无人机教材ppt

影视航拍
城市规划与管理
消防救援
电力巡线 无 人 飞 行 器 应 用 领 域
农业植保
地图测绘
交通监管
无人飞行器的种类繁多，主要包括飞艇、固定翼无人机、伞翼无人机、扑
翼无人机、变翼无人机、旋翼式无人机等。
无 人 飞 行 器 的 分 类
飞艇
固定翼无人机
伞翼无人机
无 人 飞 行 器 的 分 类
扑翼无人机
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
风火轮F550(PA66+30GF)
筋斗云S1000(碳纤维)
电机
电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。在整 个飞行系统中，起到提供动力的作用。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
电调
电调全称电子调速器，英文electronic speed controller,简称ESC。在整 个飞行系统中，电调主要提供驱动电机的指令，来控制电机，完成规定的速度 和动作等。
无 人 飞 行 器 发 展 简 史
用3架经修复的“小仙后”双翼机进行试验，从海船上对其进行无线电遥控， 其中2架失事，但第三架试飞成功，使英国成为第一个研制并试飞成功无线电
遥控靶机的国家。
二战期间，美国海军首先将无人机作为空面武器使用。1944年，美国海军为
了对德国潜艇基地进行打击，使用了由B-17轰炸机改装的遥控舰载机。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
桨叶
桨叶是通过自身旋转，将电机转动功率转化为动力的装置。在整个飞行系 统中，桨叶主要起到提供飞行所需的动能。按材质一般可分为尼龙桨，碳纤维 桨和木桨等。
多 旋 翼 飞 行 器百度文库的 构 造
尼龙桨
碳纤维桨
木桨
电池
电池是将化学能转化成电能的装置。在整个飞行系统中，电池作为能源储 备，为整个动力系统和其他电子设备提供电力来源。目前在多旋翼飞行器上， 一般采用普通锂电池或者智能锂电池等。
美国“全球鹰”无人机
美国“捕食者”无人机
美国“影子200”无人机
无 人 飞 行 器 发 展 简 史
美国“扫描鹰”无人机
美国“火力侦察兵”无人直升机
中国“翼龙”无人机
中国“翔龙”无人机
中国“暗箭”无人机
中国“彩虹5”无人机
多旋翼飞行器作为无线电遥控的一种类型，历史尚浅。
1、理论开创阶段 多旋翼无人飞行器理论开创于上世纪10年代，直升机研发之前。几家主要 飞机生产商开发出的在多个螺旋桨中搭乘飞行员的机型。这种设计开创了多旋
西方国家中在无人机研制与生产领域占据领先位置的是美国。今天，美军有 用于各指挥层次––从高级司令部到营、连长的全系列无人侦察机。许多无人机可
无 人 飞 行 器 发 展 简 史
以携带制导武器（炸弹、导弹）、目标指示和火力校射装置。最著名的是“捕食
者” 可复用无人机，世界上最大的无人机––“全球鹰”，“影子-200”低空无 人机， “扫描鹰”小型无人机，“火力侦察兵” 无人直升机。
2. 无人机速度慢，抗风和气流能力差，在大风和乱流的飞行中，飞机易偏离飞行
线路，难以保持平稳的飞行姿态。 3. 无人机受天气影响较大，结冰的飞行高度比过去预计的要低，在海拔30004500m的高度上，连续飞行10-15min后会使飞机受损。
无 人 飞 行 器 的 优 缺 点
4. 无人机的应变能力不强，不能应付意外事件，当有强信号干扰时，易造成接收 机与地面工作站失去联系。 5. 无人机机械部分也有出现故障的可能，一旦出现电子设备失灵现象，那对无人
多 旋 翼 无 人 飞 行 器 发 展 简 史
翼飞行器的理论。
2、加速发展阶段 2007年以后，装配高性能压电陶瓷陀螺仪和角速度传感器（六轴陀螺仪） 的多旋翼无人飞行器开始出现加速发展。
3、未来发展阶段。
伴随着飞行器技术的进步，多旋翼无人飞行器使用者会急剧增加。这样一
来，事故和故障也会相应增加，甚至会发展成社会问题。今后不仅是制造商和 商店一级，协会和主管部门面向多旋翼无人飞行器的飞行会和培训班也会增加。
1910年，在莱特兄弟所取得的成功的鼓舞下，来自俄亥俄州的年轻军事工 程师查尔斯•科特林建议使用没有人驾驶的飞行器：用钟表机械装置控制飞机， 使其在预定地点抛掉机翼并象炸弹一样落向敌人。在美国陆军的支持和资助下， 他制成并试验了几个模型，取名为“科特林空中鱼雷”、“科特林虫子”。
1933年，英国研制出了第一架可复用无人驾驶飞行器——“蜂王”。使
变翼无人机
旋翼式无人机多旋翼
旋翼式无人机直升机
无 人 飞 行 器 的 分 类
多旋翼飞行器也称为多轴飞行器，是直升机的一种，它通常有3个以上的
旋翼。飞行器的机动性通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。相比传统的单
水平旋翼直升机，它构造精简，易于维护，操作简便，稳定性高且携带方便。 常见的多旋翼飞行器，如：四旋翼，六旋翼和八旋翼，被广泛用于影视航拍、 安全监控、农业植保、电力巡线等领域。
机以及机载设备将是致命的。
无人飞行器的应用非常广泛，可以用于军事，也可以用于民用和科学研究。 在民用领域，无人飞行器已经和即将使用的领域多达40多个，例如影视航拍、 农业植保、海上监视与救援、环境保护、电力巡线、渔业监管、消防、城市规划 与管理、气象探测、交通监管、地图测绘、国土监察等。
无 人 飞 行 器 应 用 领 域
美国特里达因•瑞安公司生产的“火蜂”系列无人机是当时设计独一无二、 产量最大的无人机。1948-1995年，该系列无人机产生多种变型：无人靶机（亚
音速和超音速），无人侦察机，无人电子对抗机，无人攻击机，多用途无人机等。
美国空军、陆军和海军多年来一直在使用以BQM-34А “火蜂”靶机为原型研制 的多型无人机。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造 普通锂电池 智能锂电池
遥控系统
遥控系统由遥控器和接收机组成，是整个飞行系统的无线控制终端。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
遥控器
接收机
飞行控制系统
飞行控制系统集成了高精度的感应器元件，主要由陀螺仪（飞行姿态感 知），加速计，角速度计，气压计，GPS及指南针模块（可选配），以及控制 电路等部件组成。通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出飞行器 的飞行姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。根 据机型的不一样，可以有不同类型的飞行辅助控制系统，有支持固定翼、多旋 翼及直升机的飞行控制系统。
多 旋 翼 无 人 飞 行 器 发 展 简 史 多旋翼无人飞行器
优点
1. 避免牺牲空勤人员，因为飞机上不需要飞行人员，所以最大可能地保障了人的 生命安全。 2. 无人机尺寸相对较小，设计时不受驾驶员生理条件限制，可以有很大的工作强
度，不需要人员生存保障系统和应急救生系统等，大大地减轻了飞机重量。
3. 制造成本与寿命周期费用低，没有昂贵的训练费用和维护费用，机体使用寿命
无 人 飞 行 器 的 优 缺 点
长，检修和维护简单。 4. 无人机的技术优势是能够定点起飞，降落，对起降场地的条件要求不高，可以 通过无线电遥控或通过机载计算机实现远程遥控。
缺点
1. 主要表现在生存力低，在与有较强防空能力的敌人作战时，无优势可言。
无 人 飞 行 器 发 展 简 史
美国“火蜂”无人机
上世纪70-90年代及其以后，以色列军事专家、科学家和设计师对无人驾驶
技术装备的发展做出了突出贡献，并使以色列在世界无人驾驶系统的研制和作战
使用领域占有重要地位。
无 人 飞 行 器 发 展 简 史
以色列“侦察兵”无人机
全世界都在造无人机！
80—90年代，除了美国和以色列外，其他国家的许多飞机制造公司也在从事 无人机的研制与生产。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
A2多旋翼飞控
NAZA多旋翼飞控
ACE ONE多旋翼飞控
NAZA-H多旋翼飞控
动 手 制 作 一 个 无 人 机
多 旋 翼 概 述 及 分 类
三轴多旋翼
四轴多旋翼
六轴多旋翼
无 人 飞 行 器 的 分 类 八轴多旋翼
多旋翼飞行器主要由机架、电机、电调和桨叶组成，为了满足实际飞行需
要，一般还需要配备电池、遥控器及飞行辅助控制系统。
多 旋 翼 飞 行 器 的 构 造
机架
机架是指多旋翼飞行器的机身架，是整个飞行系统的飞行载体。一般使用 高强度重量轻的材料，例如碳纤维、PA66+30GF等材料。