多旋翼无人机技术基础课件1
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文档多旋翼无人机技术基础PPT学习教案
文档多旋翼无人机技术基础
会计学
1
多旋翼无人机结构动力学
目的
多旋翼无人机结构动力学的目的就是研究关于多旋翼无
人机结构动力系统振动固有特性，它在外激励作用下产生
动响应的基本理论和分析方法，以使多旋翼无人机结构具
有优良的动力学特性。根据多旋翼无人机结构动力系统输
入、输出与系统特性三者之间的关系，可归纳为三类问题。
与系统本身的物理性质（弹性和惯性）有关，故称为系统
的固有频率。
（2）刚度相同的两个单自由度系统，其固有频率随质量的增
大而减小；质量相同的两个系统，其固有频率随系统刚度
的增大而增大。
（3）系统的初始条件对系统固有频率没有影响，而振幅X与初
相位φ均由初始条件决定。振幅和初相位都决定于初始条件，
这是自由振动的共同特性。
M pj
I pj
) 2
式中lpj、Mpj、Ipj分别为挥舞铰外伸量、绕挥舞铰的质量静矩及惯矩。
R l pj
mxdx
M pj
0
R l pj
I pj
mx
2
dx
0
当挥舞铰外伸量lpj=0时（中心铰），如翘翘板式旋翼，ωβ0=1Ω。当挥舞铰
外伸量lpj>0时，由于构造上的限制，挥舞铰外伸量不可能太大，即使是
频率，表示频率f的2π倍，单位为弧度/秒(rad/s)；T=1/f为周
期
ω0=2πf=2π/T
第12页/共50页
简谐振动复数表示方法
根据复数的矢量表示法，在复平面上的一个复数Z代表该复平面(Re，
Im)上的一个矢量，如图矢量0P所示。图中Re表示实轴，Im表示虚轴，
矢量的模就是复数Z的模A，其位置由复角θ确定。如果矢量0P绕0点以等
会计学
1
多旋翼无人机结构动力学
目的
多旋翼无人机结构动力学的目的就是研究关于多旋翼无
人机结构动力系统振动固有特性，它在外激励作用下产生
动响应的基本理论和分析方法，以使多旋翼无人机结构具
有优良的动力学特性。根据多旋翼无人机结构动力系统输
入、输出与系统特性三者之间的关系，可归纳为三类问题。
与系统本身的物理性质（弹性和惯性）有关，故称为系统
的固有频率。
（2）刚度相同的两个单自由度系统，其固有频率随质量的增
大而减小；质量相同的两个系统，其固有频率随系统刚度
的增大而增大。
（3）系统的初始条件对系统固有频率没有影响，而振幅X与初
相位φ均由初始条件决定。振幅和初相位都决定于初始条件，
这是自由振动的共同特性。
M pj
I pj
) 2
式中lpj、Mpj、Ipj分别为挥舞铰外伸量、绕挥舞铰的质量静矩及惯矩。
R l pj
mxdx
M pj
0
R l pj
I pj
mx
2
dx
0
当挥舞铰外伸量lpj=0时（中心铰），如翘翘板式旋翼，ωβ0=1Ω。当挥舞铰
外伸量lpj>0时，由于构造上的限制，挥舞铰外伸量不可能太大，即使是
频率，表示频率f的2π倍，单位为弧度/秒(rad/s)；T=1/f为周
期
ω0=2πf=2π/T
第12页/共50页
简谐振动复数表示方法
根据复数的矢量表示法，在复平面上的一个复数Z代表该复平面(Re，
Im)上的一个矢量，如图矢量0P所示。图中Re表示实轴，Im表示虚轴，
矢量的模就是复数Z的模A，其位置由复角θ确定。如果矢量0P绕0点以等
多旋翼无人机技术基础课件2解剖
列、6系列和7系列翼型。其中6系列翼型在低速飞机的机翼中广泛使用，
1系列翼型主要用于螺旋桨翼型。
以NACA633 - 218为例，说明6系列翼型的数字意义。第1个数字6是
6数字翼型。第2个数字是零升力时最小压力点的相对横坐标位置的10倍
数值。第3个数字3是翼型的低阻升力系数范围，即高于或低于设计升力
随后下坠，造成严重的飞行事故，这种现象就是失速。不同的翼型在失速
时的特性并不相同。
（1）厚翼型
（2）较薄的翼型
（3）薄翼型
翼型的选择
翼型的选择是对现有各种翼型的几何参数和性能进行对比分析，
挑选出能满足飞行器空气动力学要求的翼型。选择翼型时通常要考虑以
下因素：
1．翼型总体外形的考虑
2．翼型几何参数的考虑
2．避免发生音障的限制
多旋翼无人机前飞时，向前转到正侧方的前行桨叶相对气流速度是
转动线速度加上前飞速度，如果飞行速度太快，使旋翼桨叶桨尖速度达
到音速的十分之九，即马赫数为0.9，局部气流的速度可能就达到音速，
产生局部激波，从而使气动阻力剧增。
3．避免机体过分倾斜的限制
由于多旋翼无人机向前飞行姿态的控制是由机体整体向前倾斜的角
）与焦点（F）重合。对于非对称翼型来说两者不重合。压力
中心（p）位置与焦点（F）的关系式
x p (C m C y ) (C m 0 C y ) x F
影响翼型空气动力的因素（1）
1．雷诺数Re
雷诺数（Reynolds number）是一种可用来表征流体流动情况的无量
纲数，以Re表示。在流体力学中，雷诺数Re是指给定来流条件下，流
油动与电动多旋翼无人机的比较
油动多旋翼无人机与电动多旋翼无人机都是目前市场上广泛受到
1系列翼型主要用于螺旋桨翼型。
以NACA633 - 218为例，说明6系列翼型的数字意义。第1个数字6是
6数字翼型。第2个数字是零升力时最小压力点的相对横坐标位置的10倍
数值。第3个数字3是翼型的低阻升力系数范围，即高于或低于设计升力
随后下坠，造成严重的飞行事故，这种现象就是失速。不同的翼型在失速
时的特性并不相同。
（1）厚翼型
（2）较薄的翼型
（3）薄翼型
翼型的选择
翼型的选择是对现有各种翼型的几何参数和性能进行对比分析，
挑选出能满足飞行器空气动力学要求的翼型。选择翼型时通常要考虑以
下因素：
1．翼型总体外形的考虑
2．翼型几何参数的考虑
2．避免发生音障的限制
多旋翼无人机前飞时，向前转到正侧方的前行桨叶相对气流速度是
转动线速度加上前飞速度，如果飞行速度太快，使旋翼桨叶桨尖速度达
到音速的十分之九，即马赫数为0.9，局部气流的速度可能就达到音速，
产生局部激波，从而使气动阻力剧增。
3．避免机体过分倾斜的限制
由于多旋翼无人机向前飞行姿态的控制是由机体整体向前倾斜的角
）与焦点（F）重合。对于非对称翼型来说两者不重合。压力
中心（p）位置与焦点（F）的关系式
x p (C m C y ) (C m 0 C y ) x F
影响翼型空气动力的因素（1）
1．雷诺数Re
雷诺数（Reynolds number）是一种可用来表征流体流动情况的无量
纲数，以Re表示。在流体力学中，雷诺数Re是指给定来流条件下，流
油动与电动多旋翼无人机的比较
油动多旋翼无人机与电动多旋翼无人机都是目前市场上广泛受到
《无人机基础》课件
3
超级连接
利用5G网络和云计算等技术，实现智能高效的协作和管理，创造全面联动的调度系统。
无人机的优势与挑战
无人机可以带来许多好处和机会，但它们也面临着许多挑战和限制。
优势
快速高效的交付和运输，监测和控制环境，提高工 作效率和质量。
挑战
安全问题和技术限制，监管和政策法规的规范性， 商业模式和市场需求的变化。
相机
捕捉场景，提供实时图像或视频，支持遥感和测量
无人机的工作原理
无人机根据预设的飞行计划，通过遥控或程序控制，利用飞控系统控制电机的转速和方向，实现飞行。
起飞和着陆
无人机在航线规划后通过自主起飞，寻找合适的着陆场地降落。
导航和避障
无人机通过GPS或其他定位技术，实现定点飞行、跟随和避障功能。
姿态控制和稳定
多旋翼无人机
采用多个旋翼的设计，类似于四轴或六轴，兼顾了稳定性和机动性能。
无人机的组成
无人机由多个部件组成，包括飞控系统、电机、电池、传感器、相机等。
飞控系统
读取传感器数据，控制电机旋转，维持飞行状态。
电机
接收控制信号，通过旋转螺旋桨产生推力，控制高 度和方向。
电池
为无人机提供电源，维持电路运行，决定了单次飞
《无人机基础》PPT课件
欢迎大家来到无人机基础课程。无人机是一种快速发展的技术，它们正在改 变我们的生活和未来。
无人机的定义与分类
无人机，也称为无人驾驶飞行器，是没有乘客搭载的飞行器。它们根据自身能力进行控制和飞行。
固定翼无人机
采用翼的设计，类似于传统飞机，可以长时间飞行。
旋翼无人机
采用旋翼的设计，类似于直升机，可以在低空悬停，并非常灵活。
无人机的安全与法律
无人机技术基础与技能训练课件：无人机飞行训练
5.通道1是控制副翼舵的，把摇杆推动最大值到最小值最后放在中间 值不动。
5
无人机飞行训练 多旋翼无人机模拟飞行训练
6.不要动遥控器的摇杆，继续点击Skip。 7. 点击完成，如图。这一步完成后，遥控器的校准已经完成。
6
无人机飞行训练 多旋翼无人机模拟飞行训练
多旋翼无人机模拟软件使用 （1）选多旋翼模型 （2）设设置风速风向等值 （3）设置各通道的控制功能 （4）设置好后，开始飞行
固定翼无人机模拟软件使用 （1）选择固定翼模型 （2）设置风速 （3）设置通道 （4）模拟飞行 设置好后，开始飞行。
17
无人机飞行训练
固定翼无人机模拟飞行训练
固定翼无人机模拟飞行基本动作 （1）起飞 要求:选择适当的位置，配合速度使用升降舵沿45度方向向上爬升； 起飞角度不宜过大，也不宜过小。 （2）降落 要求:操控者转动头部来看着飞机从而操控飞机降落；降落滑行的接 触地面应在操控者的前方，再从这一点进入滑行状态； （3）矩形航线 要求:进入矩形航线的第一边直线要与跑道中心线平行；转弯角度为 90度且要平和转弯；矩形航线四边等高，飞行方向不变化。 （4）水平8字 要求：确定8字航线起始航点；从起始航点开始直线飞行至8字航线一 端转弯点开始飞行。
18
无人机飞行训练 固定翼无人机场外飞行训练
起飞/降落 方法：起飞时无人机逆风从起飞线开始柔和地加速直线滑跑，柔和离 地，小角度爬升至一定安全高度后再进行后续的巡航动作飞行。 要求：起飞前一定要确认风向，应正向逆风起飞；降落时也要正向逆 风降落。
19
无人机飞行训练 固定翼无人机场外飞行训练
矩形航线 方法：逆风飞行进入跑道上空，等高矩形航线第一边，然后分别在相 应位置作90度转弯，完成1个封闭的水平矩形航线。 要求：第一边直线要与跑道轴线平行；90度转弯时要保持柔和；矩形 航线4边同等高度，每边飞行要保持直线。
5
无人机飞行训练 多旋翼无人机模拟飞行训练
6.不要动遥控器的摇杆，继续点击Skip。 7. 点击完成，如图。这一步完成后，遥控器的校准已经完成。
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无人机飞行训练 多旋翼无人机模拟飞行训练
多旋翼无人机模拟软件使用 （1）选多旋翼模型 （2）设设置风速风向等值 （3）设置各通道的控制功能 （4）设置好后，开始飞行
固定翼无人机模拟软件使用 （1）选择固定翼模型 （2）设置风速 （3）设置通道 （4）模拟飞行 设置好后，开始飞行。
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无人机飞行训练
固定翼无人机模拟飞行训练
固定翼无人机模拟飞行基本动作 （1）起飞 要求:选择适当的位置，配合速度使用升降舵沿45度方向向上爬升； 起飞角度不宜过大，也不宜过小。 （2）降落 要求:操控者转动头部来看着飞机从而操控飞机降落；降落滑行的接 触地面应在操控者的前方，再从这一点进入滑行状态； （3）矩形航线 要求:进入矩形航线的第一边直线要与跑道中心线平行；转弯角度为 90度且要平和转弯；矩形航线四边等高，飞行方向不变化。 （4）水平8字 要求：确定8字航线起始航点；从起始航点开始直线飞行至8字航线一 端转弯点开始飞行。
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无人机飞行训练 固定翼无人机场外飞行训练
起飞/降落 方法：起飞时无人机逆风从起飞线开始柔和地加速直线滑跑，柔和离 地，小角度爬升至一定安全高度后再进行后续的巡航动作飞行。 要求：起飞前一定要确认风向，应正向逆风起飞；降落时也要正向逆 风降落。
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无人机飞行训练 固定翼无人机场外飞行训练
矩形航线 方法：逆风飞行进入跑道上空，等高矩形航线第一边，然后分别在相 应位置作90度转弯，完成1个封闭的水平矩形航线。 要求：第一边直线要与跑道轴线平行；90度转弯时要保持柔和；矩形 航线4边同等高度，每边飞行要保持直线。
旋翼无人机教学-ppT
（1）.结构区别：共轴式直升机与单旋翼带尾桨式直升机的主要区别是
采用上下共轴反转的两组旋翼用来平衡旋翼扭矩，因而不需要尾桨。
（2）.结构特点： 共轴式直升机一般采用双垂尾以增加直升机的航向
操纵和稳定性。
★由于没有尾桨，共轴式直升机消除了单旋翼直升机存在的尾 桨故障隐患与在飞行中因尾梁的震动和变形引起的尾桨传动 机构的故障隐患，从而提高了直升机的生存率
4.共轴双旋翼的平飞气动性与单旋翼的不同
在相同拉力和旋翼直径下，刚性共轴双旋翼的诱导阻力比单旋翼低 20%~30%。由于操纵系统部分和上下旋翼桨毂这些非流型形状部件的数 量和体积大于单旋翼直升机并暴露在气流中，因而共轴式直升机的废阻面 积大于单旋翼直升机。
共轴式直升机在悬停、中低速飞行时需要功率小于单旋翼直升机，随着速 度增加需要功率逐渐增大至大于单旋翼直升机，这一特性决定了共轴式直 升机有较大的实用升限、较大的爬升速度、更长的续航时间。而单旋翼直 升机则有较大的平飞速度、较大的巡航速度和飞行范围。
b.按结构形式分类：
旋翼航空器是一种重于空气的航空器，其在空中飞 行的升力由一个或多个旋翼与空气进行相对运动的 反作用获得，与固定翼航空器为相对的关系。
现代旋翼无人机主要包括单旋翼带尾桨无人直升机、共轴 无人直升机以及进年来发展的多轴无人飞行器。
一.单旋翼带尾桨式无人直升机
1.认识 2.尾桨作用 3.单旋翼带尾桨式无人直升机的优缺点 4.旋翼的布局和工作参数选择 （1）旋翼的旋转方向 （2）从气动特性来的差异 5.尾桨的形式与布局 （1）尾桨的安装位置与旋转方向 （2）推式尾桨与拉式尾桨
二.共轴无人直升机
1.认识：共轴双旋翼直升机具有绕统一理论轴线一正一反旋转的上下两
幅旋翼，由于转向相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下相 互平衡，通过所谓的上下旋翼总距差动产生不平衡扭矩，可实现航向操纵
采用上下共轴反转的两组旋翼用来平衡旋翼扭矩，因而不需要尾桨。
（2）.结构特点： 共轴式直升机一般采用双垂尾以增加直升机的航向
操纵和稳定性。
★由于没有尾桨，共轴式直升机消除了单旋翼直升机存在的尾 桨故障隐患与在飞行中因尾梁的震动和变形引起的尾桨传动 机构的故障隐患，从而提高了直升机的生存率
4.共轴双旋翼的平飞气动性与单旋翼的不同
在相同拉力和旋翼直径下，刚性共轴双旋翼的诱导阻力比单旋翼低 20%~30%。由于操纵系统部分和上下旋翼桨毂这些非流型形状部件的数 量和体积大于单旋翼直升机并暴露在气流中，因而共轴式直升机的废阻面 积大于单旋翼直升机。
共轴式直升机在悬停、中低速飞行时需要功率小于单旋翼直升机，随着速 度增加需要功率逐渐增大至大于单旋翼直升机，这一特性决定了共轴式直 升机有较大的实用升限、较大的爬升速度、更长的续航时间。而单旋翼直 升机则有较大的平飞速度、较大的巡航速度和飞行范围。
b.按结构形式分类：
旋翼航空器是一种重于空气的航空器，其在空中飞 行的升力由一个或多个旋翼与空气进行相对运动的 反作用获得，与固定翼航空器为相对的关系。
现代旋翼无人机主要包括单旋翼带尾桨无人直升机、共轴 无人直升机以及进年来发展的多轴无人飞行器。
一.单旋翼带尾桨式无人直升机
1.认识 2.尾桨作用 3.单旋翼带尾桨式无人直升机的优缺点 4.旋翼的布局和工作参数选择 （1）旋翼的旋转方向 （2）从气动特性来的差异 5.尾桨的形式与布局 （1）尾桨的安装位置与旋转方向 （2）推式尾桨与拉式尾桨
二.共轴无人直升机
1.认识：共轴双旋翼直升机具有绕统一理论轴线一正一反旋转的上下两
幅旋翼，由于转向相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下相 互平衡，通过所谓的上下旋翼总距差动产生不平衡扭矩，可实现航向操纵
多旋翼理论ppt课件
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6
多旋翼
多旋翼飞行器是指拥有三个或者更多旋翼的直升机 类飞行器，能够垂直起降，属于直升机飞行器的一种， 一般称之为多旋翼飞行器，多旋翼飞行器属于不稳定 系统，其在飞行及悬停过程中无法实现自稳定；同时， 多旋翼飞行器也不是完整驱动系统。所以多旋翼飞行 器自身的稳定性在三种主要的飞行器当中是最低的， 其正常的飞行必须借助自稳定系统的辅助。 多旋翼飞行器的特点是能够实现垂直起降，并且自身 机械结构简单，无机械磨损；缺点是其续航及载重在 三种飞行器当中是最低的。
x型的6旋翼、8旋翼
具有x型4旋翼的特性的同时，还拥有比4旋翼更好的结构效率、 承载重量以及冗余度等性质，深受航拍、影视行业用户青睐。
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13
多旋翼飞行器的结构布局
四旋翼是结构简单、飞行效率 相对高效的一种常见多旋翼结 构，也是目前市场上保有量最 大的多旋翼飞行器类型。四旋 翼玩具、小型航拍机一般都选 用该结构。但是要注意的是， 四旋翼没有动力冗余，任何一 个电机出现问题停转，飞行器 都将无法控制而摔机。
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3
按重量分
微型：小于等于7KG
轻型：大于7KG，小于 等于160kg.
小型：小于等于5700KG 大型：大于5700KG
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4
固定翼
固定翼飞行器，是飞机机翼相对固定无需旋转，靠 经过机翼的气流提供升力的飞行器类型。也是世界上 保有量最大的载人飞行器。 固定翼飞行器是自稳定系统，也是完整驱动系统，它 在任何状态下都可以自由调整姿态，并且能够保持住 当前状态。 固定翼飞行器的优点是在三类飞行器里续航时间最长、 飞行效率最高、载荷最大、飞行稳定性高，缺点是起 飞的时候必须要助跑或者借助器械弹射，降落的时候 必须要滑行或者是利用降落伞降落。
无人机教材ppt
美国“全球鹰”无人机
美国“捕食者”无人机
美国“影子200”无人机
美国“扫描鹰”无人机
美国“火力侦察兵”无人直升机
无人机在各个领域的应用范围
•在军事上，无人机已成为新世纪各国武器装备上 最大的亮点。在民用领域用途更加广泛，它既可以 应用于抢险救灾、航测航摄、国土资源管理、生态 环境保护、城镇规划与市政管理、土地利用调查、 水资源开发领域，也可用于电力线路巡线、高速公 路巡查、林业部门防火、农业部门测产、病虫害监 测与防治等作业。未来，电动化，智能化和多轴化 将是无人机的发展趋势。可以说，无人机的推广使 用，提高了工作效率，减少了工作成本，降低了伤 亡事故的发生概率。而且过去无法完成的工作，现 在由无人机可以非常轻松的完成。
德国“V-1”导弹
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。 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。
ห้องสมุดไป่ตู้
无人机的种类
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。
飞艇
固定翼无人机
伞翼无人机
扑翼无人机
变翼无人机
旋翼式无人机多旋翼
旋翼式无人机直升机
多旋翼飞行器也称为多轴飞行器，是直升机的一种，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。
无人机培训课件PPT模板飞机大疆多旋翼入门安全操作实践指南教程 (1)
摄环境需求。SMOOTHTRACK 功能在每个工作模式下都可使用。
上下倒置操作模式 使用上下倒置操作模式时， 您可以轻松将云台上下翻 转，无需费力将云台举起 即可使相机与眼睛保持在
同一水平线上。
便携悬挂模式 系统默认标准控制模式为便携 悬挂操作模式。低位悬挂，贴 近地面或直接手持于身体前方， 都会得到流畅稳定得画面。使 用这种模式，您也可以将云台 安装在飞行平台上，比如多旋
全新智能电池
新一代智能电池拥有更高得电压和容量，保证续航得同时也提升了飞行体验。全面升级得智能电池内置 传感器，
可在 App 界面实时显示电量，温度，电芯平衡度。系统会根据飞行距离计算返航和降落所需得电量和时 间，
免除您时刻担忧电量不足得困扰，让您对飞行时间有更充分得把控。使用标配充电 设备可实现快速充电，大大节省了充电时间。
7
实时高清画面传输 Phantom 3 搭载了备受摄影师称赞得 DJI 高 清图传技术，只需将移动设备 与遥控器相连接，即可使用 DJI Pilot App 实时查看 720P 得高清航拍画面。
即使在传输距离高达2公里时，画质仍然至臻 至美，无可挑剔。
视觉定位系统 即使在室内无 GPS 环境下低空飞行，内置得 视觉和超声波传感器也可通过感知地面纹理 和相对高度， 让 Phantom 3 实现精确定位悬停和平稳飞 行。
优化得智能操控体验
集成行业领先得飞行控制技术，支持一键起飞 和降落，
并具有智能得失控保护功。
自动起飞
轻触 DJI Pilot App 一键起飞按钮，系统 自动启动电机，飞机将自动起飞并在预定 高度定点悬停，这时您可以开始自由操控 飞机得航向等动作。
一键返航
在 GPS 信号足够好，且在起飞时成功记录 返航点得情况下，可通过一键返航按钮， 轻松实现飞机自动返航和降落。
上下倒置操作模式 使用上下倒置操作模式时， 您可以轻松将云台上下翻 转，无需费力将云台举起 即可使相机与眼睛保持在
同一水平线上。
便携悬挂模式 系统默认标准控制模式为便携 悬挂操作模式。低位悬挂，贴 近地面或直接手持于身体前方， 都会得到流畅稳定得画面。使 用这种模式，您也可以将云台 安装在飞行平台上，比如多旋
全新智能电池
新一代智能电池拥有更高得电压和容量，保证续航得同时也提升了飞行体验。全面升级得智能电池内置 传感器，
可在 App 界面实时显示电量，温度，电芯平衡度。系统会根据飞行距离计算返航和降落所需得电量和时 间，
免除您时刻担忧电量不足得困扰，让您对飞行时间有更充分得把控。使用标配充电 设备可实现快速充电，大大节省了充电时间。
7
实时高清画面传输 Phantom 3 搭载了备受摄影师称赞得 DJI 高 清图传技术，只需将移动设备 与遥控器相连接，即可使用 DJI Pilot App 实时查看 720P 得高清航拍画面。
即使在传输距离高达2公里时，画质仍然至臻 至美，无可挑剔。
视觉定位系统 即使在室内无 GPS 环境下低空飞行，内置得 视觉和超声波传感器也可通过感知地面纹理 和相对高度， 让 Phantom 3 实现精确定位悬停和平稳飞 行。
优化得智能操控体验
集成行业领先得飞行控制技术，支持一键起飞 和降落，
并具有智能得失控保护功。
自动起飞
轻触 DJI Pilot App 一键起飞按钮，系统 自动启动电机，飞机将自动起飞并在预定 高度定点悬停，这时您可以开始自由操控 飞机得航向等动作。
一键返航
在 GPS 信号足够好，且在起飞时成功记录 返航点得情况下，可通过一键返航按钮， 轻松实现飞机自动返航和降落。
多旋翼无人机技术基础1ppt课件
（1）管制空域
（2）监视空域
（3）报告空域
精选ppt课件
15
无人机飞行空域划分和分类管理
（1）无人机飞行空域划分
①视距内运行（Visual Line of Sight operations，VLOS） ②超视距运行（Extended VLOS，EVLOS） ③融合空域
④隔离空域
⑤人口稠密区
⑥重点地区
（1）自然系统
（2）人造系统
（3）复合系统
（4）静态系统与动态系统
（5）封闭系统与开放系统
（6）实体系统与虚拟系统
2．系统论的基本理论
（1）整体的功能不等于各部分功能之总和
（2）系统的结构决定系统的功能
（3）动态观点
（4）最优化观点
精选ppt课件
3
控制论的基本概念
1．控制和控制论的定义
控制是施控者作用于受控对象的一种主动行为，使受控 对象按照施控者的意愿行动。
⑦机场净空区
（2）无人机飞行管理的分类：共分为七类
（3）无须证照管理的无人机
①Ⅰ类无人机（空机重量和起飞全重小于1.5千克）。
②在室内、拦网内等隔精离选空ppt间课件运行的无人机。
16
无人机飞行管理的要求
①无人机云系统（简称无人机云） ②电子围栏 ③主动反馈系统 ④被动反馈系统 ⑤民用无人机驾驶员资格要求 ⑥禁止洒驾 ⑦控制能力要求
④全国大学生机器人电视大赛。
⑤中国教育机器人大赛。
⑥全国青少年科普竞赛。
⑦ABB杯自动化大赛。 ⑧中国机器人大赛。
（2）软件技术
（3）硬件成本
精选ppt课件
12
多旋翼无人机典型案例
1．TXJ-ZB-01植保型油动变距多旋翼无人机
（2）监视空域
（3）报告空域
精选ppt课件
15
无人机飞行空域划分和分类管理
（1）无人机飞行空域划分
①视距内运行（Visual Line of Sight operations，VLOS） ②超视距运行（Extended VLOS，EVLOS） ③融合空域
④隔离空域
⑤人口稠密区
⑥重点地区
（1）自然系统
（2）人造系统
（3）复合系统
（4）静态系统与动态系统
（5）封闭系统与开放系统
（6）实体系统与虚拟系统
2．系统论的基本理论
（1）整体的功能不等于各部分功能之总和
（2）系统的结构决定系统的功能
（3）动态观点
（4）最优化观点
精选ppt课件
3
控制论的基本概念
1．控制和控制论的定义
控制是施控者作用于受控对象的一种主动行为，使受控 对象按照施控者的意愿行动。
⑦机场净空区
（2）无人机飞行管理的分类：共分为七类
（3）无须证照管理的无人机
①Ⅰ类无人机（空机重量和起飞全重小于1.5千克）。
②在室内、拦网内等隔精离选空ppt间课件运行的无人机。
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无人机飞行管理的要求
①无人机云系统（简称无人机云） ②电子围栏 ③主动反馈系统 ④被动反馈系统 ⑤民用无人机驾驶员资格要求 ⑥禁止洒驾 ⑦控制能力要求
④全国大学生机器人电视大赛。
⑤中国教育机器人大赛。
⑥全国青少年科普竞赛。
⑦ABB杯自动化大赛。 ⑧中国机器人大赛。
（2）软件技术
（3）硬件成本
精选ppt课件
12
多旋翼无人机典型案例
1．TXJ-ZB-01植保型油动变距多旋翼无人机
多旋翼无人机入门实践 ppt课件
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4
主流机型样例
美国“火力侦察兵”无人机
美国“全球鹰”无人机
大疆“精灵”无人机
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5
多旋翼无人机构造
多旋翼飞行器主要由机架、电机、飞控和旋翼组成，为了满足实际飞行需要，一般还需要配备电池、遥控及航拍系统。
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。
多旋翼无人机入门实践
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1
目录
contents
01 基本组成 飞行原理 02
03 飞行控制系统 实操 04
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2
01
基本组成
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3
无人机机型分类
直升机、固定式和多旋翼的区别
直升机
固定式
旋翼式
单旋翼带尾桨的直升机，优点是 速度快，油动载重大，滞空时间 长，缺点是不易操作，巨大螺旋 桨杀伤力大，噪音重，适合专业 飞手用来大型设备的搭载。
ppt课件
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03
飞行控制系统
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飞行控制系统组成
飞行控制系统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。
主控单元
主控单元是飞行控制系统的核心，通过它将 IMU、GPS指南针、遥控接收机等设备接入 飞行控制系统从而实现飞行器自主飞行功能
旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋 翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同， 四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安 放飞行控制计算机和外部设备。
四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时，电 机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺 效应和空气动力扭矩效应均被抵消。电机1和电机3作逆时 针旋转，电机2和电机4作顺时针旋转，规定沿 x轴正方向 运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电 机转速提高，在下方表示此电机转速下降。
多旋翼无人机技术基础 第1章
概述
2.牛顿三大运动定律 (1)牛顿第一运动定律。 任何一个物体在பைடு நூலகம்受外力或受平衡力的作用时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到 有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。物体具有保持运动状念不变的性质称为惯性。 一切物体都具有惯性，惯性是物体的物理属性所以牛顿第一运动定律又称为惯性定律。
概述
1.1.2系统论的基本概念 系统论是研究系统的模式性能、行为和规律的一门科学。它为人们认识各种系统的组 成、结 构性能、行为和发展规律提供了一般方法论的指导。 1.系统的分类 所谓系统，是混乱无秩序的反 义词，通俗地说就是有 组织、有秩序地达到某种目的的一个组 合体。在自然界和人类社会中普遍存在着各种系统。
概述
4.空气属性 (1)连续性假设。大气连续性假设是在进行空气动力学研究时，将大量的、单个分子组成的大气 看成是连续的介质的过程。所谓连续介质就是组成介质的物质连成片，内 部没有任何空隙。在其 中任意取一个微团都可以看成是由无数分子组成的，微团表现出米的特性体现了众多分子的共同 特性。对大气采用连续性假设的理由是与所研究的对象(飞机)相比，空气分子的平均白由行程要 比飞机的尺寸小得多。空气流过飞机表面时，与飞机之间产生的相互作用不是单个分子所为，而 是无数分子共同作用的结果。
概述
(1)自然系统。 自然系统就是由自然物所组成的系统，它的特点是自然形成的。 (2)人造系统。 人造系统是由人工造出来的系统，主要有三种类型。 ①工程技术系统:由人们从加工白然物中获得的零、部件装配而成的系统。 ②管理系统:由一定的制度组织、程序、手续等所构成的系统。 ③科学体系:根据人们对白然现象和社会现象的科学认识所创立的系统。 (3)复合系统。复合系统是自然系统与人造系统相结合的系统。现实生活中的大多数系统都是复 合系统。
无人机操控技术课件第3章飞行原理与性能第5节多旋翼基础知识
要完全杜绝和排除此类问题也比较困难，因为现有 小尺度的多旋翼，几乎100%时开环结构，无法检测到每 个电机是否转速正常。
5.2.3 动力系统—电调
建议最基础测试电机与电调兼容性的方案： 在地面拆除螺旋桨，姿态或增稳模式启动，启 动后油门推至50%，大角度晃动机身、快速大范围 变化油门量，使飞控输出动力。仔细聆听电机转动 声音，并测量电机温度，观察室否出现缺相。 在调试前，用遥控器设置电调时，需要接上电 机。
5.3 多旋翼气动布局—Y字型、H字型
Y型
优点：动力组较少，成本 低；外形炫酷，前方视线开阔。
缺点：尾旋翼需要使用一 个舵机来平衡扭矩，增加了机 械复杂性和控制难度。
H型
H型比较容易设计成折叠 结构，且拥有X型相当的特点。
5.3 多旋翼气动布局—4\6\8旋翼
单纯从气动效率出发，旋翼越大，效率越高，同样 起飞重量的4轴飞行器比8轴飞行器的效率高，故轴数越 多载重能力不一定越大。
一般锂聚合物电池上都有2组线。1组是输出线（粗， 红黑各1根）；1组是单节锂电引出线（细，与S数有关）， 用以监视平衡充电时的单体电压。
多轴飞行器飞行中，图像叠加OSD信息显示的电压 一般为电池的负载电压。
5.2.3 动力系统—电池
锂电池在使用时必须串联才能达到使用电压需要，因此 聚合物电池需要专用的充电器，尽量选用平衡充电器。 根据充电原理的不同分为串型式平衡充电器和并行式平衡充 电器。并行式平衡充电器使被充电的电池块内部每节串联电 池都配备一个单独的充电回路，互不干涉，毫无牵连。
5.2.2 飞控系统—飞控软件
飞控
基本情况
优点
缺点
KK飞控
开源，只使用 三个成本低廉
的单轴陀螺
价格便宜，硬件 结构简单
5.2.3 动力系统—电调
建议最基础测试电机与电调兼容性的方案： 在地面拆除螺旋桨，姿态或增稳模式启动，启 动后油门推至50%，大角度晃动机身、快速大范围 变化油门量，使飞控输出动力。仔细聆听电机转动 声音，并测量电机温度，观察室否出现缺相。 在调试前，用遥控器设置电调时，需要接上电 机。
5.3 多旋翼气动布局—Y字型、H字型
Y型
优点：动力组较少，成本 低；外形炫酷，前方视线开阔。
缺点：尾旋翼需要使用一 个舵机来平衡扭矩，增加了机 械复杂性和控制难度。
H型
H型比较容易设计成折叠 结构，且拥有X型相当的特点。
5.3 多旋翼气动布局—4\6\8旋翼
单纯从气动效率出发，旋翼越大，效率越高，同样 起飞重量的4轴飞行器比8轴飞行器的效率高，故轴数越 多载重能力不一定越大。
一般锂聚合物电池上都有2组线。1组是输出线（粗， 红黑各1根）；1组是单节锂电引出线（细，与S数有关）， 用以监视平衡充电时的单体电压。
多轴飞行器飞行中，图像叠加OSD信息显示的电压 一般为电池的负载电压。
5.2.3 动力系统—电池
锂电池在使用时必须串联才能达到使用电压需要，因此 聚合物电池需要专用的充电器，尽量选用平衡充电器。 根据充电原理的不同分为串型式平衡充电器和并行式平衡充 电器。并行式平衡充电器使被充电的电池块内部每节串联电 池都配备一个单独的充电回路，互不干涉，毫无牵连。
5.2.2 飞控系统—飞控软件
飞控
基本情况
优点
缺点
KK飞控
开源，只使用 三个成本低廉
的单轴陀螺
价格便宜，硬件 结构简单
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（2）无人机飞行管理的分类：共分为七类 （3）无须证照管理的无人机
①Ⅰ类无人机（空机重量和起飞全重小于1.5千克）。 ②在室内、拦网内等隔离空间运行的无人机。
无人机飞行管理的要求
①无人机云系统（简称无人机云） ②电子围栏 ③主动反馈系统 ④被动反馈系统 ⑤民用无人机驾驶员资格要求 ⑥禁止洒驾 ⑦控制能力要求
多旋翼无人机飞行相关的法律问题
1．空域限制的法律问题 2．民用多旋翼无人机适航法律问题 3．民用多旋翼无人机安全责任问题 4．民用多旋翼无人机和隐私权问题
民用多旋翼无人机飞行管理文件
1．《通用航空飞行管制条例》 2．《民用无人机空中交通管理办法》 3．《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》 4．《民用无人机适航管理工作会议纪要》 5．《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》 6．《关于民用无人驾驶航空器系统驾驶员资质管理有 关问题的通知》 7．《轻小无人机运行规定（试行）》
谢 谢!
多旋翼无人机分类方法
1、按动力装置划分 （1）油动多旋翼无人机 （2）电动多旋翼无人机 2、按外形结构划分 3、按用途划分 4、按重量划分 5、按控制方式划分 6、按市场定位划分 7、按有无载客能力划分
多旋翼无人机的发展历程
1．探索阶段：上世纪90年代初之前 2．奠基阶段：上世纪90年代初至2005年 3．起步阶段：从2005年至2010年 4．大发展阶段：从2010年至今
（1）管制空域 （2）监视空域 （3）报告空域
无人机飞行空域划分和分类管理
（1）无人机飞行空域划分
①视距内运行（Visual Line of Sight operations，VLOS） ②超视距运行（Extended VLOS，EVLOS） ③融合空域 ④隔离空域 ⑤人口稠密区 ⑥重点地区 ⑦机场净空区
多旋翼无人机技术基础 （1）
符长青博士
与多旋翼无人机相关的基本概念
1．速度和加速度 2．牛顿三大运动定律 3．动能、势能和压力 4．空气属性 5．伯努利方程 6．飞行器、飞行力学和空气动力学 7．自动控制和自动控制系统 8．微机电系统（MEMS）
系统论的基人造系统 （3）复合系统 （4）静态系统与动态系统 （5）封闭系统与开放系统 （6）实体系统与虚拟系统
（2）软件技术 （3）硬件成本
多旋翼无人机典型案例
1．TXJ-ZB-01植保型油动变距多旋翼无人机 2．大疆精灵3电动四旋翼无人机 3．“亿航184”载人多旋翼飞行器 4．德国e-volo载人多旋翼飞行器 5．载人多旋翼飞行器的其他案例
（1）荷兰 （2）匈牙利Bay Zoltan研究所 （4）美国MA公司 （5）英国的无人机玩家用54个螺旋桨打造一款载人多旋翼飞行器
（2）以旋翼分布位置划分
根据最前与最后两个旋翼轴的连线与机体前进方向是否 在同一直线上，划分为“I”型（或称为“+”型）和“X”型两种。 其他类型，包括“V”型，“Y”型和“IY”型等
（3）以共轴发动机数量划分 （4）以旋翼能否倾转划分
多旋翼无人机的用途
（1）石油开发服务、输油管路监测和安全保护。 （2）消防部门的火情探查、监视、消防灭火、消防抢险、灾害救援。 （3）林业部门的护林防火、播种和病虫害防治。 （4）物流快递公司送货。 （5）交通部门道路交通检测、疏导与控制，海港接送引航员服务。 （6）电力部门的输电线路建设、巡查和维护。 （7）新闻及电影摄制的航空摄像及照相。 （8）农牧业的农作物监测、喷洒农药、牧群监测与驱赶。 （9）海岸警卫的海面搜寻、海岸巡逻、海界标监测。 （10）环保部门的环境污染及土地状况监测。 （11）海关与税收部门的非法走私监视、边界巡逻。 （12）海洋渔业部门的渔业保护、海洋资源调查。 （13）地方政府的大气参数采集与检测、分析，灾害普查、抢险和救援。 （14）警察部门的反恐、失踪人员搜寻、落水人员救生、安全与突发事件现场处理。 （15）普查机构的地理、地质、考古勘定。 （16）河道管理部门的水路和水情监测、洪水与污染控制。 （17）水务部门的水务与水管道监测、维护。 （18）实现载人化，搭乘旅客作为便捷的交通运输工具等。
2．系统论的基本理论
（1）整体的功能不等于各部分功能之总和 （2）系统的结构决定系统的功能 （3）动态观点 （4）最优化观点
控制论的基本概念
1．控制和控制论的定义 控制是施控者作用于受控对象的一种主动行为，使受控 对象按照施控者的意愿行动。 2．反馈控制 所谓反馈就是指在完成控制的过程中，收集行动效果的 响应信息，并把其响应同目的要求相比较，进行工作调整。 这种行动后果的响应信息就称为反馈信息，当行动响应同目 标要求一致，控制过程便告完成；当行动响应效果偏离目标 甚至背道而驰时，就需要对系统进行调节，使其逐步接近目 标，最后使系统能得到合理的发展。 3．前馈控制 前馈控制是没有反馈信息的控制系统，只有前馈的控制 信息通道，通常只应用于比较简单的场合，在工程建设项目 中较少采用。
多旋翼无人机的定义
1．旋翼驱动方式的分类
（1）旋翼由发动机驱动的旋翼机 （2）旋翼无发动机驱动的旋翼机
2．无人机、航空模型和航模运动
（1）无人机 英文为Unmanned Aerial Vehicle，缩写MAV。 （2）航空模型 （3）航模运动 （4）航模级多旋翼无人机
3．多旋翼无人机的定义
多旋翼无人机的英文为Multirotor Unmanned Aircraft，缩写MUA， 就是多旋翼无人驾驶飞行器，简称为多旋翼无人机或多旋翼无人直升 机。
6．“蓝鲸”倾转四旋翼飞行器
民用航空空域划分
（1）飞行情报区 （2）管制空域
① A类空域 ② B类空域 ③ C类空域 ④ D类空域
（3）禁区 （4）限制区 （5）危险区 （6）航路 （7）航线
低空空域划分
民用航空飞行高度一般在6000米以上。低空空域指的是 1000米以下的飞行区域。我国已经开放低空空域，将低空 空域开放给广大老百姓的私人飞行器（包括有人驾驶和无 人驾驶的飞行器）使用，以发展繁荣我国的航空业。低空 空域划分为三类：
多旋翼无人机系统及其飞行机组
1．多旋翼无人机系统的定义
多旋翼无人机系统包括旋翼机系统、地面系统、任务载 荷和综合保障系统。
2．多旋翼无人机飞行机组
（1）驾驶员 （2）机长 （3）观测员 （4）运营人
3．载人多旋翼飞行器和旋翼自转状态
多旋翼无人机的外形结构
（1）以旋翼数量划分
根据多旋翼无人机所具有的旋翼数量可分为4、6、8、 12、16、18、24、36旋翼等多种类型。
多旋翼无人机市场商机无限
（1）娱乐功能 （2）航拍功能 （3）搜寻功能 （4）物流功能 （5）消防功能 （6）警用功能 （7）植保功能 （8）巡测及其他功能 （9）交通运输功能
国内外发展现状的对比分析
（1）人才培养
①全国航空模型比赛。 ②亚太机器人国内选拔赛。 ③中国智能机器人大赛。 ④全国大学生机器人电视大赛。 ⑤中国教育机器人大赛。 ⑥全国青少年科普竞赛。 ⑦ABB杯自动化大赛。 ⑧中国机器人大赛。