无人机系统介绍(固定翼)2010-01版.
固定翼轻型无人机航摄系统应用概况
固定翼轻型无人机航摄系统应用概况2011年3月一、固定翼无人机系统简介无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。
无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点。
无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便，易于转场的遥感平台。
二、固定翼无人机软硬件配置(一)硬件配置1.系统组成和技术指标2.航摄仪：佳能5Dmark II数码相机数码相机镜头紧固、镜头与机身依靠机械装置紧密连接，且经过严格检定，检定参数如下：3.辅助设备系统工具箱、地面监控站(便携式笔记本安装地面监控软件)、电台、手持GPS、航摄系统运输车(全顺汽车)、车载电源逆变器。
(二)软件配置包括曝光点设计软件、航摄质量快速检查软件、影像预处理软件。
1.航摄质量检查软件航摄质量检查软件可以检查航片影像重叠度和悬偏角。
2.影像预处理软件影像预处理软件能够利用非量测相机的检校参数对它所航摄的航片进行影像畸变差改正。
3.地面监控软件地面监控软件实现航摄任务的航线设计、各种飞行参数及设备状态显示、控制命令上传等监视控制功能。
三、生产流程1.根据已有资料对生产区域进行分析，确定航空摄影方案并进行无人机航空摄影；2.进行野外像片控制点和检查点测量；3.利用无人机航空影像及野外控制点或已有控制点进行区域网平差成果数据，创建立体模型，并进行内业测图、野外调绘及数据编辑，得到DOM、DLG成果数据；4.利用野外检查点对DOM、DLG成果进行检查；5.生产其它专题图。
四、应用案例1.2010年3月完成四川省都江堰市玉堂镇无人机航摄系统的试运行。
在都江堰玉堂镇进行了1：1000以及1：2000的试飞行。
根据飞行完成后所获取的影像，第一时间内做了高精度的空三加密实验。
对在试验中出现的问题，进行了深入的探讨。
结合无人机航摄系统的特点，进行了相应的数据操作。
讨论基线布点，航飞数据处理，处理突发事故等无人机航摄系统具有的特点。
固定翼无人机研究报告
固定翼无人机研究报告一、引言固定翼无人机是一种飞行器，其具有自主飞行和遥控飞行两种模式。
它是无人机中最常见的类型之一，广泛应用于军事、民用和商业领域。
本报告旨在介绍固定翼无人机的相关技术和应用。
二、固定翼无人机的原理1. 气动原理固定翼无人机利用气动原理实现飞行。
通过调整机身姿态和控制表面来改变气流，从而产生升力和推力，使其能够在空中飞行。
2. 航电系统航电系统包括传感器、控制器和电池等组件。
传感器可以获取环境信息并将其转化为数字信号，控制器则根据这些信号来控制机身姿态和运动状态。
3. 通信系统通信系统是固定翼无人机与地面站之间进行数据传输的重要手段。
它可以实现遥控操作、图像传输等功能。
三、固定翼无人机的分类1. 按尺寸分类根据尺寸大小，固定翼无人机可以分为微型、小型、中型和大型四类。
2. 按应用领域分类固定翼无人机在不同的应用领域中有着不同的需求和应用场景，可以分为军事、民用和商业三类。
四、固定翼无人机的应用1. 军事领域固定翼无人机在军事领域中广泛应用，主要用于侦察、监视和打击等任务。
它可以搭载各种传感器和武器装备，具有高度的隐蔽性和灵活性。
2. 民用领域固定翼无人机在民用领域中主要应用于测绘、科学研究、环境监测等方面。
它可以快速获取大量数据，并且可以在危险或难以到达的地方进行操作。
3. 商业领域固定翼无人机在商业领域中有着广泛的应用，如物流配送、航拍摄影、农业植保等。
它可以提高工作效率，减少成本，并且可以适应复杂多变的工作环境。
五、固定翼无人机的发展趋势1. 智能化未来，固定翼无人机将更加智能化，具有更高的自主性和智能化控制系统，可以自主完成复杂的任务。
2. 多功能化固定翼无人机将具有更多的功能和应用场景，可以适应不同的需求和环境。
3. 小型化随着技术的发展，固定翼无人机将越来越小型化，并且具有更高的灵活性和便携性。
六、结论固定翼无人机是一种重要的飞行器，其在军事、民用和商业领域中都有着广泛的应用。
固定翼无人机技术-固定翼无人机概述
1.2
固定翼无人机的飞行环境
大气飞行环境
空气的性质与标准大气 飞行中各种高度
大气飞行环境
包围地球的空气层称为大气层，是航空器唯一的飞行环境，也是导弹与航天器飞 行的重要环境。
大气密度随高度的变化
大气的分层
按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层（旧称同温层）ຫໍສະໝຸດ 中间层、热层和散逸层。非杀伤
杀伤
军 用 靶
机
探 测 无 人
机
通 信 中 继 无 人
机
毁 伤 评 估 无 人
机
边 海 防 巡 逻 无 人
机
电 子 侦 察 无 人
机
图 像 侦 察 无 人
机
电 子 战 无 人
机
察 打 一 体 无 人
机
反 辐 射 无 人
机
对 地 攻 击 无 人
机
空 战 无 人
机
反 潜 无 人
机
炮 火 校 射 无 人
k= −
（1-2）
式中 k——体积压缩率：Pa−1；V——流体的体积：m3；ΔV——流体体积的变化量：m3； Δp——流体压强的变化量：Pa；
空气的性质
3. 黏性与雷诺数
流体流动时，在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质称做流体的黏性。黏性是流 体物理性质中最重要的性质。
流体产生黏性的最主要的原因有两条：一是流体分子之间的吸引力产生阻力；二是 流体分子做不规则的热运动的动量交换产生阻力。
固定翼无人机概述
固定翼无人机概述
1.1
固定翼无人机的定义
概念辨析
特点与分类
概念辨析
固定翼无人机是由动力装置产生推力/拉力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞 行的重于空气的航空器。
无人机系统介绍(固定翼)2010-01版
1.许可
年度申报航空许可备案，低 空无需申请。民航总局第 188号令CCAR-91-R2
2.使用
操控自如：操作手1-3个月 完成培训，使用97号汽油， 5升飞行距离超1500km
B.分辨率比较
摄影手段 无人机系统 美国Quick Bird卫星 法国SPOT卫星
西
产品好/服务好/综合成本低/快速响应客户需求
Page 24
成
果
鉴
定
于本水院士
李天院士
李伯虎院士
共同主持鉴定
航天无人机完成技术 定型，军工平台衍生 出的民用机在同类产 品中具有更稳定的技 术性能
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汇 报 交 流
曹刚川副主席 听取航天无人机汇报
吴邦国委员长 听取航天无人机汇报
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A 固定翼无人机（TF-1D）
B 四旋翼无人机
低空取像，实时性强、分辨率高 快速、准确获取线路最新信息
智能巡检的优点： ◆替代人工，提高巡线效率 ◆定点监控铁塔，及时发现隐患 ◆电力应急处置 ◆电力勘察设计
定点悬停拍摄，检测预定线路
线路巡检
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现状与问题
人工巡线工作量大、效率低、管理难度大 野外作业受天气、地理条件的影响大 线路隐患的发现缺乏专业的技术手段 不能快速反应突发电力故障 不能满足智能电网管理的新需求
◆ 10%的销售收入投入研发 ◆ 10%的研发经费投入预研 ◆ 35%的员工投入研发 ◆ 累积申请专利193件
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精英的研发团队
研发人才构成情况 总数 280名
大专及其他
硕士、博士
7% 16%
航天人/科技情/世界观
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解
无人机已经广泛应用于警力、城市管理、农业、地质、气象、电力等领域，无人机的飞控系统、云台、图像传输系统都是关键部分。
无人机飞控系统作为其大脑具体的作用是什么？由哪些部分组成？在设计时应该注意哪些问题？
无人机飞控的作用无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能
控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。
固定翼无人机飞行的控制通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面，通过舵机改变飞机的翼面，产生相应的扭矩，控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
不过随着智能化的发展，无人机已经涌现出四轴、六轴、单轴、矢量控制等多种形式。
传统直升机形式的无人机通过控制直升机的倾斜盘、油门、尾舵等，控制飞
机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
多轴形式的无人机一般通过控制各轴桨叶的转速来控制无人机的姿态，以实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪对无人机进行控制，具体来说，要对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。
如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。
无人机飞控的工作过程飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接
收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任。
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解
无人机已经广泛应用于警力、城市管理、农业、地质、气象、电力等领域，无人机的飞控系统、云台、图像传输系统都是关键部分。
无人机飞控系统作为其大脑具体的作用是什么？由哪些部分组成？在设计时应该注意哪些问题？
无人机飞控的作用无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能
控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。
固定翼无人机飞行的控制通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面，通过舵机改变飞机的翼面，产生相应的扭矩，控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
不过随着智能化的发展，无人机已经涌现出四轴、六轴、单轴、矢量控制等多种形式。
传统直升机形式的无人机通过控制直升机的倾斜盘、油门、尾舵等，控制飞
机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
多轴形式的无人机一般通过控制各轴桨叶的转速来控制无人机的姿态，以实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪对无人机进行控制，具体来说，要对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。
如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。
无人机飞控的工作过程飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接
收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任。
无人机概述及系统组成
无人机概述及系统组成无人机（UAV）的定义无人机驾驶航空器（UA：Unmanned Aircraft），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）、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；能够携带致命性和非致命性有效负载。
以下简称无人机。
无人机系统的定义及组成无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称无人驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft System），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统，无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。
无人机系统驾驶员的定义无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵飞行控制的人。
无人机系统的机长，是指在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全的驾驶员。
无人机和航模的区别一、定义不同无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。
航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有动力装置的，不能载人的航空器，就叫航空模型。
二、飞行方式不同唯一的区别在于是否有导航飞控系统，能否实现自主飞行。
通俗来说，无人机可以实现自主飞行，而航模不可以，必须由人来通过遥控器控制。
也就是无人机的本身是带了“大脑”飞行，可能“大脑”受限于人工智能，没有人脑灵光。
但是航模的“大脑”始终是在地面，在操纵人员的手上。
三、用途不同无人机更偏向于军事用途或民用特种用途，而航空模型更接近于玩具。
昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的设计、生产、销售、及航测航拍服务，费用低、技术强、工期短、精度高，是中国技术顶尖的航测航拍无人机设计制造及航飞服务商。
四、组成不同无人机比航模要复杂。
航空模型由飞行平台、动力系统、视距内遥控系统组成。
固定翼无人机的结构和原理
固定翼无人机的结构和原理固定翼无人机由机身、机翼、垂直尾翼和水平尾翼等组成，其工作原理主要是通过机翼的升力和推力的综合作用实现飞行。
首先，固定翼无人机的机翼是支持机身起飞和维持飞行姿态的重要部件。
机翼通常由主翼和副翼构成，主翼负责产生升力，而副翼则用于控制飞行姿态。
主翼的形状和横截面决定了升力的产生方式。
常见的主翼形状有直翼、梯形翼、尖翼等。
梯形翼通常被应用于高速无人机上，因为其形状减小了飞行中的阻力。
而直翼则通常被应用于低速无人机上，因为其形状有利于产生更大的升力。
其次，固定翼无人机的机身是容纳电子设备和能源系统的主要部件。
机身不仅需要有足够的强度以支撑飞行载荷，还需要具备飞行过程中必要的稳定性和灵活性。
为了减小机身的风阻，常见的设计是采用流线型的外形。
此外，在无人机的机身上还设置了一些必要的装置，如机轴、连接件和附件，以满足不同的飞行需求。
另外，固定翼无人机的垂直尾翼和水平尾翼主要用于控制飞行姿态和方向稳定。
垂直尾翼通常位于机翼尾部，它的主要作用是产生侧向力，帮助控制机体的方向。
水平尾翼通常位于机翼尾部的顶端，它的主要作用是产生升力和稳定飞行姿态。
通过控制垂直尾翼和水平尾翼的角度和面积，可以实现无人机的姿态控制和平稳飞行。
在固定翼无人机的工作原理方面，主要涉及到升力和推力的综合作用。
升力是垂直向上的力，它是通过飞机机翼的空气动力学性能产生的。
飞机机翼的上表面和下表面在飞行时会形成不同的气流速度，从而产生升力。
这种差别速度导致了飞机机翼上下表面的压力差，使得飞机向上获得升力。
升力的大小与机翼的形状、机身重量和速度等因素相关。
推力是沿着飞行方向的力，它主要由发动机提供。
发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，并通过喷气推进或螺旋桨推进等方式将气体排出，从而产生推力。
推力的大小取决于发动机的工作状态和喷口的速度等因素。
在实际的飞行中，固定翼无人机通过控制机翼和推进系统的工作状态来改变飞行方向和高度。
通过调整机翼和尾翼的角度，可以改变升力的大小和方向，从而实现飞机的姿态控制。
无人机航测系统的介绍
无人机航测系统的介绍一、前言无人机应用是当下炙手可热的产业，不少巨头企业纷纷布局其中。
日前在深圳举办的航天航空科技展上，各种高新科技大放异彩，其中最引人瞩目的当属无人机产品。
而今年11月在珠海航展上，最让人耳目一新的科技成果莫过于中国电科CETC披露的我国第一个固定翼无人机集群试验原型，实现了67架规模的集群原理验证，打破之前由美国海军保持的50架固定翼无人机集群的世界纪录，这是我国无人机技术在军事应用领域的一项重大突破。
同样在航拍航测、农业植保、电力巡检、国土资源普查等民用领域，无人机同样发挥着举足轻重的作用。
下面本文就无人机航拍航测方面做简单介绍，说明无人机航测系统的组成架构，抛砖引玉，以飨读者。
二、无人机航测系统简介无人机航测是一种新型的获取地理信息的方式，相比于传统的测量测绘，可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的外业数据。
三维激光扫描技术(Lidar)采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据，没有白天和黑夜的限制。
它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点，可以极大地降低成本，节约时间，提高整体作业效率。
目前主流的无人机航测系统(Lidar)按照组成部分分类可以分为：地面基站端，无人机移动端和相关配套的软件设施等。
按照功能模块分主要包括:1.无人机飞控平台，用来搭载各种设备，针对不同的应用行业对续航能力有不同的要求。
2.动态差分GNSS接收机,用于确定扫描投影中心的空间位置,通过接收卫星的数据，实时精确测定出设备的空间位置，再通过后处理技术与地面基站进行差分计算，精确计算得出飞行轨迹。
3.姿态测量装置(IMU)，用于测量扫描装置主光轴的空间姿态参数,由装置将接收到的GNSS数据，经过处理，求得飞行运动的轨迹，根据轨迹的几何关系及变量参数，推算出未来的空中位置，从而测算出该测量系统的实时和将来的空间向量。
由于在飞行过程中，飞机会受到一些外界因素的影响，此时，实际轨迹由惯导装置测定，通过动力装置调整，使飞行精确按原轨迹运动，所以该系统也称作为惯导系统。
民用无人机的知识点总结
民用无人机的知识点总结一、无人机的种类1.固定翼无人机固定翼无人机是一种外形和一些特点与飞机相似的无人系统。
它可以进行长时间的高空飞行，有较高的续航能力，适合长距离、大面积的航测和监测任务。
2.多轴无人机多轴无人机是一种通过多个电机和螺旋桨提供升力和推力的无人机系统。
它可以实现垂直起降和悬停，适合在复杂环境中进行航拍、航测和搜救任务。
3.固定翼+多轴混合无人机固定翼+多轴混合无人机结合了固定翼和多轴无人机的优点，具有较长的续航能力和垂直起降的特点，适合多种复杂环境下的应用。
4.水面无人机水面无人机是一种可以在水面上飞行或浮游的无人机系统，可以用于海洋监测、海上救援和潜水器的部署等任务。
5.潜水无人机潜水无人机可以在水下执行各种任务，如水下探测、海底勘探、水下考古和海洋生态监测等。
二、民用无人机的应用1.航拍民用无人机可以搭载高清相机、红外相机、激光雷达等设备，实现高空航拍，可以用于电影、广告、建筑工程、自然保护区和旅游景点的拍摄。
2.农业喷洒民用无人机可以通过搭载农药喷洒系统，实现农田的精准施药，提高喷洒效率，降低喷洒成本，减少农药的使用量。
3.物流运输民用无人机可以实现快递、医药品和紧急救援物资的空中运输，加快送货速度，缩短交通时间，提高物流效率。
4.环境监测民用无人机可以配备各种传感器，如气象仪、大气采样仪、水质监测设备等，实现对环境污染、自然灾害等情况的监测和评估。
5.测绘测量民用无人机可以搭载高精度的航测相机和激光雷达设备，实现对地形、地貌、测量点的测绘和测量，用于土地规划、城市规划、地质勘查等领域。
6.灾害应急民用无人机可以在灾难发生后进行空中勘查，快速发现受灾情况，为救援和救灾工作提供信息支持。
7.科研探测民用无人机可以用于科研探测任务，如极地科考、考古发掘、生态环境监测等。
8.其他领域民用无人机还可以应用在电力巡线、管道巡检、石油勘探、城市管理和交通监管等领域。
三、民用无人机的操控技术1.遥控操纵民用无人机可以通过遥控器进行操控，操纵者可以通过实时视频监控屏幕来控制飞行器的方向、速度、高度、姿态等。
无人机及其应用知识点总结
无人机及其应用知识点总结
1. 无人机简介
无人机，又称无人驾驶飞行器，是一类不需要人类操纵即可自主飞行的飞行器。
无人机通常由飞行平台、自动控制系统和通讯系统组成。
2. 无人机的分类
2.1 固定翼无人机
固定翼无人机的外观形状和一般飞机相似，具备滑翔和长时间飞行的能力。
它们通常用于航空摄影、物流运输等领域。
2.2 旋翼无人机
旋翼无人机主要由旋翼和机身组成，能够垂直起降和悬停。
它们通常用于航拍、农业喷洒等领域。
2.3 多旋翼无人机
多旋翼无人机具有多个旋翼，能够实现更灵活的飞行和悬停。
它们通常用于航拍、拍摄电影等领域。
3. 无人机的应用领域
3.1 航空摄影与拍摄
无人机可搭载高清摄像设备，用于航拍、电影拍摄、婚礼摄影等。
3.2 农业喷洒与植保
无人机可用于农田的喷洒、植物的农药防治等。
3.3 物流运输与快递配送
无人机可用于快递配送、紧急救援物资的运输等。
3.4 环境监测与灾害预警
无人机可用于环境监测、自然灾害的预警与勘测等。
4. 无人机的法律与安全问题
无人机的使用涉及飞行安全、隐私保护、空域管理等法律问题，应遵守相关法律法规和规章制度。
5. 发展趋势与挑战
无人机技术不断发展，未来可能应用于更多领域，但也面临空
域管理、隐私保护、飞行安全等方面的挑战。
以上是关于无人机及其应用的知识点总结，希望对您有所帮助。
参考资料：。
固定翼无人机技术-航空电机动力系统
定子组成
01
主磁极
02
换向极
03
04
机座
电刷装置
主磁极的作用是产 生气隙磁场。主磁 极由主磁极铁芯和 励磁绕组两部分组 成
换向极的作用是改善 换向，减小电机运行 时电刷与换向器之间 可能产生的换向火花 ，一般装在两个相邻 主磁极之间，由换向 极铁芯和换向极绕组 组成。
电机定子的外壳称为 机座。为保证机座具 有足够的机械强度和 良好的导磁性能，一 般为铸钢件或由钢板 焊接而成。
结构上，有刷电机的转子是线圈绕组，和动力输出轴相连，定子是永磁磁钢；无 刷电机的转子是永磁磁钢，连同外壳一起和输出轴相连，定子是绕组线圈，去掉了有 刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷，故称之为无刷电机。
名称 直流有刷电动机 直流无刷电动机
定子 永磁磁铁
绕组
转子 绕组 永磁磁铁
换向电刷 有 无
直流无刷电动机型号
感 谢 聆听
电刷装置是用来引入 或引出直流电压和直 流电流的。电刷装置 由电刷、刷握、刷杆 和刷杆座等组成。
转子组成
01
02
03
04
电枢铁芯
电枢绕组
换向器
转轴
电枢铁芯是主磁路 的主要部分，同时 用以嵌放电枢绕组 。一般电枢铁芯采 用由0.5mm厚的硅钢 片冲制而成的冲片 叠压而成
电枢绕组的作用是产 生电磁转矩和感应电 动势，是直流电机进 行能量变换的关键部 件。它是由许多线圈 （以下称元件）按一 定规律连接而成。
航空电机动力系统
航空电机动力系统
15.1
航空电机动力系统组成
无刷电动机动力系统组成
空心杯有刷电动机动力系统组成
无刷电动机动力系统组成
无刷电动机动力系统主要由电池、无刷电动机、电子调速器（ESC，简称电调，如 图所示）、平衡充电器和传动系统组成。
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解
无人机飞控系统的原理、组成及作用详解无人机已经广泛应用于警力、城市管理、农业、地质、气象、电力等领域，无人机的飞控系统、云台、图像传输系统都是关键部分。
无人机飞控系统作为其“大脑”具体的作用是什么？由哪些部分组成？在设计时应该注意哪些问题？无人机飞控的作用无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。
固定翼无人机飞行的控制通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面，通过舵机改变飞机的翼面，产生相应的扭矩，控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
不过随着智能化的发展，无人机已经涌现出四轴、六轴、单轴、矢量控制等多种形式。
传统直升机形式的无人机通过控制直升机的倾斜盘、油门、尾舵等，控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
多轴形式的无人机一般通过控制各轴桨叶的转速来控制无人机的姿态，以实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。
飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪对无人机进行控制，具体来说，要对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。
如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。
无人机飞控的工作过程飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。
飞控系统组成模块按照功能划分，该飞控系统的硬件包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。
具体的硬件构成原理如图1所示。
无人机系统科普知识
无人机系统科普知识
1、系统介绍
无人机系统是指利用无人机平台搭载各类任务载荷，用于完成遥感监测、中继通信、空投运输等作业任务的系统。
系统包含无人机平台、任务载荷、测控数据链、地面测控站、综合保障与维修。
无人机与卫星监测、地面监测等手段构成天、空、地一体化的无人机应用系统，具备全方位全天候快速、高效的监测能力。
2、系统性能
最大作业半径可达600km，最长作业时间可到8h，最大载荷能力可达60kg。
可搭载载荷设备包括可见光照相机、可见光摄像机、红外热像仪、SAR、激光雷达、高光谱相机等。
可生成的数据产品包括可见光照片、可见光视频、红外图像、SAR图像、三维点云等。
3、系统应用
主要应用在电力、通信、气象、农林、海洋、勘探、摄影、防灾减灾等领域。
此外，在缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等方面也有着良好的应用前景。
1 无人机结构与系统组成
实际使用中，电池的放电电流究竟是多少与负载电阻有关。 ？思考：使用11.1V、1000mAh、10C的电池，电动机电阻是1.5Ω，则在电池有12V电压的
情况下，忽略电调和线路的电阻不计，电流是多少？ 电流=12÷1.5=8安培（A）
1.2 无人机动力系统 1.2.1 电动动力系统
信息显示与记录等。
1.3 无人机控制站与飞行控制系统 1.3.2 飞控系统
飞控系统的工作流程
1.4 无人机通信导航系统
无人机通信导航系统由机载设备和地面设备组成。机载设 备也称机载数据终端，包括机载天线、遥控接收机、遥测发射 机、视频发射机和终端处理机等。地面设备包括由天线、遥控 发射机、遥测接收机、视频接收机和终端处理机构成的测控站 数据终端，以及操纵和监测设备。
2、KV：每伏特（V）能达到的每分钟转速，转速/V。
输入电压增加1伏特(V)，无刷电机空转转速（转/分钟）增加的 转速值。
➢ 空转转速的计算： KV值是指电机空转没有带螺旋桨等负荷下的转速与电压的关系，如 KV是650，在11.1V电压下空转转速是 11.1×650 = 7215转/分钟， KV值是900，同样电压下的空转转速是9990转/分钟。
电池类型 锂聚合物电池
镍氢电池
标称电压 3.7V 1.2V
充电后电压 4.2V 1.5V
放电后保护电压 3.6V 1.1V
保存电压 3.8V 1.5V
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电池 电池的性能指标之二: 电池电压
电池电压（V）
4.3
4.1
3.9
3.7
3.5
3.3
3.1
2.9
无人机概论课件第2章 无人机系统组成
第2章 无人机系统组成 无人直升机布局
直升机的布局形式按旋翼数量和布局方式的不同可分为单旋翼直升机、共轴式 双旋翼直升机、纵列式双旋翼直升机、横列式双旋翼直升机和带翼式直升机等 几种类型。
（a）单旋翼直升机；（b）共轴式双旋翼直升机； （c）纵列式双旋翼直升机；（d）横列式双旋翼直升机；（d）带翼式直升机
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第2章 无人机系统组成 固定翼无人机布局
2.尾翼的布局 (1)单立尾布局 这种布局具有使平尾避开机翼尾流的影响、操纵效率高的优点。 (2)双立尾布局 常规双立尾布局是指在机身上装有两个立尾的布局形式，以增加航向安定 性。 (3)V型尾翼布局 V型尾翼具有较好的隐身性能和较小的干扰阻力，在隐身飞机和无人机中广 泛采用。
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第2章 无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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第2章 无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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第2章 无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 机架的主要作用 （1）提供安装接口。 （2）提供整体的稳定和坚固的平台。 （3）起落架等缓冲设备。 （4）保证足够低的重量。 （5）提供相应的保护装置。
二、机翼构造 机翼结构是由翼梁、纵墙、析条、翼肋和蒙皮等典型构件组成的。 1.翼梁 翼梁是机翼的主要构件，翼梁的主要功用都是承受机翼的弯矩和剪力。 2.纵墙 纵墙也是机翼的主要纵向受力构件。 3.桁条 桁条为长条形薄壁构件，桁条与蒙皮和翼肋相连。 其主要功用是:支持蒙皮，防止它在承受局部空气动力时产生过大的局部变形， 并与蒙皮一起把空气动力传给翼肋。
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第2章 无人机系统组成 固定翼无人机布局
1.主要布局类型 按机翼和机身连接的上下位置来分,可分为上单翼、中单翼和下单翼。
(精品)固定翼无人机
固定翼无人机系统介绍一、系统组成黑鹰、黄蜂系列固定翼无人机系统由台湾碳基公司研制，因其优良的性能、模块化集成，目前已经广泛应用在测绘、地质、石油、农林等行业，具有广阔的市场应用前景。
黑鹰、黄蜂系列固定翼无人机系统由五个主要部分组成：机体结构、航电系统、动力系统、起降系统和地面控制站。
机体结构由可拆卸的模块化机体组成，既方便携带，又可以在短时间内完成组装、起飞。
航电系统由飞控电脑、感应器、酬载、无线通讯、空电电池组成，完成飞机控制系统的需要。
动力系统由动力电池、螺旋桨、无刷马达组成，提供飞机飞行所需的动力。
起降系统由弹射绳、弹射架、降落伞组成，帮助飞机完成弹射起飞和伞降着陆。
地面控制站包括地面站电脑、手柄、电台等通讯设备，用以辅助完成路线规划任务和飞行过程的监控。
黑鹰系统结构图:黄蜂系统结构图: 地面站系统:弹射、降落系统:主盘主遢总疋1、系统技术参数黑鹰技术参数黄蜂技术参数三、系统特性1、机体模块化方便拆卸，便于携带组装简单，快速任务2、简易、安全的起降系统—弹射起飞（人工或弹射架弹射）—降落伞降落3、完整的飞前检核系统—步步检核，系统自动通过—避免人为的错误操作4、全自动驾驶—可按照多种模式自动执行飞行拍摄任务—可配合人工操控，规避风险，提高环境适应能力5、工业级设计 —采用高强度材料，机身抗磨损 —防风、防雨、防雪设计，适应目前民用无人机领域所能承受的最苛刻的环境严开增冒事阿號u 7 l4|HI P I • 二吕朿 ^a ・■.kEB|p (toMMllfD ■編丄 g|-w s II ■ I. Preflight Check 3. Image AcquisttiDn4 Image Pracessing6良好的空地通讯能力—实时的数据上链、下链通讯—可选配全向型或指向型天线，可执行超远距离飞行作业7、自由航线规划—可进行区域飞行—可延条带状线路飞行四、固定翼无人机应用1）灾害监测我国很多地区都处于地质灾害多发的地带，空难、海难、城市灾害等救援和灾情监测对时间的要求都十分紧迫，无人机系统作为快速的响应手段，可以用于各种地质灾害的监测，如山体滑坡、洪涝灾害、堰塞湖监测、泥石流灾害，可以完成灾区受灾面积计算、山体崩塌的土石方量计算、灾区损毁房屋位置的定位和灾区三维可视化及分析。
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年度申报航空许可备案，低
空无需申请。民航总局第
188号令CCAR-91-R2
2.使用
操控自如：操作手1-3个月 完成培训，使用97号汽油， 5升飞行距离超1500km
B.分辨率比较
摄影手段 无人机系统 美国Quick Bird卫星 法国SPOT卫星 分辨率 0.06m 0.61m 2.5m
3.维护
模块化设计拆卸便捷、20次降落 更换机头罩（成本约200元）， 维护简单，无人员伤害
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目录
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2 3
公司介绍
产品技术
服务电力
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自主创新
追求卓越
航天电气/航天泰瑞捷/西安亮丽/航天新光4大研发基地
专注电表及自动化 /无人机/在线监测/浪涌等领域研究
280名研发工程师，起草多项行业标准 跟踪智能电网最新需求，预研新产品 掌握无人机核心技术，同时满足军品、民品需要
浪涌防护、无线遥视产品技术国内领先 年申请专利、知识产权50余项
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智能巡线好处多！
飞行时间灵活，可随时飞入需要巡检的线路
操控简单、工作效率高
智能巡检将野外作业转化为室内作业 实现任何地理环境下的线路进行巡检 采集图像数据化，便于处理和专业分析 智能巡检、科学管理 拆装便捷
飞行轨迹
地面监控
车载起飞
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系 统 构 成 （ 固 定 翼 ）
图 像 采 集 、 图 像 存 储 导 航 与 控 制 结 构 、 动 力 、 电 气 、
特点：具有体积小、重量轻、目标特性小，使用快捷、机动灵活、操作使用及维修简便
智能电网
电力通信网
电力信息交互平台 特高压监测系统 智能调度
厂站遥测
电力猫
用电一体化
现场校验测试仪表
发/变/配/输一体化
为智能电网提供全球领先的解决方案
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智能巡检与电力净化产品
好 产 品 航 天 造
单/三相电能表 航天电气、航天泰瑞捷、西安亮丽、航天新光四大厂家 可提供100多种产品，充分满足电力客户各种需求 集研发、生产、销售、服务为一体 为国网、南网两大系统提供智能电网技术解决方案 用电管理终端 无人机 电表及电力自动化产品 在线监测系统 浪涌保护器
航天电气
无人机巡检系统介绍
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目录
1 2 3
公司介绍
产品技术
服务电力
Page 2
航天科工深圳（集团）有限公司
中国航天科工集团在深设立的大型央企 国资委直属的特大型骨干企业之一 以高新技术为主导、专业经营电力板块 旗下控股公司14家、参股公司7家、分公司4家 2009年集团及下属企业产值超1500亿元
◆ 10%的销售收入投入研发 ◆ 10%的研发经费投入预研 ◆ 35%的员工投入研发 ◆ 累积申请专利193件
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精英的研发团队
研发人才构成情况 总数 280名
硕士、博士
大专及其他
7%
16%
航天人/科技情/世界观
77%
本科
高级职称
19%
中级职称
32% 49%
初级职称
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无人机巡检系统Βιβλιοθήκη 上 行 通 讯 、 下 行 通 讯
地 面 测 控 、 图 像 后 处 理
发 射 回 收 、 地 面 保 障 、
◆国内最大的无人化智能装备研究基地 ◆专门的特种飞行器研究所 ◆60人的研发队伍承接军品研究项目 ◆军品技术转化为民用
Page 12
名
称
技术指标 ≤16kg 18m/s～32m/s ≥2.5m/s 1000km ≤3kg 300-3000m 900MHz 50km -20℃～+55℃ ≤12 m/s 10h
A 固定翼无人机（TF-1D） B 四旋翼无人机
低空取像，实时性强、分辨率高 快速、准确获取线路最新信息 定点悬停拍摄，检测预定线路
智能巡检的优点： ◆替代人工，提高巡线效率 ◆定点监控铁塔，及时发现隐患 ◆电力应急处置 ◆电力勘察设计 线路巡检
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现状与问题
人工巡线工作量大、效率低、管理难度大 野外作业受天气、地理条件的影响大 线路隐患的发现缺乏专业的技术手段 不能快速反应突发电力故障 不能满足智能电网管理的新需求
设置灵活
◆可持续飞行1000公里 ◆滞空时间可达16小时 ◆ 50km内手动遥控飞行 ◆全天候飞行（在雾/雨/雷电 等恶劣天气下执行任务）
◆一次可设定100个航点, 规划 40条航线， 可指定返航点 ◆系统内置1︰10万数字地图 ◆记录飞行参数（经纬度坐标/ 姿态角/高度/速度等）
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采 集 传 输 处 理
实时采集：以高像素数码相机，存储卡 1
容量≥4G，图像处理精度达50平米/帧
2
自主研制稳定云台 保证图像采集精度
与清华合作研制 自动识别、快速 拼接软件 3
实时传输：50km内以无线方式传输指令
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经济、高效的选择
A.成本比较
无人机航拍 有人机航拍 卫星遥感拍摄
1.许可
成图比例 分辨率 影像类型 价格 起订面积 起订价格 订购周期 气候条件 1：1000 0.06米 全息真彩 2000～3000 元/平方公里 10平方公里 5～10 万元 15天 1：1000 0.2米 全息真彩 4000元/平方公里 50平方公里 20万元 30天 睛天，上午 1：6000 0.61米 伪彩 389元/平方公里 100平方公里 3.89万元 90-360天 无云
航天泰瑞捷
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航天电气研究院：解决智能电网新需求
航天电气
变、配电
数字变电站
GIS在线监测 防雷工程 谐波治理
输电线路
线路可视在线监控
覆冰雪及微气候监测 无人机高压线路巡检 输电线路故障诊断
用电自动化
AMR系统
负荷管理 配变监测 预付费管理
智能仪表
智能电能表
嵌入式安装仪表 电测仪表 电能质量监测仪
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系 统 构 成 （ 四 旋 翼 ）
数据采集
四旋翼无人机系统
飞行平台
数据通讯
地面站系统
图 像 采 集 、 图 像 存 储
导 航 、 遥 控 器
结 构 、 动 力 电 池 、 电 气 、
上 行 通 讯 、 下 行 通 讯
地 面 测 控 、 图 像 处 理
地 面 保 障 、 起 降 自 如
备
注
空机重量
包含所有设备 巡航速度25m/s 海平面 巡航飞行
技 术 参 数
飞行速度 爬升速率 航 程
有效载荷 巡航高度 电台频段 控制半径 飞行温度 抗风能力 续航时间
离地高度 或选其它电台频率 高度1500m
迎面风
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起飞方式
起 降 自 如
弹射 车载
降落方式
腹降
撞网
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远程航拍