞行中的直升机旋翼和机身持续处于高度动态气动环境中,旋翼流速跨度大,可压与不可压流动并存,前行桨叶处于跨声速区域,桨尖产生激波,后行桨叶出现气流分离与动态失速现象,并且桨叶脱体涡、尾随涡、桨尖涡等螺旋尾迹复杂,旋翼流场存在强烈的桨涡干扰现象。
因此常规气动分析和设计方法仅能定性指导研究工作,需大量试验、试飞以完善和确定产品设计。
随着计算机技术的进步,用于直升机空气动力学计算的CFD软件技术突飞猛进,网格技术出现了结构化网格、非结构化网格、笛卡尔网格、蝇网格等,并从单一网格到并行重叠网格、嵌套网格、多网格、自适应网格,甚至多个异构求解器耦合,同时在算法上,采用自由尾迹模型、涡量输运模型等效率更高更精确的模型。
这些技术极大地提高了求解精度,并降低了能量耗散。
2、地面共振/空中共振。
直升机构型能简单看作以旋翼桨毂中心连接的两个振动系统。
异常激励后导致的地面、空中共振是直升机多发事故原因之一。
直升机桨叶摆振会导致整个旋翼的重心发生变化,旋翼重心绕旋转中心的转速与旋翼转速不一致,当其转速小于旋翼转速时,形成摆振后退型振动。
当这种摆振后退型振动与机体模态耦合,存在发生地面共振可能。
而随着无铰旋翼的应用,由桨毂力矩引起的机身振动频率若接近桨叶摆振频率,则可能引起空中共振。
空中共振需考虑因素多,包括桨叶挥舞、摆振、机体运动、空气动力等因素,是复杂的直升机动力学问题。
无人作战飞机的精确打击技术智能化和自动化
无人作战飞机的精确打击技术智能化和自动化无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV)是近年来军事领域的热门话题之一。
作为一种不需要人员搭载的飞行器,无人作战飞机在军事任务中发挥着重要的作用。
其中,其精确打击技术的智能化和自动化发展成为了关注的焦点。
本文将对无人作战飞机的精确打击技术智能化和自动化进行阐述。
一、精确打击技术的智能化发展随着科技的不断进步,精确打击技术在无人作战飞机上得到了显著的智能化发展。
首先,无人作战飞机的传感器技术得到了长足的进步,使其能够准确感知周围环境,包括敌人的位置、航线、战术等信息。
其次,配备了高精度导航系统和目标识别系统,使得无人作战飞机能够准确锁定目标并实施打击。
再者,搭载了高性能计算机和人工智能系统,使得其能够自主规划飞行路径,并通过模拟与训练提高作战策略的准确性和智能化程度。
二、无人作战飞机的自动化打击技术自动化打击技术是无人作战飞机的重要组成部分,其能够大幅提高作战效率和打击精度。
首先,固定目标的打击自动化实现了无人作战飞机对目标的自动定位和打击,减少了人为干预的可能性,提高了作战反应速度和精确度。
其次,移动目标的打击自动化克服了移动目标的高速、机动性等特点,通过实时目标跟踪和机动控制,能够在高速移动的情况下进行准确打击。
再者,自动化的打击决策系统可以根据实时的战场信息和情报,模拟分析并做出最优的打击方案,提高了作战效果。
三、无人作战飞机的应用前景无人作战飞机的精确打击技术的智能化和自动化,使其在未来的战争中具有广阔的应用前景。
首先,无人作战飞机可以在高危险和复杂环境中执行战斗任务,保护作战人员的生命安全,同时提高作战效果。
其次,无人作战飞机具备高度的机动性和隐蔽性,适用于从事反恐、反海盗等特种作战任务。
再者,无人作战飞机的集成化应用,可以与其他战斗平台进行协同作战,形成无缝连接的作战网络,提高整体作战力量。
综上所述,无人作战飞机的精确打击技术智能化和自动化是军事科技领域的重要发展方向。
直升机无人驾驶控制技术研究与应用
直升机无人驾驶控制技术研究与应用随着科技的不断发展,人们对于无人驾驶技术的需求也越来越高。
直升机作为一种重要的空中交通工具,在特定情况下具有独特的优势和功能。
因此,直升机无人驾驶控制技术的研究和应用成为了目前航空领域的一个热点话题。
本文就直升机无人驾驶控制技术的研究现状和应用前景进行探讨。
首先,我们需要了解直升机无人驾驶控制技术的研究现状。
目前,直升机无人驾驶控制技术主要包括传感器,控制算法和自主决策系统三个方面。
传感器是直升机无人驾驶控制系统中的核心组成部分。
通过搭载不同类型的传感器,直升机可以获取周围环境的信息。
这些传感器的种类包括高精度GPS系统、激光雷达、红外相机等。
比如,GPS系统可以提供直升机在空中的准确定位,激光雷达可以帮助直升机识别和避开飞行路线上的障碍物,红外相机可以帮助直升机探测到远距离的目标物。
传感器的准确度和稳定性将直接影响到无人驾驶控制系统的性能。
控制算法是指无人驾驶控制系统用来处理传感器获取的信息,并实施各项指令的方法。
控制算法在保证直升机不发生意外或碰撞的同时,还需要满足航行的需求。
近年来,随着人工智能的快速发展,深度学习算法被广泛应用于直升机无人驾驶控制系统。
通过对大量的飞行数据进行训练,使得直升机无人驾驶控制系统能够根据不同的环境和任务做出更加智能的决策。
自主决策系统是直升机无人驾驶技术中的另一个重要组成部分。
传感器和控制算法只是提供了无人驾驶的基本条件,而自主决策系统则是根据当前的飞行状态和任务要求,制定全局规划方案。
例如,当直升机遇到紧急情况时,自主决策系统可以快速响应并执行紧急避险措施。
同时,自主决策系统还需要具备良好的人机交互界面,使得操作人员可以随时监控和干预直升机的行动。
除了研究现状,直升机无人驾驶控制技术在实际应用中也有着广阔的前景。
首先,直升机无人驾驶技术可以应用于高风险和复杂的环境中,如救援任务、交通监控和物资运输等。
通过无人驾驶技术,直升机能够在无人迹地带执行任务,降低风险并提高工作效率。
无人直升机关键技术和难点技术分析
无人直升机关键技术和难点技术分析无人直升机是一种机上无人驾驶的飞行器。
在导航方面,无人直升机使用自适应扩展卡尔曼算法(EKF),把IMU、地磁传感器、GPS、气压高度计和地形匹配高度计等传感器的数据进行深度融合,这样在恶劣条件下,如高震动和单一传感器数据不真实等情况下,也可得到高精度高可靠性的导航数据,以此来保证控制命令的准确性。
在控制方面,无人直升机多使用了自适应鲁棒控制。
对风的切变、任务负载的突然变化等干扰有很强的鲁棒性,增加了飞控指令的有效性,以此来保证飞行的安全。
对机械磨损、任务负载、重心等变化有很强的自适应性,保证了飞行的精度和安全。
无人直升机可以进行速度控制也可以进行姿态控制,尤其姿态控制,可以有效的保证恶劣条件下的飞行安全。
在电子平台方面,无人直升机使用在嵌入式领域广泛应用的的ARM硬件平台,体积小、重量轻、可靠性高,可以满足需要。
无人直升机可以实现自主起飞、自主降落、自主任务飞行和地形匹配飞行等功能,完全替代驾驶员飞行使其发展方向。
当然无人直升机也具有天生的缺点。
首先就是直升机的低飞行速度,气动、动力学和声学等各方面因素使常规直升机的飞行速度难以超越固定翼飞机,飞行速度低严重限制了直升机的使用和发展;二是无人直升机保护措施不如固定翼直升机,后者出现险情可开伞保护,即伞降回收:而前者一旦出现重大故障,损失基本无法换回,因为它有旋翼,无法实现伞降回收。
三是由于直升机本身结构的特点,使得无人直升机的空气动力学、飞行力学问题较复杂,无人直升机操纵通道多、耦合较强,是一种稳定性差、控制难的飞行器,其操纵和飞行控制要比有人驾驶直升机和固定翼无人机更困难;此外,无人直升机一般尺寸都较小,发动机功率也不大,因此速度和升限较低(一般速度﹤300km/h,升限﹤5000m),有效载荷较小,若用于军事,容易被对方定位,且应用范围有所限制。
2无人直升机的关键技术和难点技术分析2.1直升机平台技术有人直升机已经有几十年的技术基础,技术比较成熟,但是动力学建模问题、飞行控制问题等都与平台设计技术密切相关,因此从无人直升机系统研究的角度来看,平台技术仍然不可低估,只有将直升机平台设计与用户用途及使用环境、飞行控制、自主起降等紧密结合,才能设计出性能优良的无人直升机系统,例如无人直升机的高抗风能力不仅需要先进的飞行控制算法,而且与平台本身的旋翼设计密切相关。
无人直升机的新技术和发展趋势
技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS35无人直升机的新技术和发展趋势张学舟 王恩泽|陆军航空兵学院摘要:目前来说,许多国家都致力于研发新一代无人直升机,就以往来说,无人机都是固定机翼,无论是在实战,还是科学调研中,这种固定翼无人机都曾取得不小的成就,可谓是里程碑式的发展。
但是这种固定翼无人机却无法媲美无人直升机。
无人直升机具有起飞、着陆占用面积小,可垂直升降、空中悬停、空中巡逻、快速转变航向等优势,不仅可以应用于军事武装、在交通执法监察、海洋环境监测等方面也大有作为。
无人直升机除延续了传统的直升机优点外,最重要的是无人操控,实现精准驾驶。
无人驾驶节约了成本,保证了飞行员的安全,能执行一些危险系数较高的任务。
关键词:无人直升机;技术发展;无人驾驶在一定程度上无人直升机是人工智能的再发展,实现无人直升机驾驶技术,需要建立在很高的智能水准上,在进行除了进行事先的任务安排之外,工作人员不再需要再进行多余的操作。
无人直升机通过安装无人驾驶软件系统,就能够实现自动操作,完成有人驾驶直升机和固定翼无人驾驶直升机无法完成的任务。
在一些恶劣环境,人体的生理极限无法正常驾驶直升机,这时候都可以运用无人直升机驾驶技术,从高强度的科研任务,不夸张的说,在未来无人直升机驾驶技术可满足未来战争实现零伤亡的要求。
1无人直升机令人震撼的新技术1.1受限范围小,适应性强与固定翼无人机相比,无人直升机在动力学等技术尖点要求更高,性能更优越。
它最大的特点就是可垂直升降,不受场地的限制,适应地理环境强,战争性性能强。
在极其狭小的地方进行垂直起降,具有良好的超低空和贴地飞行能力,无论近距离探测还是远距离跟踪都具有得天独厚的优势。
1.2飞行能力出发,综合战斗素质高无人直升机为实现高难度空中作业。
例如空中悬停,垂直打击,在这两点固定翼无人机无法与之相比。
另外无人直升机在其速度控制方面做到精准明确。
在飞行过程中无人机可快、可慢、可空中悬停。
无人驾驶技术的发展历程及关键技术解析
无人驾驶技术的发展历程及关键技术解析近年来,无人驾驶技术在汽车行业引起了广泛的关注和研究。
无人驾驶技术的发展不仅改变了人们对汽车的看法,也对交通安全、能源消耗和城市规划等方面产生了深远的影响。
本文将深入探讨无人驾驶技术的发展历程以及其中的关键技术。
一、无人驾驶技术的发展历程无人驾驶技术的发展起源于20世纪50年代,当时美国军方开始研究自动驾驶系统,用于军用飞机的自动驾驶。
然而,由于当时的计算机处理能力有限,无人驾驶技术的实现受到了很大的限制。
随着计算机处理能力的不断提高和传感器技术的发展,无人驾驶技术逐渐取得了一些突破。
1997年,美国达特茅斯大学的研究团队成功地开发出了一辆能够在高速公路上自动驾驶的汽车。
这是无人驾驶技术在现实世界中的首次成功应用。
2004年,美国国防高级研究计划局(DARPA)组织了一项名为“达尔梅赛尔挑战赛”的竞赛,要求参赛车辆能够在没有人类驾驶员的情况下完成一段复杂的城市道路驾驶任务。
这项竞赛刺激了无人驾驶技术的发展,吸引了全球众多研究团队的参与。
从那以后,无人驾驶技术取得了快速的发展。
各大汽车制造商和科技公司纷纷投入大量资源和资金进行研发,并相继推出了各种自动驾驶功能的汽车。
无人驾驶技术也逐渐从实验室走向了市场,并在一些城市进行了测试和试点应用。
二、关键技术解析1. 传感技术传感技术是无人驾驶技术中至关重要的一环。
通过各种传感器的集成和数据融合,车辆可以感知和理解周围环境的信息,包括道路状况、障碍物、交通标志和信号等。
这些传感器可以是激光雷达、摄像头、毫米波雷达等。
2. 地图和定位技术无人驾驶车辆需要精确的地图和准确的定位信息来进行导航和路径规划。
同时,准确的定位技术能够帮助车辆实时感知自身位置,和其他车辆进行协同驾驶。
GPS、惯性导航系统和视觉里程计等技术都是实现准确定位的关键。
3. 决策和控制技术无人驾驶车辆需要具备自主决策和控制能力,能够根据周围环境和交通状况做出合理的驾驶决策。
无人航空器实现高空飞行的关键技术
无人航空器实现高空飞行的关键技术无人航空器(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV)是指通过无线电遥控设备和自备的程序控制装置远程操控,并在预设的任务规划下飞行的飞行器。
无人航空器的应用范围广泛,其中高空飞行是其重要的应用领域之一。
本文将重点讨论无人航空器实现高空飞行的关键技术。
一、动力系统无人航空器的动力系统是实现高空飞行的关键之一。
目前,无人航空器的动力系统主要分为内燃机动力和电动机动力两种。
内燃机动力是传统的动力方案,其优点是功率密度高,能够带动较大尺寸的飞行器进行高空飞行。
但是,内燃机动力系统存在噪音大、污染环境等问题。
电动机动力则更加环保,噪音低,但功率密度相对较低,限制了其高空飞行的性能。
因此,未来的发展方向是提高电动机的功率密度和续航能力。
二、导航与控制系统无人航空器在高空飞行过程中需要准确的导航和控制系统。
导航系统主要包括全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)两部分。
GNSS可以实现无线电遥控和实时的位置定位,INS则能够通过测量加速度和角速度等参数实现飞行器姿态和速度的测量。
控制系统主要包括舵机、陀螺仪和飞行控制器等,用于控制无人航空器的姿态和飞行轨迹。
如今,通过先进的算法和传感器技术的不断发展,导航和控制系统正在变得更加精确和可靠。
三、通信系统在实现高空飞行的过程中,无人航空器需要与地面站进行实时的数据通信。
通信系统主要包括无线电频谱、天线系统和数据链等。
无线电频谱的选择对无人航空器的通信距离和带宽有着重要影响。
而天线系统则能够实现无人航空器与地面站之间的无线信号传输。
数据链是通信系统的核心部分,用于传输指令和控制信号。
无人航空器的高空飞行需要稳定、可靠的通信系统来实现数据交互与远程控制。
四、材料与结构无人航空器的材料选用和结构设计直接影响其高空飞行性能。
材料应具备轻量化、高强度和耐高温性等特点,以降低其自重并提高飞行稳定性。
常用的材料包括复合材料和金属材料等,而新型的纳米材料和3D打印技术也为无人航空器的材料创新提供了新思路。
无人驾驶直升机快速救援的最佳利器
无人驾驶直升机快速救援的最佳利器随着技术的飞速发展,无人驾驶直升机成为现实中的一种新型快速救援工具。
由于其独特的优势,无人驾驶直升机被认为是实现快速救援的最佳利器。
一、远程救援能力无人驾驶直升机具备远程飞行能力,可以快速抵达遥远地区进行救援。
传统的直升机通常需要有驾驶员驾驶,并且航行距离和飞行速度受到限制。
而无人驾驶直升机不受人为因素的限制,可以长时间飞行,具备超远程救援的能力。
它们可以迅速到达灾难现场,为被困人员提供急需的救援与支援。
二、高度适应能力由于无人驾驶直升机不需要人员驾驶,其设计更加精简和轻便。
这使得它们能够在高海拔、高温、恶劣气候等复杂环境下执行任务。
在山区、沙漠或者气候恶劣的地区,无人驾驶直升机的快速救援能力十分出色,能够迅速抵达现场并进行有效的救援操作。
这种高度适应能力使得无人驾驶直升机成为远程地区救援的有效工具。
三、精准定位和导航无人驾驶直升机配备了先进的导航和定位系统,能够实时获取准确的地理信息,并对目标区域进行精确定位。
这使得救援人员能够快速准确地找到被困人员,提高救援效率。
与传统的直升机相比,无人驾驶直升机的导航系统更加智能化和精准化,能够更好地应对复杂的救援环境。
四、数据传输和指挥无人驾驶直升机能够实时传输救援现场的画面和数据,使得指挥中心能够及时了解到救援进展情况,并根据实际情况进行指挥和调度。
这种数据传输和指挥机制可以加快救援决策的速度,提高救援行动的效率。
同时,传输的数据还可以用于分析和总结,为未来的救援行动提供参考经验。
五、安全保障由于无人驾驶直升机不需要飞行员直接驾驶,减少了飞行员的风险。
在危险条件下驾驶飞行器往往会面临很大的风险,而无人驾驶直升机可以在没有人员直接参与的情况下执行任务,提高了安全性。
同时,它们可携带的传感器和摄像设备可以准确感知周围环境,避免潜在的危险。
综上所述,无人驾驶直升机凭借其远程救援能力、高度适应能力、精准定位和导航、数据传输和指挥以及安全保障等优势,成为实现快速救援的最佳利器。
航空航天领域的航空器无人化技术
航空航天领域的航空器无人化技术航空航天领域的航空器无人化技术,即无人驾驶飞机技术(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在近年来迅速发展,并在各个领域展示出巨大的应用潜力。
无人驾驶飞机的出现,不仅提高了空中作业效率,还为人类创造了更多的工作机会。
本文将介绍航空器无人化技术的发展与应用情况,并探讨无人驾驶飞机的前景。
一、航空器无人化技术的发展近年来,航空器无人化技术得到了迅猛的发展。
这项技术的出现,源于对航空器飞行精度和安全性的要求不断提高,以及对航空器飞行风险的降低迫切需求。
随着传感器技术、导航系统、通信技术和自动控制算法的不断进步,航空器无人化技术得以快速发展。
在技术方面,航空器无人化技术主要包括自主导航、自主控制、传感器技术和通信技术等几个方面。
自主导航是指无人驾驶飞机能够自主规划飞行路径,根据环境和任务要求进行导航。
自主控制是指无人驾驶飞机能够自主调整飞行姿态和飞行速度,并进行飞行操纵。
传感器技术是无人驾驶飞机实现自主感知和环境感知的基础,包括视觉传感器、激光雷达、惯性导航系统等。
通信技术是实现无人驾驶飞机与地面控制站之间远程通信和数据传输的关键。
二、航空器无人化技术的应用情况航空器无人化技术在农业、环境监测、航拍摄像、物流配送等领域得到广泛应用。
首先,在农业领域,无人驾驶飞机可以实现精准的农田喷粉、农药喷洒、作物采摘等任务,提高了农作物生产效率和品质,并降低了农药的使用量。
其次,在环境监测方面,无人驾驶飞机可以搭载各种传感器和相机,实时获取地理信息和环境数据,用于环境监测、气象预报、自然资源调查等工作。
此外,在航拍摄像方面,无人驾驶飞机可以搭载高清摄像机,实现高空拍摄和远距离拍摄,广泛应用于电影拍摄、体育赛事直播以及旅游景点宣传等领域。
最后,在物流配送方面,无人驾驶飞机可以快速、灵活地完成货物的配送任务,为城市物流提供便捷和高效的解决方案。
三、无人驾驶飞机的前景随着技术的不断进步和应用范围的扩大,无人驾驶飞机在航空航天领域的发展前景不可限量。
一个能够实现无人驾驶航空交通的新型系统
一个能够实现无人驾驶航空交通的新型系统无人驾驶航空交通系统的实现方法随着科技的飞速发展,无人驾驶航空交通系统成为了当今世界的热门话题。
这种新型系统可以为生活带来巨大的便利和改变,但是实现这一目标并不是一件简单的事情。
本文将介绍一个能够实现无人驾驶航空交通的新型系统,并探讨其实现方法。
一、系统概述该新型系统是基于人工智能和无人机技术的创新结合,旨在实现无人驾驶航空交通的安全与高效。
二、无人驾驶航空交通系统的关键技术1.人工智能技术人工智能是该系统的核心技术。
通过深度学习算法和模型训练,系统可以自动感知和判断周围环境,识别地面交通流量、障碍物、天气状况等信息,并根据这些信息做出相应的决策。
2.无人机技术无人机技术是实现无人驾驶航空交通的重要基础。
无人机需要具备自主起飞、飞行、降落的能力,以及与其他无人机和地面设备进行通信和协调的能力。
3.通信技术无人驾驶航空交通系统需要建立起可靠、高效的通信网络,实现与地面控制中心、其他无人机和地面交通设施的实时数据交换和信息共享。
4.数据安全技术无人驾驶航空交通系统涉及大量的数据传输和信息流通,因此数据安全成为不可忽视的重要因素。
系统应采用加密算法和隐私保护机制,确保数据的安全性和完整性。
三、系统实现方法1.需求分析与规划在实现无人驾驶航空交通系统之前,需要进行需求分析和规划。
明确系统的功能需求和性能指标,为后续的设计和开发工作奠定基础。
2.系统设计与模型建立基于需求分析的结果,进行系统的详细设计与模型建立。
包括人工智能算法的选择与优化、无人机的设计与改进、通信网络的部署和数据安全机制的建立等。
3.硬件组装与软件开发根据系统设计和模型建立的结果,进行硬件组装和软件开发。
确保各个组件之间的配合与协调,并进行相关测试和验证。
4.系统测试与优化完成系统的组装和开发后,需要进行全面的测试与优化工作。
包括系统的性能测试、可行性验证、安全性评估等。
通过不断的测试和优化,进一步提高系统的可靠性和稳定性。
无人驾驶推进时间表及五大技术领域关键节点
无人驾驶推进时间表及五大技术领域关键节点“汽车技术发展到如今,几乎没有人质疑无人驾驶会成为汽车行业变革的巨大浪潮,然而对于各项技术落地的时间点,各大车企、互联网公司、研究机构、通讯公司、科技巨头等众说纷纭,本文援引莫尼塔财新智库的一篇研究,系统梳理了无人驾驶各关键技术节点以及其成熟时间。
”Key point1)汽车电子沿着两横三纵的技术架构,逐步实现成熟的智能化和网联化:2016年-2018年主要是三大传感器的融合使用;2017年-2019年主要是高精度地图的成熟;2019年-2022年是车载通讯模块、互联网终端、通信服务的成熟;2022年-2025年主要是决策芯片和算法的成熟。
2)2016-2018—三大传感器融合:国内毫米波雷达已经开始出货;车载视觉系统硬件已经达到消费级水平,进入软件成熟期;激光雷达成本不断下降,加速ADAS和无人驾驶的普及进程。
3)2017-2019—高精度地图的成熟:传统地图无法满足自动驾驶的要求,高精度地图是L3、L4级别最为关键的技术;当前高精度地图参与者主要有图商、自动智能驾驶科技公司、ADAS方案提供商、传统车企四类,其优劣势各不相同,硬件软件逐步融合。
4)2019-2022—车载通讯模块的成熟:LTE-V在延时、频谱带宽、可靠性、组网成本、演进路线等方面都具有优势,未来的发展趋势大概率是使用LTE-V标准;目前布局的主要是半导体厂商和汽车厂商,但国内很多公司都进入了产业链,大唐电信也发布了全球第一台LTE-V车联网设备,有望在车载通讯模块爆发之际获得高速成长。
5)2022-2025—算法和决策芯片的成熟:各大厂商都在用不同的芯片设计支持不同的算法,Google自己已经开发了TPU,用于CNN加速,地平线也在开发BPU,Intel收购Mobileye 打造芯片算法一体化,未来或是FPGA支持下的深度学习算法来实现自动驾驶。
1. 汽车电子发展时间表1.1 汽车电子沿着两横三纵技术架构走向成熟。
无人直升机自主飞行控制关键技术简析
无人直升机自主飞行控制关键技术简析摘要:飞行控制作为无人直升机的核心子系统,涉及飞控体系结构、系统顶层设计、平台仿真、导航技术、综合信息处理、鲁棒控制、试验验证等技术,是实现无人直升机自主飞行的关键环节。
本文在解读飞行控制和自主控制概念的基础上,以工程应用、技术预研和理论探索为牵引方向,论述了无人直升机自主飞行控制所涉及的主要关键技术以及当前亟待解决的技术难题,梳理了无人直升机飞行控制方面的发展规划、关键技术和研究思路。
通过对无人直升机飞行控制关键技术的有选择、有重点的逐步攻克,不仅可以解决我国无人直升机发展的控制方面的瓶颈技术,缩小与发达国家之间的技术差距,从而又好又快的推动我国无人直升机水平的再提高,满足我国军/民两个应用领域的迫切需求。
关键词:无人直升机飞行控制自主控制关键技术中图分类号:V249文献标识码:AKey Technology of Automatic Flight Control for Unmanned HelicopterXu Kexing Chu Zhiwei(China Helicopter Research and Development Institute, Jingdezhen, 333001)Abstract: Flight control of unmanned helicopters as a core subsystem which involved in many technologies such as flight control architecture, system Top-level design, Simulation platform, Navigation technology, Integrated Information Processing, Robust Control, Experimental Verification and so on, is the key to achieve autonomous flight of unmanned helicopter. In this paper, based on Interpretation of flight control and self-control, traction in the direction of engineering applications, technical pre-study and theoretical exploration, discussing the key technology of autonomous flight control of unmanned helicopters and current technical problems in urgent need of solution, and also describing the development planning, key technologies and research ideas of unmanned helicopter flight control. Through overcoming the key technologies of helicopter flight control step-by-step, can resolve the development of China's unmanned helicopter bottleneck control technology, narrow the technological gap between developed countries, fast and good for promoting China's unmanned helicopter level, so that we can meet the needs of the urgent needs of the application of our military / public areas.Keywords:unmanned helicopter; flight control; automatic control; key technology无人直升机因其气动特性、适应性要求等因素,对控制系统提出了更高的技术需求,其关键在于飞控的鲁棒性、安全性以及自主化水平上。
无人直升机的发展及军事应用
无人直升机的发展及军事应用摘要:随着人工智能技术的逐渐发展与完善,目前我国的直升机已经进入了无人驾驶阶段。
在实现了对以往直升机技术的改良基础上,还增加了许多技术的完善与发展,使无人直升机得以在各种领域得到广泛的应用,尤其是在军事领域的应用十分广泛。
关键词:无人直升机;军事领域;智能技术应用;发展趋势一、无人直升机的技术特点以及先进的发展情况无人直升机通过对旋翼的技术层面进行改进,可以在空气中产生向上的力,并且实现在空气与相对气流中进行多方向的飞行与前进,这主要是通过无人直升机中的自动倾斜器的技术性操纵所实现的。
由于此种技术的灵活性较强,因此在技术使用时会产生良好的作用效果,一下将对这种技术的特点以及技术作用进行详细的分析说明。
一是通过自动倾斜器可以实现无人直升机的多方位转变,例如在空气中旋转,或者想各个方位的转向与前进等,实现无人直升机在水平方向与垂直方向的上升与下降,使直升机的基本功能能够在无人操作的情况之下充分完成。
二是可以实现在之前的人工操作之下无法完成的任务,例如可以长时间的悬停、并贴近地面执行飞行任务,有效缓解直升机操作人员的工作压力,改善直升机操作人才供不应求的局面[1]。
除此之外,在这种技术手段之下,可以充分结合地形因素,并充分利用地面物体对直升机进行遮挡等。
其三是无人直升机在飞行方面比较自由,可以不受地形以及跑道的限制,在野外场地就可以执行无人直升机任务,因此在场地的变换方面是非常灵活的。
不仅无人直升机可以实现在任何地域的飞行,还可以实现在任何地域执行垂直起飞或者是降落任务,而不需要专门的加速跑道等,这为任务的执行提供了极大的方便,便利了人们的直升机使用。
最后是在无人直升机出现故障的情况下,如果无人直升机在执行任务的过程中遇到某种障碍而影响飞行任务的执行,便可以执行空中停车命令,并且通过自身旋翼的转动下滑至安全地面进行着陆。
从上文的描述中可以发现无人直升机在飞行的灵活性方面是非常具有特色的,这使它在使用过程中具有很大的优势,以便于在各种领域广泛的应用,不仅对陆上军事任务的执行具有很大的帮助,对于海上军事任务的完成也是十分有利的。
无人驾驶关键技术分析三篇
无人驾驶关键技术分析三篇篇一:无人驾驶关键技术分析无人驾驶技术是传感器、计算机、人工智能、通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多门前沿学科的综合体。
按照无人驾驶汽车的职能模块,无人驾驶汽车的关键技术包括环境感知、导航定位、路径规划、决策控制等。
(1)环境感知技术环境感知模块相当于无人驾驶汽车的眼和耳,无人驾驶汽车通过环境感知模块来辨别自身周围的环境信息。
为其行为决策提供信息支持。
环境感知包括无人驾驶汽车自身位姿感知和周围环境感知两部分。
单一传感器只能对被测对象的某个方面或者某个特征进行测量,无法满足测量的需要。
因而,必需采用多个传感器同时对某一个被测对象的一个或者几个特征量进行测量,将所测得的数据经过数据融合处理后。
提取出可信度较高的有用信号。
按照环境感知系统测量对象的不同,我们采用两种方法进行检测:无人驾驶汽车自身位姿信息主要包括车辆自身的速度、加速度、倾角、位置等信息。
这类信息测量方便,主要用驱动电机、电子罗盘、倾角传感器、陀螺仪等传感器进行测量。
无人驾驶汽车周围环境感知以雷达等主动型测距传感器为主,被动型测距传感器为辅,采用信息融合的方法实现。
因为激光、雷达、超声波等主动型测距传感器相结合更能满足复杂、恶劣条件下,执行任务的需要,最重要的是处理数据量小,实时性好。
同时进行路径规划时可以直接利用激光返回的数据进行计算,无需知道障碍物的具体信息。
而视觉作为环境感知的一个重要手段,虽然目前在恶劣环境感知中存在一定问题。
但是在目标识别、道路跟踪、地图创建等方面具有其他传感器所无法取代的重要性,而在野外环境中的植物分类、水域和泥泞检测等方面,视觉也是必不可少的手段。
(2)导航定位技术无人驾驶汽车的导航模块用于确定无人驾驶汽车其自身的地理位置,是无人驾驶汽车的路径规划和任务规划的之支撑。
导航可分为自主导航和网络导航两种。
自主导航技术是指除了定位辅助之外,不需要外界其他的协助,即可独立完成导航任务。
无人直升机控制系统探索
无人直升机控制系统探索无人直升机控制系统是一种自主飞行的无人机系统,它具有自主遥控,自动驾驶,以及传感器集成等功能。
通过使用先进的飞行控制算法和自主导航技术,无人直升机可以实现在无人操控的情况下执行各种任务。
本文将探讨无人直升机控制系统的发展历程、关键技术以及前景展望等问题。
无人直升机的控制系统由飞行控制器、传感器、通信系统和相应的软件组成。
飞行控制器是无人直升机的大脑,它负责接收传感器数据并根据预设的目标和任务执行飞行动作。
传感器是无人直升机的感知器官,可以通过接收周围环境的数据来确定位置、速度和姿态等信息。
通信系统则负责将控制指令传输给无人直升机,以便实现遥控操作或接收任务指令。
无人直升机控制系统的发展可以追溯到20世纪50年代初的自动驾驶飞行器研究。
当时,美国空军开始研究利用自动驾驶飞行器进行侦察和监视任务。
由于当时的技术限制和计算能力不足,这些研究一直停滞不前。
直到20世纪90年代,随着计算机技术和微电子学的快速发展,无人直升机控制系统开始逐渐成熟。
在传感器方面,无人直升机控制系统主要使用了GPS、惯性导航系统(INS)、激光雷达和摄像头等传感器。
GPS可以提供无人直升机的全球定位信息,而惯性导航系统可以提供无人直升机的加速度和角速度等信息。
激光雷达和摄像头则可以通过感知周围环境的障碍物和目标,以实现自主避障和目标跟踪等功能。
除了以上的传感器,无人直升机还可以使用其他的传感器,如气象传感器和化学传感器等,以获取更多的环境信息。
这些传感器可以帮助无人直升机预测天气变化和监测空气质量等重要参数,以便更好地执行任务。
无人直升机控制系统的前景非常广阔。
它可以应用于军事侦察、灾难救援、农业植保、环境监测和物流配送等领域。
随着人工智能和自动驾驶技术的不断发展,无人直升机控制系统将会变得更加智能和自主,能够完成更复杂的任务。
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第22卷 第1期 2004年3月飞 行 力 学FL IGH T D YNAM I CSV o l.22 N o .1M ar .2004 收稿日期:2003204201;修订日期:2003211201作者简介:彭延辉(19772),男,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生,主要从事旋翼空气动力学、气动噪声的研究;徐国华(19632),男,江西临川人,教授,博士生导师,主要从事旋翼空气动力学和气动噪声等方面的研究。
文章编号:100220853(2004)0120001205无人驾驶直升机的技术发展及其关键技术彭延辉,徐国华(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,江苏南京210016) 摘 要:介绍了无人驾驶直升机的系统组成和技术特点,重点讨论了当前的研究进展和控制技术的发展,分析了发展无人驾驶直升机的关键技术,并对未来无人驾驶直升机的发展方向提出了展望。
关 键 词:无人飞行器;直升机;关键技术 中图分类号:V 27511 文献标识码:A引言 无人驾驶直升机(以下称无人直升机)是指由无线电地面遥控飞行或 和自主控制飞行的可垂直起降(V TOL )不载人飞行器,在构造形式上属于旋翼飞行器,在功能上属于垂直起降飞行器。
近十几年来,随着复合材料、动力系统、传感器、尤其是飞行控制等技术的研究进展,无人直升机得到了迅速的发展,正日益成为人们关注的焦点。
无人直升机具有独特的飞行性能及使用价值。
与有人直升机相比,无人直升机由于无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力强等特点,在许多方面具有无法比拟的优越性。
与固定翼无人机相比,无人直升机可垂直起降、空中悬停,朝任意方向飞行,其起飞着陆场地小,不必配备象固定翼无人机那样复杂、大体积的发射回收系统。
在军用方面,无人直升机既能执行各种非杀伤性任务,又能执行各种软硬杀伤性任务,包括侦察、监视、目标截获、诱饵、攻击、通信中继等。
在民用方面,无人直升机在大气监测、交通监控、资源勘探、电力线路检测、森林防火等方面具有广泛的应用前景。
世界各国已充分认识到无人直升机在未来战争和民用中的作用,发展无人直升机已成为旋翼飞行器发展的一个重要方向,本文对无人直升机的技术发展及其关键技术作一概述。
1 无人直升机系统组成和技术特点111 系统组成无人直升机系统大体上由直升机本体、控制与导航系统、综合无线电系统和任务载荷设备等组成[1]。
直升机本体包括旋翼、尾桨、机体、操纵系统、动力装置等。
控制与导航系统包括地面控制站、机载姿态传感器、飞控计算机、定位与导航设备、飞行监控及显示系统等。
这一部分是无人直升机系统的关键部分,也是较难实现的部分。
综合无线电系统包括无线电传输与通讯设备等,由机载数据终端、地面数据终端、天线、天线控制设备等组成。
任务载荷设备包括光电、红外和雷达侦察设备以及电子对抗设备、通信中继设备等。
112 技术特点(1)由于直升机本身结构的特点,使得无人直升机的空气动力学、飞行力学问题较复杂。
无人直升机操纵通道多、耦合较强,是一种稳定性差、控制难的飞行器,其操纵和飞行控制要比有人驾驶直升机和固定翼无人机更困难。
(2)无人直升机与有人直升机相比,一般可缩小尺寸、减轻载荷。
其研制周期较短、研制费用较低。
(3)无人直升机无驾驶舱和载人条件限制,可省去座舱、座椅、环控系统等与飞行员和乘员相关的设施,其气动布局和结构设计可更为自由,其机动性能可超过有人驾驶直升机,由于尺寸缩小,其隐形性能也可有一定程度的提高。
同时,由于无需考虑飞行员生理需求,其续航时间可大大超过有人驾驶直升机。
(4)无人直升机由于尺寸不大,其总体布局和结构设计要求有较强的抗风扰动能力和姿态稳定能力,尤其是对于舰载无人直升机[2]。
2 无人直升机的技术发展无人直升机的发展经历了一个较长的、逐步改进与提高的过程。
美国20世纪50年代就开始研究无人直升机,1960年Q H250A反潜遥控直升机试飞成功。
但由于当时技术水平的限制,无人直升机的性能和功能与军方的使用要求有很大差距。
80年代后,许多发达国家加快了无人直升机研制的步伐,到目前国外已有许多国家在研究和生产无人直升机,包括美国、以色列、英国、德国、法国、奥地利、瑞典、日本等。
然而,由于技术的复杂性,迄今只有少数无人直升机正式装备部队或投入实际应用[3,4]。
211 不同形式无人直升机的发展迄今,国外已发展了多种无人直升机,其结构形式各异。
大致可分成三类:一是常规单旋翼式;二是共轴双旋翼式;三是非常规双旋翼式或其它形式。
2.1.1 常规单旋翼式有人直升机中,单旋翼带尾桨式约占直升机总数的85%以上,其它形式包括双旋翼纵列式、共轴式等。
前者使用尾桨平衡反扭矩,采用流线体机身,这种直升机的技术发展相对成熟。
无人直升机采用常规单旋翼式,主要优点是可利用已成熟的有人机技术。
目前,国外发展的典型常规单旋翼式无人直升机有以下几种:(1)美国诺斯罗普・格鲁曼公司的“M odel379F ire Scou t”该机是为美国海军研制的下一代垂直起降战术无人机(V TU AV),在Schw eizer333型单旋翼有人直升机的基础上改装而成(图1)。
它既可自主飞行也可遥控飞行,在空中可巡航6h,活动范围可达20317km。
它的旋翼直径为8138m,其最大起飞重量1156kg,最大有效载荷91kg,最大飞行速度为232 km h。
这种无人机2003年起投入使用,将取代美海军服役多年的“P i oneer”固定翼无人机。
图1 M odel379无人直升机 (2)美国SA I C公司的“V igilan te496”该无人直升机(图2)是在U ltraspo rt496商用直升机基础上改装而成的,大量采用成品件,于1997年开始研制。
它既可作为无人机自主控制飞行和遥控飞行,又可有人驾驶。
该机旋翼由两片桨叶构成,直径710m,最大起飞总重492kg,可携带有效载荷83kg,也可携带更多的燃油以使它的续航时间长达16h,最大平飞速度为250km h。
图2 V igilan te496无人直升机 (3)奥地利Sch iebel T echno logy公司的“Cam2 cop ter”Com cop ter(图3)是一种小型可遥控和完全自主飞行的无人直升机,已正式投入使用。
该机最大起飞重量66kg,可携带燃油和有效载荷25kg,飞行速度90km h,续航时间6h。
旋翼采用两片桨叶,直径为3102m。
该机最初采用滑撬式起落架,1998年发展为标准型,改用轮式起落架。
图3 Com cop ter无人直升机2飞 行 力 学第22卷 (4)日本Yam aha M o to r 公司的“RM A X ”RM A X (图4)是一种小型农用无人直升机,是该公司R 250无人机的改进型。
该机装载其它有效载荷也可用来完成空中监视和巡逻等任务。
主要设计参数:旋翼直径31115m ,最大起飞重量88kg ,有效载荷30kg ,飞行速度20km h ,续航时间1h 。
迄今,RM A X 和R 250是世界上销售最多的两种无人直升机。
图4 RM A X 无人直升机2.1.2 共轴双旋翼式在共轴双旋翼式无人直升机中,两旋翼上下共轴布置,反向旋转以平衡反扭矩,其主要优点是省去了尾桨及其传动系统,结构紧凑,尤其适合于舰船和狭窄场地起降。
国外发展的共轴双旋翼式无人直升机又可分为两种:一是采用流线体机身的形式;二是采用轴对称非流线体机身的形式。
目前,国外典型的共轴双旋翼式无人直升机有以下几种:(1)俄罗斯卡莫夫设计局的“Ka 237”Ka 237(图5)是一种民用无人直升机,可自主飞行和遥控飞行。
该机采用典型的共轴式双旋翼设计、流线体机身,其旋翼直径418m ,最大起飞重量250kg ,可携带有效载荷50kg 。
该机最大巡航速度110km h ,续航时间45m in 。
卡莫夫设计局还研制了Ka 2137共轴双旋翼无人直升机,与Ka 237不同的是其机身采用球形,以使结构更紧凑,并采用了更大的旋翼直径。
图5 Ka 237无人直升机 (2)加拿大庞巴迪尔公司的“CL 2327”CL 2327(图6)是一种先进的多用途无人直升机,是该公司CL 2227无人机的改进型,都采用双旋翼结构,花生型机体外形,由上部动力组件、中部旋翼组件和下部有效载荷组件组成。
与CL 2227不同的是,CL 2327增大了旋翼直径,改进了传动系统并加大了载荷舱。
该机旋翼直径4m ,最大起飞重量350kg ,最大有效载荷100kg ,最大平飞速度157km h ,续航时间6125h 。
该公司还初步研制了CL 2427战术无人机,主要变化是其机体上下组件由半球型改为流线型,且上组件增加了垂尾。
图6 CL 2327无人直升机2.1.3 非常规双旋翼式在国外发展的无人直升机中,除主流的单旋翼常规式、共轴双旋翼式外,还出现了非常规的双旋翼式,其中最值得注意的是涵道风扇式和倾转旋翼式。
(1)美国西科斯基公司的“Cyp her ”Cyp her (图7)是一种多用途任务平台,其机体呈圆环型,两副各4片桨叶的旋翼共轴置于涵道中,具有尺寸小、结构紧凑的优点。
它的涵道具有多重功能,可产生一部分升力。
其旋翼直径112m ,最大起飞重量113kg ,最大有效载荷23kg ,续航速度121km h ,续航时间3h 。
在Cyp her 的基础上,西科斯基公司又研制了Cyp her 型,主要不同点是在环型机身上增加了一副机翼,可在前飞时为旋翼卸载,同时在尾部增加了推进涵道风扇,用于产生推力以增加航程和航时[5]。
图7 Cypher 无人直升机 (2)美国贝尔直升机公司的“Eagle 2Eye ”3 第1期彭延辉等.无人驾驶直升机的技术发展及其关键技术“Eagle 2Eye ”(图8)是一种主要为美国海军研制的可倾转旋翼垂直起降无人飞行器。
当其旋翼轴从垂直状态转到水平状态时,其飞行状态由直升机模式过渡到飞机模式。
该机的主要特点是:发动机及其旋翼可以倾转,可实现垂直或短距起飞和垂直着陆,具有直升机的主要特征。
倾转旋翼无人机结合了直升机和固定翼飞机的优点,它比传统直升机具有更宽的飞行包线,可实行较长航程的空中侦察和较长时间的空中定位以传送实时影像数据。
其飞行方式为预编程序控制飞行,性能参数如下:旋翼直径215m ,最大起飞重量1020kg ,最大飞行速度296km h ,最大续航时间为6h 。
图8 Eagle 2Eye 无人直升机212 控制技术的发展就控制方式而论,无人直升机的发展经历了系留式飞行、视距内遥控飞行、超视距自主控制飞行三个阶段[6]。
系留式是无人直升机发展初期出现的一种形式,例如,德国的“百眼巨人” 型就是这种系留式。
这类无人机的特点是采取绳索将无人直升机与地面相连,所需燃油或电力通过油管、电缆直接从地面供应,因而滞空时间长。