无人机系统介绍(固定翼)2010-01版
讲义01-无人机
来之外还要用一部分力来前进后退,左右横滚。最关 键的还有抗风,建议保留五分之三的升力来做这些动 作和抗风,换句话就是整机重量不要超过最大拉力的 五分之二。 选电机一定要看参数表。
常见电机品牌
一流:T(iger)-MOTOR做工优异,性能稳定,大多
根据无人机行业习惯,通常定义右旋前进的螺 旋桨为正桨,左旋前进的螺旋桨为反桨。
螺旋桨规格,一般由4
位数字表示,前两位数 表示直径,后两位表示 螺距。以1060浆为例, 10表示桨的直径是10英 寸,60表示浆角(螺距, 6.0英寸,也就是 152.4mm)。 1英寸=2.54cm 注:螺距是指同一片桨 叶旋转一圈所形成的螺 旋的距离。
电机效率
—— 3~5A,效率高 效率的标注方式是:g/W(克/每瓦)电机的功率和拉
力并不是成正比的,也就是说50W的时候450g拉力, 100W的时候就不是900g了,可能只有700g。具体效率 要看电机的效率表。大多数的电机在3A~5A的电流下效 率是最高的。 一般正常飞行时,效率保持在合理的范围内,能够很 好的保证续航能力。 此时,电机工作刚好工作在最大推力(1500g)的2/5 处,飞行性能较优。
四轴航拍电机桨搭配推荐:
3S电池1.8KG以下可用2216KV800电机搭配APC1147桨。 3S电池2KG以下可用2810KV750电机搭配APC1238桨。 3S电池2.5KG以下可用2814KV700电机搭配APC1340桨 4S电池2.5KG以下可用 2814KV600电机搭配APC1340桨 3110KV650电机搭配APC1238桨 3508KV580/KV700电机搭配DJI1555/APC1540桨。 4108KV480/KV600电机搭配APC1447/APC1540桨 6S电池,3KG以下可用3508KV380电机搭配DJI1555桨 4108KV380电机搭配DJI1555桨 4010KV320电机搭配DJI1555桨 4008KV400电机搭配APC1447桨
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。
固定翼无人机技术-机翼空气动力特性
脱体涡的法洗效应和切洗效应
涡升力的产生及对升力系数的影响
展弦比为1,迎角为20°的三角翼各个横截面上的压力分布图。从图上可以看出, 机翼上表面在脱体涡覆盖的区域内,吸力很大。。
4.4
翼型的亚声速气动特性
机翼高速气动特性
翼型的跨声速气动特性 翼型的超声速气动特性
后掠翼和三角翼的高速气动特性
翼型的亚声速气动特性
机翼的有关角度
01
后掠角(χ)
后掠角是指机翼上有代 表性的等百分弦线在xOz 平面上的投影与Oz轴之 间的夹角。后掠角的大 小表示机翼向后倾斜的 程度。称为前缘后掠角 ,称为1/4弦线后掠角, 称为后缘后掠角。
02
03
04
几何扭转角(φ) 上(下)反角(Ψ)
机翼安装角
机翼展向任一剖面处翼型 弦线与翼根剖面处弦线的 夹角称为几何扭转角。上 扭为正,下扭为负。除了 几何扭转角以外还有气动 扭转角,指平行于机翼对 称面的任一翼剖面的零升 力线与翼根剖面零升力线 之间的夹角。
空气流过后掠翼的流动情形
通过实验可以看到,空气流过后掠翼,流线将左右偏斜呈“S”形。
经过前缘以后,空气在流向最低压力 点的途中,有效分速又逐渐加快,平 行分速仍保持不变,气流方向又从翼 尖转向翼根。随后,又因有效分速逐 渐减慢,气流方向转向原来方向。于 是,整个流线呈“S”形弯曲。
后掠翼的翼根效应和翼尖效应
CL
d CL d
d(CL n cos2 ) d(n cos)
dCL n dn
cos
(CL )n
cos
后掠翼升阻特性
各种不同后掠角的机翼升力系数斜率(Cy )随展弦比(λ)的变化曲线。由图 可以看出,当λ一定时,后掠角增大,Cy 减小。而当后掠角一定时,λ减小,Cy 也减小。这是由于展弦比减小时,翼尖涡对机翼上下表面均压作用增强的缘故。
固定翼无人机技术-航空活塞动力装置
高
长,以免造成发动机过热。
。
机件积炭,造成气缸散热不良
避免发动机积 炭
,容易使混合气局部过热;积 炭过多时,使燃烧室容积变小 ,压缩比变大,压力温度增高。
13.3
航空活塞发动机构造
构造和机件
增压式发动机
活塞发动机主要机件
以目前应用较多的点燃式航空活塞发动机为例介绍活塞发动机的具体构造。航空 活塞发动机的主要机件包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、机匣等,如图所示 。
(1)气缸内部积炭
混合气过富油燃烧时,汽油中的碳 不能烧尽,一部分残余的碳就会积 聚在活塞顶、气缸壁、电嘴和气门 等处,这种现象叫做积炭。积碳都 使发动机功率减小,经济性变差, 严重时还会导致发动机故障。
(2)排气管冒黑烟和“放炮”
过富油混合气燃烧不完全,废气中含 有大量未燃或正在燃烧的碳,所以从 排气管排出的废气中带有浓密的黑烟 ,在夜间还可看到排气管口排出长而 红的火舌。废气中剩余的可燃物质, 在排气管口与外界空气相遇,发生复 燃,产生一种类似放火炮的声音,这 种现象叫做排气管“放炮”。
莱康明IO-360-L2A 型发动机主要参数
额定功率 额定转速 气缸数量及布局 总容积 气缸内径 活塞行程 压缩比 点火次序 左、右磁电机 气门与摇臂间隙 燃油喷射器(燃调) 转速表 滑油系统参数 最小滑油压力 正常工作压力 最大滑油压力 正常工作温度 最大滑油温度 滑油量(运转时) 收油池最少安全滑油量 气缸头温度 最大气缸头温度 高性能巡航功率时 经济巡航功率 发动机重量及尺寸 发动机净重 发动机尺寸
03
发动机转速的影响
04
提前点火角
在一定的进气压力下 ,发动机转速增大, 气缸内湍流强度增强 ,火焰传播速度增大 ,燃烧时间缩短。
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。
第四章-固定翼无人机飞行平衡、稳定和操纵性一
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
1.机体坐标轴
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
• 固定翼无人机的坐标轴和力矩
2.作用在无人机上的力矩 俯仰力矩-----绕横轴(OZ轴)的转动力矩
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
2.作用在无人机上的力矩 偏航力矩-----绕立轴(OY轴)的转动力矩
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
3.平均气动弦长 假想的矩形翼的面积、空气动力及俯仰特性与 原机翼相同。
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
• 固定翼无人机的坐标轴和力矩
1.机体坐标轴 机体坐标系是指固定在无人机上的遵循右手法 则的三维正交直角坐标系,其原点位于无人机 的质心,OX轴位于无人机参考平面内平行于机 身轴线并指向无人机前方,OZ轴垂直于无人机 参考面并指向无人机右方,OY轴在参考面内垂 直于XOZ平面
无人机空气动力学与飞行 原理
第4章 固定翼无人机飞行平衡、稳 定性和操纵性
4.1 固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩 4.2 固定翼无人机的平衡 4.3 固定翼无人机的稳定性 4.4 固定翼无人机的操纵性
固定翼无人机的重心、坐标轴和力矩
• 固定翼无人机重心
1.重心 固定翼无人机各部分重力的合力的作用点成为 重心,位置包括前后、左右和上下的位置,一 般固定翼无人机左右对称,因此重心在对称面 上。 2.测量重心的方法 直接测量法、掉线法和称重法。
2.作用在无人机上的力矩 滚转力矩-----绕纵轴(OX轴)的转动力矩
固定翼无人机的平衡
• 固定翼无人机的平衡
飞机的平衡包括作用力平衡和力矩平衡两个 方面。本节只分析各力矩的平衡。
➢ 相对横轴(OZ轴)——俯仰平衡 ➢ 相对立轴(OY轴)——方向平衡 ➢ 相对纵轴(OX轴)——横侧平衡
讲义01-无人机
压输出,通过信号线为接收 机供电,接收机再为舵机等 控制设备供电。 电调的输出为三~四个舵机 供电是没问题的。因此,电 动的飞机,一般都不需要单 独为接收机供电,除非舵机 很多或对接收机电源有很高 的要求。
电调常见参数:
螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率 转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶 的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种船用推进器。
定子的直径和高度(如下图)。前面两位是定子直径, 后面两位是定子高度,单位是毫米。个别品牌标注的 是外转子的尺寸,实际定子尺寸小,如:4225电机, 其内部定子实际是3508的。 前两位越大,电机越肥,后两位越大,电机越高。 实际做工差,动平衡烂,效率低,一致性差,工作不 稳定等一系列缺点。
多轴飞行器
多轴飞行器 (Multirotor)是 一种具有三个及以 上旋翼轴的特殊的 直升机。 其通过每个轴上的 电动机转动,带动 旋翼,从而产生升 推力。 控制不同旋翼之间 的相对转速可以控 制其运动轨迹。
旋翼机
自转旋翼机简称旋 翼机或自旋翼机, 它的旋翼没有动力 装置驱动,仅依靠 前进时的相对气流 传动旋翼自转以产 生升力。
机架与桨尺寸搭配
下面是一些桨和轴距的搭配建议: 机架轴距 =(桨的英 寸*25.4/0.8/根号2) 10寸桨搭配轴距450MM机架
*2。 桨的尺寸(英寸) = (机架轴距/2)*根 号2*0.8/25.4。
11寸桨搭配轴距500MM机架 12寸桨搭配轴距550MM机架 13寸桨搭配轴距600MM机架 14寸桨搭配轴距650MM机架 15寸桨搭配轴距680MM机架 16寸桨搭配轴距720MM机架 17寸桨搭配轴距780MM机架 18寸桨搭配轴距820MM机架 19寸桨搭配轴距860MM机架 20寸桨搭配轴距900MM机架
民用无人机介绍讲解
民用无人机资料2015.1.12目录1. 无人机基本知识 (4)1.1. 无人机基本组成 (4)1.2. 无人机种类及特点 (4)1.3. 无人机日常维护 (7)1.3.1. 无人机及设备检查 (7)1.3.1.1. 外观检查 (7)1.3.1.2. 粗调 (7)1.3.1.3. 细调 (7)1.3.1.4. 了解环境 (8)1.3.2. 地面站检查 (8)1.4. 无人机相关法律法规 (8)2. 无人机飞行操作资格 (9)2.1. 无人机驾驶资质 (9)2.1.1. 无须证照监管情况 (9)2.1.2. 行业协会监管情况 (10)2.1.3. 局方管理 (10)2.2. 无人机驾驶技能 (11)2.2.1. 航空知识要求 (11)2.2.2. 飞行技能与经历要求 (11)3. 无人机应用范围 (12)3.1. 电力巡检 (12)3.2. 农业检测 (12)3.3. 环保领域 (13)3.4. 国土测绘 (14)3.5. 水利检测 (15)3.6. 应急救灾 (15)3.6.1. 洪涝灾害监测 (16)3.6.2. 森林防火监测 (16)3.6.3. 气象灾害监测 (17)3.6.4. 地质灾害监测 (17)3.6.5. 地震灾害监测 (18)1.无人机基本知识由遥控设备或自备程序控制装置操纵的不载人飞机。
简称无人机。
多数是专门设计的,也有用有人驾驶飞机或导弹改装的。
与有人驾驶飞机相比,其结构简单、重量轻、尺寸小、成本低和使用费用低、机动性高、隐蔽性好,并能完成有人驾驶飞机不宜执行的某些任务。
微电子技术、信息技术、控制和导航技术及新材料的发展,推动了无人机的发展。
1.1.无人机基本组成无人机的使用需要一整套专用装置和设备,无人机与这些设备构成一个完整的系统,称为无人机系统。
该系统包括无人机、机外遥控站和起飞、回收装置等。
无人机包括机体、动力装置、机上飞行控制系统、有效载荷及用于起飞和回收的装置等。
无人机结构与系统-第1章 无人机结构与飞行原理
1.1机体坐标轴和基 本运动状态
图1-1 机体坐标轴
1.2.1 结构组成
1.2多旋翼无人机的 结构及飞行原理
a)I型四旋翼 b)X型四旋翼 c)I型六旋翼 d)X型六旋翼 e)IY型共轴双桨六旋翼 f)Y型共轴双桨六旋翼 g)X型共轴双桨八旋翼 h)I型八旋翼 i)V型八旋翼
多旋翼无人机实质上是属于直升机的范畴,按轴数分为三轴、四轴、六轴、八轴等。按电机 个数分为三旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼等。按旋翼布局分为I型、X型、V型、Y型、IY型等 (如图1-3所示)。由于X型结构的任务载荷前方的视野比I型的更加开阔,且控制灵活,所以在 实际应用中,多旋翼无人机大多采用X型外形结构。但对于初学者,建议采用I型,较安全。
(2)正反桨
顺时针旋转的螺旋桨称为正浆,逆时针旋转的螺 旋桨称为反浆。安装的 时候,一定记得无论正反 桨,有字的一面是向上的(桨叶圆润的一面要和 电机旋转方向一致)。
1.2.1 结构组成
(3)电机与螺旋桨的搭配
大螺旋桨就需要采用低KV电机,小螺旋桨就需要采用高KV电 机(因为需要用转速来弥补升力不足)。不同的电机需要使用 对应的螺旋桨,如表1-1所示。
(2)KV值
图1-6 电机
在无刷电机的铭牌上还有一组数字,如 KV950,如图 1-6 所示。用它来表示当电机的输入电压增加 1 伏特,无刷电机空转转 速增加的转速值,单位是“转速/伏特”(RPM/V)。例如KV950 电机,外加 1V 电压,电机空转时每分钟转 950 转;外加 2V 电压,电机的空转转速就 1900 转/分;电压为 10V 的时候,电机的空转转速达到 9500 转/分。单从 KV 值,不可以评价 电机的好坏,因为不同 KV 值适用不同尺寸的螺旋桨。KV 值小的电机的绕线匝数更多更密,能承受更大的电流,所以可以产 生更大的扭矩去驱动更大尺寸的螺旋浆;相反,KV 值大的电机的绕线匝数少,产生的扭矩小,适合驱动小尺寸的螺旋浆。
【原创】无人机概述系列(一)--固定翼的分类
【原创】无人机概述系列(一)--固定翼的分类
作者:天途教育培训师吴星宇
固定翼作为无人机系统里三大飞行平台之一,针对不同的使用环境自然有不同的结构形态,今天我们来了解下行业中常见的固定翼类型。
一、常规布局所谓常规布局就是水平尾翼在主翼之后,除了水平尾翼的位置,主翼的位置不同也对飞机的布局产生影响:(一)上单翼指主翼安装位置在机身上方,具有较高的稳定性,但灵活性较差。
(二)中单翼指主翼安装位置在机身中部,兼具灵活性和稳定性(三)下单翼指主翼安装位置在机身下方,具有较高的灵活性,但稳定性较差。
二、鸭式布局鸭式布局为水平尾翼位于机翼之前,具有在大机动动作下,较好的空气动力性能。
三、无尾布局只有一对机翼,根据飞机本身应用环境,决定是否装有垂直尾翼。
无人机飞行原理课件:固定翼无人机飞行原理
知识点1:常见飞行平台气动布局及其特点
2.鸭式布局
鸭式布局是一种将飞机的俯仰主操纵面(水平前翼)放在机翼之前的气动布局形式,军用
有人飞机用的较多,无人机也有部分采用。这种布局方式在外形上像一只鸭子,因此得名”
鸭式布局”,前面的两个翼面也被称为”鸭翼”。而“鸭翼”一般为展弦比较小的三角形
翼面。
知识点1:常见飞行平台气动布局及其特点
机翼在水平面内的投影面积。
几何平均翼弦
翼展
机翼的投影面积与翼展的比值。
机翼左右翼尖的距离。
展弦比
后掠角
机翼与机身轴线的垂线之间的夹角。
机翼的翼展与平均翼弦的比值。
24
知识点2:机翼的平面形状几何参数
感谢您的倾听
简称翼型,是用垂直机翼的平面切割机翼所得的剖面。
知识点2:机翼的平面形状几何参数
从飞机顶上往下看,机
翼在水平面上的投影。
平面
形状
机翼
翼型
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知识点2:机翼的平面形状几何参数
22
知识点2:机翼的平面形状几何参数
平
直
机
翼
平面形状
23
知识点2:机翼的平面形状几何参数
机翼面积
根尖比
翼根翼弦与翼尖翼弦的比值。。
左副翼和右副翼,分别布置在机翼后缘外侧。在所有的气动部件中,机翼是产生升力的主
要部件,也是最主要的气动部件;尾翼是辅助气动部件,主要用于保证飞行的稳定性和操
纵性。
知识点1:常见飞行平台气动布局及其特点
1.常规布局
常规布局是现代飞机最常用的一种气动布局,即将飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼
后面的飞机尾部
固定翼无人机飞行原理
任务
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。
固定翼无人机技术-飞机的稳定性和操纵性
本章思考题
1.静稳定性与动稳定性有什么联系和区别? 2.什么是迎角静稳定性,受哪些因素的影响? 3.如何提高飞机的方向静稳定性和横向静稳定性? 4.飞机如何进行纵向、横向和方向操纵? 5.飞机的稳定性与操纵性有什么联系?
感 谢 聆听
对于一般飞机而言,向左 压杆时,飞机左侧副翼向 上偏转,产生向下的气动 力,右侧副翼向下偏转, 产生向上的气动力,从而 使整个飞机向左滚转,向 右压杆则产生向右的滚转 。
操纵者左压遥杆/向前蹬 左脚蹬,方向舵向左偏转 ,在垂直尾翼上产生向右 的附加侧力,此力使飞机 产生向左的偏航力矩,使 机头向左偏转,如图所示 ;右压遥杆/向前蹬右脚 蹬,飞机产生向右的偏航 力矩,使机头向右偏转。
,也会使垂尾的Ccvt 减小。因此,
飞机的方向静稳定性一般会随迎角的 增大而减弱。
飞机横向静稳定性
横向静稳定性是指,飞机受到扰动偏离原横向平衡状态产生坡度,在扰动消失瞬 间飞机自动恢复原横向平衡的趋势。
m
x
0
飞机横向静稳定 ,或者称飞机具 有横向静稳定性
m
x
0
飞机横向静不稳 定,或者称飞机 不具有横向静稳 定性
2.升降副翼
对于无水平尾翼的无尾 布局飞机,为了实现俯 仰控制,设计了升降副 翼,成为同时实现飞机 俯仰(纵向)和滚转( 横向)操纵的主操纵面 ,兼有升降舵(或全动 式水平尾翼)和副翼的 功能。
3.开裂式方向舵
既没有水平尾翼,也没 有方向舵的飞翼式布局 飞机,其左右机翼后侧 的操纵舵面不仅要能同 步上下偏转实现俯仰操 纵,还要能差动实现滚 转操纵,通过左右舵面 不对称开裂角度造成两 侧机翼的阻力差,实现 偏航操纵。
方向稳定性原理与俯仰方向一样,只是产生稳定力与阻尼力的部件是垂直尾翼以 及腹鳍。方向稳定力矩是在侧滑中产生的。方向静稳定性是指,飞机受到扰动偏离原 方向平衡状态产生侧滑角△β,在扰动消失瞬间飞机自动恢复原平衡状态的趋势。
无人机操控技术课件第2章无人机系统
2.2 固定翼无人机平台
机翼是固定翼无人机产生升力的部件,尾翼是 用来配平、稳定和操纵固定翼无人机飞行的部件。
2.3 旋翼无人机平台
旋翼无人机平台,即无人机通过旋翼转动获得 升力,从而实现各种运动的一类无人机平台。根据 旋翼数量的不同,可以分为直升机和多旋翼两大类。
直升机具有可以垂直升降、可以悬停、可以小 速度前飞或后飞等特点,但是,直升机也具有飞行 时长较短、航程较短等缺点。
2.3 旋翼无人机平台
直升机产生升力的原理和固定翼的机翼是一样的,但是 运行的方式不一样。固定翼的机翼是固定不动的,通过飞行 器向前飞行而产生机翼与气流的相对运动产生升力;但是, 直升机是由旋翼旋转产生旋翼与气流的相对运动,进而产生 升力的。直升机在产生升力的同时,也产生了一个和旋翼旋 转方向相反的反扭力,这个力可以使直升机机体产生自旋, 为了克服自旋现象,需要在机尾增加一个小的旋翼,即尾翼。
1.1.3 教员
具有带飞资质,可以指导学员进行超视距飞行, 并且可以在其飞行经历记录本上签字证明其飞行经 历的无人机等级叫教员。
1.1.4 遥控器操作
一般无人机的起降阶段都是由遥控器进行操控的,但是 随着科技的发展,飞控的稳定性和智能程度越来越高,大有 地面站操控代替遥控器操控的趋势。
除了起降阶段,视距内飞行也都是由遥控器进行操控的。 现在比较常见的视距内飞行的案例,主要有:无人机培 训训练、航拍、电力巡线操作。
4.3 农林植保(喷药、弥雾、农情调查)
农林植保是指利用无人机对农作物或森林植 被进行药物或肥料喷洒,以达到保护作物不受病 虫侵害的目的。
主要挂载的载荷是药箱和喷杆。
4.4 环境监测(可见光、激光雷达、红外)
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吴邦国委员长 听取航天无人机汇报
汇 报 交 流
曹刚川副主席 听取航天无人机汇报
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航天无人机在四川、沈阳成功运营!
应急处置 快速决策
回良玉副总理 观看无人机航拍图像
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航天无人机在珠海试飞成功!
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原政协副主席、工程院长宋健院士视察我司
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聚焦
优先满足客户需求,快速响应
创新
围绕客户需求持续创新
稳健
财务稳健,可持续增长
和谐
和谐商业环境,共享价值链利益
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航天品质 服务电力
售后服务/市场拓展/战略合作
◆建立了7×24小时的3级客户服务体系 ◆在国内设有19个一级办事处 ◆10年累计销售电能表1000多万台 ◆在四川电力公司建设国内首个无人机 巡检应急体系 ◆提高电能质量,为30多个供电局提供 高端浪涌保护器 ◆加强高压线路监控,为电网系统提供 在线监测产品 ◆与南方电网共同组建研发中心 ◆同国家电网建立战略合作框架
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
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
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
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
发力智能电网 引领产业方向
◇ 资本运作、优势互补,快速布局智能电网产品线
◇ 2008年航天电力板块产值超5亿元,预计2009年可达8亿元 ◇ 航天科工、中兴通讯强强联合,与国网结成三位一体战略联盟 ,建设坚强智能电网
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为航天再造一个中兴通讯!
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谢谢!
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- 20℃ ~ +55℃
≤ 12 5m/s m/s 10h 1.2G 微波图象传输电台 迎面风
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四旋翼无人机产品功能:
1.具备遥控飞行功能 2.具备GPS制导下的速度跟踪模式自主飞行功能 3. 具备GPS制导下的航线跟踪自主飞行功能 4. 具备GPS制导下的自主起降飞行功能 5.具备飞行数据实时上传和下传功能 6.具备一维摄像云台和彩色CCD摄象机 7.具备模拟微波图象实时下传功能 8.具备图象和数据实时存储功能
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目录
1
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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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
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
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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
北 京
河 南 山 东 江 浙 江 西福 建 上 海 黑 龙 江 吉 林
新 疆
川渝 藏
甘 肃 青 海
宁 夏
内蒙 古 陕 西
山 西
国内市场分布
贵 州 广 西
湖 南
产品好/服务好/综合成本低/快速响应客户需求
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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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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 、
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
Hale Waihona Puke 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
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
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
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
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四 旋 翼 无 人技 机术 参 数
名
称
技术指标 ≤ 0.9kg 16kg 35公里 /小时 18m/s ~ 32m/s 米 ≥0.6 2.5m/s 10— 1000km 20分钟 单PGS ≤ 制导 3kg 4300节锂电池 3000m 900MHz 0.2KG 50km
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
备
注
空机重量 最大飞行速度 飞行速度 爬升速率 直径 航 程 时
包含所有设备 不包含其他设备 巡航速度 25m/s
海平面 飞机占地面积 巡航飞行
有效载荷 导航方式 巡航高度 动力组 电台频段 控制半径 载重
离地高度 或选其它电台频率 前端数据采集设备 高度 1500m