无人机系统介绍ppt课件
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无人机含动画培训教材ppt
遵守国家法律法规和相关规定
遵守飞行安全规则，避免危险飞行
遵守无人机飞行高度和速度的规定，避免超速或低飞
遵守飞行规则：遵守国家法律法规和飞行规定，避免在禁飞区域进行飞行。
确保设备安全：检查无人机设备的安全性，确保设备没有故障或损坏，避免因设备问题导致飞行事故。
保持安全距离：在飞行过程中，保持与无人机和其他物体的安全距离，避免碰撞或干扰。
汇报人：
感谢您的观看
民用领域：无人机将在民用领域得到广泛应用，如航拍、快递等
单击此处输入(你的)智能图形项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅
商业领域：无人机将在商业领域创造更多价值，如农业植保、测绘等
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无人机在未来的应用领域： * 农业领域：用于植保、施肥、播种等作业 * 环保领域：用于环境监测、森林防火、野生动物保护等 * 救援领域：用于搜救、救援等紧急情况 * 物流领域：用于快递、货物运输等* 农业领域：用于植保、施肥、播种等作业* 环保领域：用于环境监测、森林防火、野生动物保护等* 救援领域：用于搜救、救援等紧急情况* 物流领域：用于快递、货物运输等无人机的发展方向： * 智能化：提高无人机的自主飞行能力、避障能力等 * 多样化：开发更多种类的无人机，满足不同领域的需求 * 安全性：加强无人机的安全性能，确保飞行安全 * 标准化：推动无人机行业的标准化发展，提高整体水平* 智能化：提高无人机的自主飞行能力、避障能力等* 多样化：开发更多种类的无人机，满足不同领域的需求* 安全性：加强无人机的安全性能，确保飞行安全* 标准化：推动无人机行业的标准化发展，提高整体水平
无人机的起源和早期应用
现代无人机的发展历程
无人机在军事、民用领域的应用
遵守飞行安全规则，避免危险飞行
遵守无人机飞行高度和速度的规定，避免超速或低飞
遵守飞行规则：遵守国家法律法规和飞行规定，避免在禁飞区域进行飞行。
确保设备安全：检查无人机设备的安全性，确保设备没有故障或损坏，避免因设备问题导致飞行事故。
保持安全距离：在飞行过程中，保持与无人机和其他物体的安全距离，避免碰撞或干扰。
汇报人：
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民用领域：无人机将在民用领域得到广泛应用，如航拍、快递等
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商业领域：无人机将在商业领域创造更多价值，如农业植保、测绘等
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无人机在未来的应用领域： * 农业领域：用于植保、施肥、播种等作业 * 环保领域：用于环境监测、森林防火、野生动物保护等 * 救援领域：用于搜救、救援等紧急情况 * 物流领域：用于快递、货物运输等* 农业领域：用于植保、施肥、播种等作业* 环保领域：用于环境监测、森林防火、野生动物保护等* 救援领域：用于搜救、救援等紧急情况* 物流领域：用于快递、货物运输等无人机的发展方向： * 智能化：提高无人机的自主飞行能力、避障能力等 * 多样化：开发更多种类的无人机，满足不同领域的需求 * 安全性：加强无人机的安全性能，确保飞行安全 * 标准化：推动无人机行业的标准化发展，提高整体水平* 智能化：提高无人机的自主飞行能力、避障能力等* 多样化：开发更多种类的无人机，满足不同领域的需求* 安全性：加强无人机的安全性能，确保飞行安全* 标准化：推动无人机行业的标准化发展，提高整体水平
无人机的起源和早期应用
现代无人机的发展历程
无人机在军事、民用领域的应用
无人机其他系统课件PPT
任务载荷
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（3）红外热像仪为了提高无人机全天候实时观测能力，将红外热成像技术应用于空中探测，即利用红外热像光谱探测器对具有热泄露的地面物体进行探测，并将温度高于其周围背景的地物通过热白图像实时记录并传输至地面监测设备，或存储在机载电子盘上。（4）空中喊话器空中喊话器即以飞行器为搭载平台可以无线空中扩音的装置。目前空中喊话已在森林防火，火灾救援，灾区搜救，交通治安等场合可以起到很大的作用。
任务载荷
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（1）倾斜摄影相机专业倾斜相机由五个摄像头组成，中间相机拍摄正射影像，其余四个相机拍摄倾斜影像。
任务载荷
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（2）航空相机航空相机是装载在飞机上以拍摄地表景物来获取地面目标的光学仪器。航空相机具有的良好机动性、时效性和较低投入等优点，航空相机已经在航空遥感、测量和侦察等领域发挥重要的作用。
发射与回收系统
第5章 无人机其他系统
1.地面站 地面站的典型配置：（1）系统控制站。（2）飞行器操作控制站。（3）任务载荷控制站。（4）数据分发系统。（5）数据链路地面终端。（6）中央处理单元。
地面站和任务规划系统
第5章 无人机其他系统
1.地面站地面站的典型功能：（1）飞行器的姿态控制。（2）有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。（3）任务规划、飞行器位置监控及航线的地图显示。（4）导航和目标定位（5）与其他子系统的通信链路。该通信链路用于指挥、控制和分发无人机收集的信息。
任务载荷
1.发射方式
（1）手抛发射这种方式仅适用于重量相对较轻的飞行器，这类飞行器载重量低，动力适当。轻型无人机可以手持发射, 功率强大的无人机,起飞时不需要借助外力弹射,只需松手即可。
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（3）红外热像仪为了提高无人机全天候实时观测能力，将红外热成像技术应用于空中探测，即利用红外热像光谱探测器对具有热泄露的地面物体进行探测，并将温度高于其周围背景的地物通过热白图像实时记录并传输至地面监测设备，或存储在机载电子盘上。（4）空中喊话器空中喊话器即以飞行器为搭载平台可以无线空中扩音的装置。目前空中喊话已在森林防火，火灾救援，灾区搜救，交通治安等场合可以起到很大的作用。
任务载荷
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（1）倾斜摄影相机专业倾斜相机由五个摄像头组成，中间相机拍摄正射影像，其余四个相机拍摄倾斜影像。
任务载荷
第5章 无人机其他系统
2. 常用的任务载荷（2）航空相机航空相机是装载在飞机上以拍摄地表景物来获取地面目标的光学仪器。航空相机具有的良好机动性、时效性和较低投入等优点，航空相机已经在航空遥感、测量和侦察等领域发挥重要的作用。
发射与回收系统
第5章 无人机其他系统
1.地面站 地面站的典型配置：（1）系统控制站。（2）飞行器操作控制站。（3）任务载荷控制站。（4）数据分发系统。（5）数据链路地面终端。（6）中央处理单元。
地面站和任务规划系统
第5章 无人机其他系统
1.地面站地面站的典型功能：（1）飞行器的姿态控制。（2）有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。（3）任务规划、飞行器位置监控及航线的地图显示。（4）导航和目标定位（5）与其他子系统的通信链路。该通信链路用于指挥、控制和分发无人机收集的信息。
任务载荷
1.发射方式
（1）手抛发射这种方式仅适用于重量相对较轻的飞行器，这类飞行器载重量低，动力适当。轻型无人机可以手持发射, 功率强大的无人机,起飞时不需要借助外力弹射,只需松手即可。
无人机概述课件PPT
12
第1章 无人机概述 无人机的应用
3.在航测领域的应用 无人机航测的应用领域覆盖面很广，目前主要在以下几个场景中： （1）国土测绘 （2）环境监测 （3）应急救灾
13
第1章 无人机概述 无人机的应用
4.在电力巡线领域的应用 电力巡线无人机由飞行平台、导航飞控、任务载荷三部分组成，其中巡线 无人机任务载荷主要有高清数码摄像机和照相机、雷达以及GPS定位系统 等。无人机电力巡检如图1-9所示。
15
第1章 无人机概述 民用用无人机的发展趋势
1.智能化 通过提高民用无人机的智能化，可以更好地满足市场需求，降低无人机驾 驶员的使用数量，此外，近些年人工智能技术的发展，为无人机的智能化 奠定技术基础。 2.产业化 随着民用无人机市场的发展，消费者需求更加多样化。 3.规范化 建立民用无人机飞行运营、适航管理、安全管理等较为完善的标准规范和 法规体系，确保无人机的合理、合法、合规地使用。 4.专业化 通过实施“无人机+”计划，细分出无人机应急救援、公共安全、环境保护、 石油巡线等应用领域。
8
第1章 无人机概述 无人机的应用
1.在植保领域的应用 植保无人机由飞行平台、导航飞控、喷洒机构三部分组成。植保无人机 稻田作业如图所示。
9
第1章 无人机概述 无人机的应用
2.在航拍领域的应用 航拍无人机由飞行平台、导航飞控、任务载荷三部分组成，其中航拍无人机 任务载荷只要有云台、相机和图像传输系统等。航拍无人机如图所示。
1
第1章 无人机概述 无人机定义
2.无人机与航模区别 （1）控制系统 无人机具备飞行控制系统，而航模没有飞控。 （2）任务载荷 无人机搭载一定的任务载荷，航模则没有。 （3）飞行平台 无人机飞行平台的外形和形式多样，设计和制造比较先进，而航模则比较 单一，技术水平较低。
第1章 无人机概述 无人机的应用
3.在航测领域的应用 无人机航测的应用领域覆盖面很广，目前主要在以下几个场景中： （1）国土测绘 （2）环境监测 （3）应急救灾
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第1章 无人机概述 无人机的应用
4.在电力巡线领域的应用 电力巡线无人机由飞行平台、导航飞控、任务载荷三部分组成，其中巡线 无人机任务载荷主要有高清数码摄像机和照相机、雷达以及GPS定位系统 等。无人机电力巡检如图1-9所示。
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第1章 无人机概述 民用用无人机的发展趋势
1.智能化 通过提高民用无人机的智能化，可以更好地满足市场需求，降低无人机驾 驶员的使用数量，此外，近些年人工智能技术的发展，为无人机的智能化 奠定技术基础。 2.产业化 随着民用无人机市场的发展，消费者需求更加多样化。 3.规范化 建立民用无人机飞行运营、适航管理、安全管理等较为完善的标准规范和 法规体系，确保无人机的合理、合法、合规地使用。 4.专业化 通过实施“无人机+”计划，细分出无人机应急救援、公共安全、环境保护、 石油巡线等应用领域。
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第1章 无人机概述 无人机的应用
1.在植保领域的应用 植保无人机由飞行平台、导航飞控、喷洒机构三部分组成。植保无人机 稻田作业如图所示。
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第1章 无人机概述 无人机的应用
2.在航拍领域的应用 航拍无人机由飞行平台、导航飞控、任务载荷三部分组成，其中航拍无人机 任务载荷只要有云台、相机和图像传输系统等。航拍无人机如图所示。
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第1章 无人机概述 无人机定义
2.无人机与航模区别 （1）控制系统 无人机具备飞行控制系统，而航模没有飞控。 （2）任务载荷 无人机搭载一定的任务载荷，航模则没有。 （3）飞行平台 无人机飞行平台的外形和形式多样，设计和制造比较先进，而航模则比较 单一，技术水平较低。
无人机概论(第2版)课件：无人机系统组成
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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
16
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
17
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。
2.如果按机翼弦平面有无上反角来分,可分为上反翼、无上反翼与下反翼三种类型。
14
无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
1.组成 多旋翼无人机组成一般包括机架起落架、电机和电调、电池、螺旋桨、 飞控系统、遥控装置、GPS模块、任务设备和数据链路。 2. 机架 机架按材质一般可以分为以下几种类型： (1)塑胶机架 主要特点是具有一定的刚度、强度和可弯曲度。 (2)玻璃纤维机架 主要特点是强度比较高，重量轻。 (3)碳纤维机架 其特点是价格要贵一些，但重量要轻一些。
22
无人机系统组成 多旋翼无人机布局
多旋翼按形状分为：十型，X型，H型，Y型，上下布局等等。 1.十字型布局 特点：十型多旋翼是最早出现的一种气动布局，只需改变少量电机转速 就可实现。 2.X型布局 特点：X型多旋翼是目前最常见的，相比于十型多旋翼，前后左右动作时 加减速的电机较多，控制比较迅速和有力。 3.H型布局 特点：其特点在于比较易于设计成水平折叠结构，看起来比X型厚重，又 拥有与X型相当的特点，结构简单，方便控制。
32
无人机系统组成 燃气涡轮发动机
2.涡轮喷气发动机 “涡喷”发动机是利用核心机出口燃气的可用能量，在发动机尾喷管中转变 成燃气的动能，以很高速度从喷口排出而产生推动力的一种涡轮发动机。 涡喷发动机转速高、推力大、直径小，主要适用于超音速飞行，缺点是耗油 率大，特别是低转速时更大，故经济性差。此外，由于排气速度大，噪声也 大。
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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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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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。
2.如果按机翼弦平面有无上反角来分,可分为上反翼、无上反翼与下反翼三种类型。
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
1.组成 多旋翼无人机组成一般包括机架起落架、电机和电调、电池、螺旋桨、 飞控系统、遥控装置、GPS模块、任务设备和数据链路。 2. 机架 机架按材质一般可以分为以下几种类型： (1)塑胶机架 主要特点是具有一定的刚度、强度和可弯曲度。 (2)玻璃纤维机架 主要特点是强度比较高，重量轻。 (3)碳纤维机架 其特点是价格要贵一些，但重量要轻一些。
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无人机系统组成 多旋翼无人机布局
多旋翼按形状分为：十型，X型，H型，Y型，上下布局等等。 1.十字型布局 特点：十型多旋翼是最早出现的一种气动布局，只需改变少量电机转速 就可实现。 2.X型布局 特点：X型多旋翼是目前最常见的，相比于十型多旋翼，前后左右动作时 加减速的电机较多，控制比较迅速和有力。 3.H型布局 特点：其特点在于比较易于设计成水平折叠结构，看起来比X型厚重，又 拥有与X型相当的特点，结构简单，方便控制。
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无人机系统组成 燃气涡轮发动机
2.涡轮喷气发动机 “涡喷”发动机是利用核心机出口燃气的可用能量，在发动机尾喷管中转变 成燃气的动能，以很高速度从喷口排出而产生推动力的一种涡轮发动机。 涡喷发动机转速高、推力大、直径小，主要适用于超音速飞行，缺点是耗油 率大，特别是低转速时更大，故经济性差。此外，由于排气速度大，噪声也 大。
无人机结构与系统组成 PPT
无人机结构与系统组成
S7-200 PLC
S7-300 PLC
S7-400 PLC
S7-200 PLC
S7-300 PLC
S7-400 PLC
（1）与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能 安装在一个机架上。 （2）除了电源模块、CPU模块和接口模块外， 一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能 模块。 （3）CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机 架。 （4）IM360/IM361接口模块将S7-300背板总 线从一个机架连接到下一个机架。
需要注意的，此尺寸是指定子的，不是指电机外型尺寸，电机壳的厚度、散热糟形、底座高度等都 影响电机外型尺寸，所以用定子尺寸做功率的判断比用外型尺寸要标准和靠谱。
休息10分钟， 大家把每日健康数据填报一下。 10：05继续。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电动机 无刷电机的性能指标之二：
➢ 电子调速器 电调的连接： 电调的输入线与电池连接； 电调的输出线（无刷三根）与电机连接； 电调的信号线与接收机连接。
电调一般有输出功能（BEC），即在信号线的正负极之间有5V左右的电 压输出，通过信号线为接收机和舵机供电。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电子调速器
电源
电调
电机
锂聚合物电池
正极（+）：导电高分子聚合物 负极（-）：锂金属或锂碳层间化合物 电解质：固态或胶态高分子电解质
1.2 无人机动力系统 1.2.1 电动动力系统
➢ 电池
优点： 1.没有多余的电解液，因此它更可靠更稳定。 2.采用铝塑包装，内部出现问题可立即通过外包装表现出来，即鼓胀。 3.具备高分子材料所特有的质量轻、弹性好、易成膜等特性，也顺应了化学电源质量
S7-200 PLC
S7-300 PLC
S7-400 PLC
S7-200 PLC
S7-300 PLC
S7-400 PLC
（1）与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能 安装在一个机架上。 （2）除了电源模块、CPU模块和接口模块外， 一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能 模块。 （3）CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机 架。 （4）IM360/IM361接口模块将S7-300背板总 线从一个机架连接到下一个机架。
需要注意的，此尺寸是指定子的，不是指电机外型尺寸，电机壳的厚度、散热糟形、底座高度等都 影响电机外型尺寸，所以用定子尺寸做功率的判断比用外型尺寸要标准和靠谱。
休息10分钟， 大家把每日健康数据填报一下。 10：05继续。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电动机 无刷电机的性能指标之二：
➢ 电子调速器 电调的连接： 电调的输入线与电池连接； 电调的输出线（无刷三根）与电机连接； 电调的信号线与接收机连接。
电调一般有输出功能（BEC），即在信号线的正负极之间有5V左右的电 压输出，通过信号线为接收机和舵机供电。
1.2 无人机动力系统
1.2.1 电动动力系统
➢ 电子调速器
电源
电调
电机
锂聚合物电池
正极（+）：导电高分子聚合物 负极（-）：锂金属或锂碳层间化合物 电解质：固态或胶态高分子电解质
1.2 无人机动力系统 1.2.1 电动动力系统
➢ 电池
优点： 1.没有多余的电解液，因此它更可靠更稳定。 2.采用铝塑包装，内部出现问题可立即通过外包装表现出来，即鼓胀。 3.具备高分子材料所特有的质量轻、弹性好、易成膜等特性，也顺应了化学电源质量
无人机概述及系统组成PPT课件
优质
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控制站---显示系统
地面控制站内的飞行控制席 位、任务设备控制席位、数据链 管理席位都设有相应分系统的显 示装置，因此需综合规划，确定 所显示的内容、方式、范围。
A、飞行参数综合显示
飞行与导航信息、数据链状
态信息、设备状态信息、指
令信息
B、告警视觉：灯光、颜色、文
字；听觉：语音、音调。
优质
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无人飞艇平台及系留气球
优质
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各类变模态平台
优质
24
航空器---机翼结构名称
优质
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航空器---机身结构名称
优质
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航空器---起落装置
优质
27
优质
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动力装置---分类
无人机的发动机以及保证发动机正常工作所必需的系 统和附件的总称。
无人机使用的动力装置主要有活塞式发动机、涡喷发 动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、冲压发动 机、火箭发动机、电动机等。目前主流的民用无人机所采 用的动力系统通常为活塞式发动机和电动机两种。
三类不同功能控制站模块： 指挥处理中心：制定任务、完成载荷数据的处理和应
用，一般都是通过无人机控制站等间接地实现对无人机的 控制和数据接收；
无人机控制站：飞行操纵、任务载荷控制、数据链路 控制和通信指挥。
载荷控制站：载荷控制站与无人机控制站的功能类似， 但载荷控制站只能控制无人机的机载任务设备，不能进行 无人机的飞行控制。
无人机概述及系统组成
无人机培训课程一
1
优质
2
无人机的定义
无人驾驶航空器（UA： Unmanned Aircraft）， 是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行） 的航空器，也称遥控驾驶航空器（RPA：Remotely Piloted Aircraft），以下简称无人机。
-无人机介绍ppt课件
磁罗盘或陀螺仪表的作用类似于指 北针，可测出无人机的航向角。
多普勒雷达不断地沿着某方向向地 面发出无线电波，利用无人机和地面有 相对运动产生多普勒效应，测出雷达发
完整版ppt课件
25
§7.2.2 自控飞行（4）
射的电磁波和接收到的回波的频率变化， 从而计算出无人机相对于地面的飞行速 度，速度的方向就是该点航线的方向。
对飞行姿态的修正信息是通过 “ 遥测”获得的，即由无人机上的传感 器测出
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20
§7.2.1 遥控飞行（6）
被测对象的参数，并转变为电信号，然 后用通信和数据传输技术，将这些信息 送到遥测终端。由计算机还原、分析这 些信息就能给出飞行姿态的遥控修正指 令了。
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21
§7.2.1 遥控飞行（7）
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31
多普勒效应
当振动源（声音、光、无线电波都是 振动的一种）相对于观察者以速度V运动 的话，观察者所收到的振动频率与振源发
出的振动频率不同。 频率的变化量与相对 速度和波长有关，频 率的变化量与相对速 度成正比，与振动波 长成反比。
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32
§7.2.3遥控与自控结合（1）
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13
§7.1.3 无人机的特点（3）
3.易于“隐形”
与有人驾驶飞机相比，无人机的机 身小，若适当设计机体形状，尽可能采 用非金属材料，可使无人机反射雷达电 波的能力大大减弱，而不易被敌方雷达 发现。无人机的发动机推力小，热辐射 特性弱，不易被敌方的红外制导武器跟 踪；发动机加装消音器，噪声也很小。
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43
§7.3.2 无人机的着陆（1）
1.脱“壳”而落 此法回收回收无人机上有价值的那
多普勒雷达不断地沿着某方向向地 面发出无线电波，利用无人机和地面有 相对运动产生多普勒效应，测出雷达发
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§7.2.2 自控飞行（4）
射的电磁波和接收到的回波的频率变化， 从而计算出无人机相对于地面的飞行速 度，速度的方向就是该点航线的方向。
对飞行姿态的修正信息是通过 “ 遥测”获得的，即由无人机上的传感 器测出
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20
§7.2.1 遥控飞行（6）
被测对象的参数，并转变为电信号，然 后用通信和数据传输技术，将这些信息 送到遥测终端。由计算机还原、分析这 些信息就能给出飞行姿态的遥控修正指 令了。
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21
§7.2.1 遥控飞行（7）
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多普勒效应
当振动源（声音、光、无线电波都是 振动的一种）相对于观察者以速度V运动 的话，观察者所收到的振动频率与振源发
出的振动频率不同。 频率的变化量与相对 速度和波长有关，频 率的变化量与相对速 度成正比，与振动波 长成反比。
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§7.2.3遥控与自控结合（1）
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13
§7.1.3 无人机的特点（3）
3.易于“隐形”
与有人驾驶飞机相比，无人机的机 身小，若适当设计机体形状，尽可能采 用非金属材料，可使无人机反射雷达电 波的能力大大减弱，而不易被敌方雷达 发现。无人机的发动机推力小，热辐射 特性弱，不易被敌方的红外制导武器跟 踪；发动机加装消音器，噪声也很小。
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§7.3.2 无人机的着陆（1）
1.脱“壳”而落 此法回收回收无人机上有价值的那
无人机系统原理测绘ppt课件
民用无人机起步晚，与发展较好的军用无人机在技术上脱 节； 主要无人机研究单位定位于军事技术，先进的军用无人机 技术向民用无人机转化不足； 民营企业充分发挥了自己的市场优势，积极投身民用无人 机行业； 民用无人机市场正在升温。
民用无人机行业存在的不足：
从航模转型的多，专业设计研究的少； 设计水平低，生产规模小； 测绘应用多，其它应用少； 机型小，总体质量水平较低。
3.3 地面控制站
地面控制站主要功能： 任务规划； 飞机状态监控； 飞机和任务设备的操控； 信息处理
3.4 任务设备
常见的任务设备有： 照相机 电视摄像机 红外热像仪 光电侦察稳定平台 合成孔径雷达（SAR）
相机
可用于小飞机 航测的相机： 飞思 哈苏 莱卡 尼康
无人机控制系统原理图
五、无人机作业流程
设备地面展开 根据任务进行航线规划 飞行前全部设备检查 启动动力系统 飞机起飞 到达作业地点、作业 返回降落 飞机落地后检查维护 获取作业数据 作业数据的后期处理
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
全球鹰
长13.4m，翼展 35.5m，最大起飞 重量11610kg，最 大载油量6577kg， 有效载荷900kg。 一台涡扇发动机置 于机身上方，最大 飞行速度740km/h， 巡航速度635km/h， 航程26000km，续 航时间42h。
MQ-1 捕食者
可监视目标24小 时，最大续航时 间60小时。该机 装有光电/红外侦 察设备、GPS导 航设备和具有全 天候侦察能力的 合成孔径雷达， 在4000米高处分 辨率为0.3米，对 目标定位精度 0.25米。
“翔龙”高空高速无人侦察机全机长14.33米，翼展24.86米，机高5.413 米，正常起飞重量6800公斤，任务载荷600公斤，机体寿命暂定为 2500Fh。巡航高度为18000米～20000米，巡航速度大于 700公里/小时； 作战半径2000～2500公里，续航时间最大10小时，起飞滑跑距离350米， 着陆滑跑距离500米。连翼飞机具有结构结实、抗坠毁能力强、抗颤振能 力好、飞行阻力小、航程远等优点。
民用无人机行业存在的不足：
从航模转型的多，专业设计研究的少； 设计水平低，生产规模小； 测绘应用多，其它应用少； 机型小，总体质量水平较低。
3.3 地面控制站
地面控制站主要功能： 任务规划； 飞机状态监控； 飞机和任务设备的操控； 信息处理
3.4 任务设备
常见的任务设备有： 照相机 电视摄像机 红外热像仪 光电侦察稳定平台 合成孔径雷达（SAR）
相机
可用于小飞机 航测的相机： 飞思 哈苏 莱卡 尼康
无人机控制系统原理图
五、无人机作业流程
设备地面展开 根据任务进行航线规划 飞行前全部设备检查 启动动力系统 飞机起飞 到达作业地点、作业 返回降落 飞机落地后检查维护 获取作业数据 作业数据的后期处理
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
全球鹰
长13.4m，翼展 35.5m，最大起飞 重量11610kg，最 大载油量6577kg， 有效载荷900kg。 一台涡扇发动机置 于机身上方，最大 飞行速度740km/h， 巡航速度635km/h， 航程26000km，续 航时间42h。
MQ-1 捕食者
可监视目标24小 时，最大续航时 间60小时。该机 装有光电/红外侦 察设备、GPS导 航设备和具有全 天候侦察能力的 合成孔径雷达， 在4000米高处分 辨率为0.3米，对 目标定位精度 0.25米。
“翔龙”高空高速无人侦察机全机长14.33米，翼展24.86米，机高5.413 米，正常起飞重量6800公斤，任务载荷600公斤，机体寿命暂定为 2500Fh。巡航高度为18000米～20000米，巡航速度大于 700公里/小时； 作战半径2000～2500公里，续航时间最大10小时，起飞滑跑距离350米， 着陆滑跑距离500米。连翼飞机具有结构结实、抗坠毁能力强、抗颤振能 力好、飞行阻力小、航程远等优点。
无人机工作系统实用技术课件：无人机飞控系统
人机飞行提供各种数 据信息。
飞控系统
数据处理
机载计算机负责整个无人机姿态的运算和判断，为飞机任 务系统提供高性能的计算机硬件资源和丰富的通信接口。
执行机构
伺服作动设备的作用是根据飞控计算机的指令，按规定的 静态和动态要求，通过对无人机各控制舵面和发动机节风 门的控制，实现对无人机的飞行控制。
（b）PIX飞控
02
PixHawk开源飞控的外观 与通信接口
接口
学习任务三 空速计与飞行模式的认知
知识目标
1.学习空速计的原理。 2.掌握空速计在固定翼无人机上的作用。 3.掌握空速计在固定翼上的安装方法。 4.了解固定翼无人机常用的飞行模式。
01
固定翼上的空速计
空速计
多旋翼无人机主要依靠多个旋翼带来的升力进行飞行，而固定翼依靠机翼带来的升力进行飞行，此升力由 当固定翼无人机运动时，与无人机相对的气流流过机翼上下表面导致的流速不一致产生的压力差形成。
常用的空速计一般由金属的空速管、硅胶的皮托管、空速计和相应的I2C数据线四部分组成。
空速计安装
在安装时，我们将空速传感器放入飞机中时，并安装皮托管套件。一般情况下，我们把空速管安装在机头 方向，需要将管子顶部穿过机头，使金属空速管伸出才可以完全接触到气流，并且要注意空速管侧面的孔没有 被堵塞，这些孔距离机头至少伸出1厘米。然后将硅胶的皮托管连接到空速传感器上，并在无人机内部固定好 ，不要弯折，以免影响管内气流流动。
舵机的组成
电动舵机主要是由外壳、电路板、驱动电机、减速器与位置检测元件所构成。
学习任务二 开源飞控的认知
知识目标
1.掌握什么是开源飞控。 2.掌握固件和硬件的区别。 3.掌握PixHawk飞控的接口含义。 4.自行了解更多的飞控。
飞控系统
数据处理
机载计算机负责整个无人机姿态的运算和判断，为飞机任 务系统提供高性能的计算机硬件资源和丰富的通信接口。
执行机构
伺服作动设备的作用是根据飞控计算机的指令，按规定的 静态和动态要求，通过对无人机各控制舵面和发动机节风 门的控制，实现对无人机的飞行控制。
（b）PIX飞控
02
PixHawk开源飞控的外观 与通信接口
接口
学习任务三 空速计与飞行模式的认知
知识目标
1.学习空速计的原理。 2.掌握空速计在固定翼无人机上的作用。 3.掌握空速计在固定翼上的安装方法。 4.了解固定翼无人机常用的飞行模式。
01
固定翼上的空速计
空速计
多旋翼无人机主要依靠多个旋翼带来的升力进行飞行，而固定翼依靠机翼带来的升力进行飞行，此升力由 当固定翼无人机运动时，与无人机相对的气流流过机翼上下表面导致的流速不一致产生的压力差形成。
常用的空速计一般由金属的空速管、硅胶的皮托管、空速计和相应的I2C数据线四部分组成。
空速计安装
在安装时，我们将空速传感器放入飞机中时，并安装皮托管套件。一般情况下，我们把空速管安装在机头 方向，需要将管子顶部穿过机头，使金属空速管伸出才可以完全接触到气流，并且要注意空速管侧面的孔没有 被堵塞，这些孔距离机头至少伸出1厘米。然后将硅胶的皮托管连接到空速传感器上，并在无人机内部固定好 ，不要弯折，以免影响管内气流流动。
舵机的组成
电动舵机主要是由外壳、电路板、驱动电机、减速器与位置检测元件所构成。
学习任务二 开源飞控的认知
知识目标
1.掌握什么是开源飞控。 2.掌握固件和硬件的区别。 3.掌握PixHawk飞控的接口含义。 4.自行了解更多的飞控。
无人机结构与系统课件：组合导航系统
➢ 多卫星系统可提高相位模糊度搜
利用多种导航卫星信号有利于误差补偿提高导航定位的精 度和可靠性。
► 系统误差——轨道系统误差、卫星钟差、多路径误 差…；
► 随机误差——信号随机误差、轨道随机误差、钟差随 机误差…;
► 有色噪声——太阳光压、随时间变化的钟差…; ► 异常误差——周跳、变轨误差…。
➢ 此外，因为没有GLONASS卫星的精确轨道源数据， 故无法测定精度。与GPS相比这是GLONASS的个一 主要缺陷。
3）GALILEO存在的主要问题
➢ “伽利略计划”是由欧盟委员会和欧洲空间局共同发起并 组织实施的欧洲民用卫星导航计划，它受多个国家政策和 利益的制约，政策具有摇摆性。
➢ 由于欧盟受美国的影响极大，“伽利略计划”本身的独立 性值得怀疑；
的容错功能。 ➢ 提高导航系统的抗干扰能力，提高完好性。
（4）多传感器组合导航系统
多传感器组合导航系统是指传感器数目多于两个的组合导 航系统，GPS／INS／Loran-C、GPS／Glonass／INS、 GPS／JTIDS／INS等都是实用的例子。在不少应用场合 传感器数目可能大于等于4个，例如GPS／INS／ DNS/Loran-C和GPS／INS/JTIDS/TAN／SAR等。 优点： • 实时性好、容错性强和精度高。 • 未来发展趋势。
组合导航系统
全球卫星导航定位系统（GPS、 GLONASS、GALILEO、BD）
惯性导航（包括惯性导航INS、航位推
现
算导航DR）
有
导 航
天文导航系统（CNS）
系
统
重磁导航（重力导航、磁力导航）
匹配导航（地形匹配导航、影像匹配导 航）
1.卫星导航存在的问题
1）美国GPS可能存在问题
利用多种导航卫星信号有利于误差补偿提高导航定位的精 度和可靠性。
► 系统误差——轨道系统误差、卫星钟差、多路径误 差…；
► 随机误差——信号随机误差、轨道随机误差、钟差随 机误差…;
► 有色噪声——太阳光压、随时间变化的钟差…; ► 异常误差——周跳、变轨误差…。
➢ 此外，因为没有GLONASS卫星的精确轨道源数据， 故无法测定精度。与GPS相比这是GLONASS的个一 主要缺陷。
3）GALILEO存在的主要问题
➢ “伽利略计划”是由欧盟委员会和欧洲空间局共同发起并 组织实施的欧洲民用卫星导航计划，它受多个国家政策和 利益的制约，政策具有摇摆性。
➢ 由于欧盟受美国的影响极大，“伽利略计划”本身的独立 性值得怀疑；
的容错功能。 ➢ 提高导航系统的抗干扰能力，提高完好性。
（4）多传感器组合导航系统
多传感器组合导航系统是指传感器数目多于两个的组合导 航系统，GPS／INS／Loran-C、GPS／Glonass／INS、 GPS／JTIDS／INS等都是实用的例子。在不少应用场合 传感器数目可能大于等于4个，例如GPS／INS／ DNS/Loran-C和GPS／INS/JTIDS/TAN／SAR等。 优点： • 实时性好、容错性强和精度高。 • 未来发展趋势。
组合导航系统
全球卫星导航定位系统（GPS、 GLONASS、GALILEO、BD）
惯性导航（包括惯性导航INS、航位推
现
算导航DR）
有
导 航
天文导航系统（CNS）
系
统
重磁导航（重力导航、磁力导航）
匹配导航（地形匹配导航、影像匹配导 航）
1.卫星导航存在的问题
1）美国GPS可能存在问题
无人机结构与系统课件：动力系统概述
平面齿轮传动
齿轮齿条 内啮合
斜齿圆柱齿轮传动 外啮合
齿
齿轮齿条
轮 传
人字齿齿轮运动
动
直齿
传递相交运动 斜齿
曲线齿
空间齿轮传动
交错轴斜齿轮传动
传递交错轴运动 蜗杆涡轮
准双曲面齿轮
3.1.3 发动机的种类 1.按能量来源分类
动力系统概述
图 3-3 无人机发动机类型
2.按推进动力产生原理分类
1）直接反作用力发动机 是利用向后喷射高速气流而产生向前的反作用力 来推进无人机。直接反作用力发动机又叫喷气式 发动机，这类发动机包括涡轮喷气式发动机。
2）间接反作用力发动机 由发动机带动飞机的螺旋桨旋转对空气作功，使空 气加速向后(向下)流动时，空气对螺旋桨产生反作用 力来推进无人机。这类发动机有活塞式发动机、涡 轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨风扇 发动机等。
3.1.3 发动机的种类
3.1.4 发动机的功能和要求
动力系统概述
发动机的基本功用是为无人机提供动力，以确保重于空气的无人机 能够稳定、可控、可持续地在空中飞行。评定发动机品质的主要指 标有性能参数、可靠性、耐久性等。其基本要求归结如下：
1-后盖，2-接线端子，3-电刷端盖，4-电刷，5-换向器， 6-杯形绕组（转子），7-转轴，8-垫圈，9-滑动轴承， 10-外壳，11-磁铁（定子），12-法兰，13-定位环
3.1.2 燃油类发动机动力系统组成
1.燃油发动机系统 2.燃油系统 3.滑油系统 4.传动系统
动力系统概述
内啮合
直齿圆柱齿轮传动 外啮合
1.功率重量比大
2.耗能小
3.体积小 4.工作安全可靠、寿命长
5.维修方便
无人机系统设计课件
功能：实现无人机精确的定 位、导航和遥控，确保无人 机安全飞行和任务完成。
GPS导航传感器 惯性测量单元（IMU） 气压计 超声波传感器
控制算法：用于无人机导航和控制的算法，包括惯性导航、GPS导航、图像识别等。
稳定性分析：分析无人机的飞行稳定性，确保无人机在飞行过程中不会发生失控或偏离航 向。
任务
载荷接口标准 化：为了方便 不同载荷设备 与无人机平台 之间的兼容性， 需要制定载荷 接口的标准化
规范
载荷设备校准： 对于需要进行 精确测量的载 荷设备，需要 进行设备校准 以确保测量数 据的准确性和
可靠性
数据处理：对任务载荷获取的数据进行预处理、分析和处理，提取有用信息。 传输协议：选择合适的传输协议，将任务载荷数据传输到地面控制站或其他无人机系统。 选择考虑因素：传输速度、稳定性、可靠性、安全性等。 常用协议：TCP/IP、UDP、RTCP等。
测试内容：飞行控制、导航定位、图像传输等各项指标的测试结果
评估方法：采用定量和定性评估方法，分析测试数据，评估系统的性能和可靠性
改进措施：根据评估结果，提出改进方案，包括硬件升级、软件优化等方面，提高无人机的性 能和可靠性。
感谢您的观看
汇报人：
考虑因素：载荷能力、续航时间、 尺寸大小、重量等
结构：采用模块 化设计，方便维 修和更换部件
材料：考虑重量、 强度、耐用性、 稳定性等因素， 常选用铝合金、 碳纤维等材料
载荷设计：根据任务需求，选择合适的载荷设备 接口设计：实现载荷设备与无人机平台的连接与通信 考虑因素：重量、尺寸、功耗等 优化设计：提高无人机系统的整体性能和可靠性
测试结果分析： 对测试结果进行 分析并得出结论
无人机通信系统
组成：无人机通信系统由发射机、接收机、天线和其他辅助设备组成 协议选择：通信协议是无人机通信系统的核心，不同的协议适用于不同的应用场景和需求 通 信 协 议 的 种 类 ： 包 括 TC P/ I P 、 U D P 、 H T T P 等 协 议 ， 根 据 实 际 需 要 选 择 合 适 的 协 议 通信协议的选择因素：需要考虑传输速度、稳定性、安全性等因素，根据实际情况进行选择
无人机动力系统课件PPT可编辑全文
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
5.涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种主要由螺旋桨提供拉力和燃气提供少量推力的燃气涡轮发动机。这种发动机在涡喷发动机组成部分的基础上，增加了螺旋桨及其减速器等部件。作为飞机的动力装置，涡桨发动机主要由螺旋桨产生拉力，而燃气产生的推力很小。涡轮螺旋桨发动机与活塞式航空发动机相比，具有功率重量比大、震动小、耗油率低、高空性能好的优点;与涡喷、涡扇发动机相比也有耗油率低的优点。受螺旋桨不适合高速飞行的限制，涡桨发动机不宜用作高速飞机的动力装置。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
2.燃气涡轮发动机(4) 涡轮 涡轮的主要作用是将燃烧室流出的高温、高压燃气的大部分能量转化为机械能，使涡轮功率，由涡轮轴输出。(5)尾喷管尾喷管是发动机的排气系统，它一般由中介管和喷口组成。如果发动机装在飞机中部或较长的发动机短舱内，为了将燃气引出机外，在中介管和喷口之间，需要有一个延伸管，其主要作用是将由涡轮流出的、仍有一定能量的燃气膨胀加速，以较大的速度排出发动机，用以产生推力。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（1）塑胶桨塑胶桨缺点是桨身软、大载重、高速、大拉力时会轻微变形，产生颤振。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（2）碳纤桨优点是硬度高、刚度高、不变形、效率高、颤振小。缺点是价格高、极脆、碰到硬物易受损。（3）木桨优点是振动小、无颤振、价格平衡。缺点是效率比APC和碳桨低。如右图所示。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
6.涡轮轴发动机 涡轴发动机是利用燃气通过动力涡轮输出功率的一种燃气涡轮发动机，已是现代直升机的主要动力装置。涡轴发动机的组成部分和工作原理与涡桨发动机相同，只是核心机出口后，燃气的可用能量几乎全部转变成动力涡轮的轴功率，用以通过减速器带动直升机的旋翼和尾桨，因而燃气不提供推力。动力涡轮的输出轴可以由发动机前部伸出，也可以由后部伸出。涡轴发动机不能用于其他航空器涡轴发动机，与活塞式发动机相比较，具有功率大、功率重量比大、体积较小的优点。因此涡轴直升机装载量、航程、升限、速度都比活塞式直升机大，经济性也更好。此外，由于涡轴发动机的运动部件较少，工作又是连续进行，所以振动也比活塞式发动机小:其缺点是构造较复杂，而且制造困难，成本也高。减速器系统又大大增加了重量。
第3章 无人机动力系统
5.涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种主要由螺旋桨提供拉力和燃气提供少量推力的燃气涡轮发动机。这种发动机在涡喷发动机组成部分的基础上，增加了螺旋桨及其减速器等部件。作为飞机的动力装置，涡桨发动机主要由螺旋桨产生拉力，而燃气产生的推力很小。涡轮螺旋桨发动机与活塞式航空发动机相比，具有功率重量比大、震动小、耗油率低、高空性能好的优点;与涡喷、涡扇发动机相比也有耗油率低的优点。受螺旋桨不适合高速飞行的限制，涡桨发动机不宜用作高速飞机的动力装置。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
2.燃气涡轮发动机(4) 涡轮 涡轮的主要作用是将燃烧室流出的高温、高压燃气的大部分能量转化为机械能，使涡轮功率，由涡轮轴输出。(5)尾喷管尾喷管是发动机的排气系统，它一般由中介管和喷口组成。如果发动机装在飞机中部或较长的发动机短舱内，为了将燃气引出机外，在中介管和喷口之间，需要有一个延伸管，其主要作用是将由涡轮流出的、仍有一定能量的燃气膨胀加速，以较大的速度排出发动机，用以产生推力。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（1）塑胶桨塑胶桨缺点是桨身软、大载重、高速、大拉力时会轻微变形，产生颤振。
电池动力系统
第3章 无人机动力系统
1.螺旋桨桨的材质主要分为塑料桨、碳纤桨、木桨。（2）碳纤桨优点是硬度高、刚度高、不变形、效率高、颤振小。缺点是价格高、极脆、碰到硬物易受损。（3）木桨优点是振动小、无颤振、价格平衡。缺点是效率比APC和碳桨低。如右图所示。
燃油动力系统
第3章 无人机动力系统
6.涡轮轴发动机 涡轴发动机是利用燃气通过动力涡轮输出功率的一种燃气涡轮发动机，已是现代直升机的主要动力装置。涡轴发动机的组成部分和工作原理与涡桨发动机相同，只是核心机出口后，燃气的可用能量几乎全部转变成动力涡轮的轴功率，用以通过减速器带动直升机的旋翼和尾桨，因而燃气不提供推力。动力涡轮的输出轴可以由发动机前部伸出，也可以由后部伸出。涡轴发动机不能用于其他航空器涡轴发动机，与活塞式发动机相比较，具有功率大、功率重量比大、体积较小的优点。因此涡轴直升机装载量、航程、升限、速度都比活塞式直升机大，经济性也更好。此外，由于涡轴发动机的运动部件较少，工作又是连续进行，所以振动也比活塞式发动机小:其缺点是构造较复杂，而且制造困难，成本也高。减速器系统又大大增加了重量。
无人机课件
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二、以色列
以色列的无人机发展是在20世纪60—70年代引进美 国石鸡军用无人机后，通过仿制和改进，逐步发展起来 的。早在1973年，以色列便成功使用无人机实施诱骗并 摧毁了埃及地空导弹阵地。目前，以色列在这一领域已 取得了非常骄人的成绩，并一跃使其成为无人机世界强 国。以色列无人机迄今已经发展了三代，第一代为侦察 兵无人机，第二代为先锋无人机，第三代主要是探索无 人机、猎人无人机，以及中空长航时、多用途苍鹭无人 机。现正在研制具有攻防能力的第四代无人机。
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谢 谢 大 家 ！！
军事交通学院
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不死鸟
猎人
侦察兵
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第二次浪潮代表机型： 美国的捕食者(Predator)、全球鹰(Gl0bal Hawk) 、以色列的苍鹭(Heron)、法国的鹰(Eagle)
美国捕食者 美国全球鹰 以色列苍鹭
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空军
已交付120架/已计划采购77架
捕食者
背景 1994年的先进概念技术演 示 (ACTD) 项 目 ， 1997 年转变为 空军项目。2001年，空军成功演 示 了 该 机 使 用 ‚ 海 尔 法‛(Hellfire)反坦克导弹的能力， 并因此将其编号由RQ-1改为MQ1。
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六、无人机的应用
作为靶机 对地攻击 实施干扰 通信中继
Applications
侦察监视 骗敌诱饵 校射作用 运输能力
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七、世界各主要国家无人机发展现状
பைடு நூலகம்
Current
一、美国
美国已研制了上百种无人机系统，路线图涉及40种 参加四次局部战争的无人机有30多种 目前列装和计划发展的无人机主要有10种左右
无人机航电系统课件PPT
遥控器
第4章 无人机航电系统
2.美国手美国手的油门和方向在左边，副翼和升降在右边。如图所示。
遥控器
第4章 无人机航电系统
3.日本手日本手的油门和副翼在右边，方向和升降在右边；如图所示 。
遥控器
第4章 无人机航电系统
1.舵机的结构舵机的结构如图所示，舵机的主体结构主要有几个部分：外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。
导航系统
第2章 无人机系统组成
2.惯性导航系统惯性导航是通过测量飞机的加速度（惯性），并自动进行积分运算，以获得飞机即时速度和即时位置数据的一门综合性技术。惯导系统通常由惯性测量组件、计算机、控制显示器等组成。惯性测量组件包括加速度计和陀螺仪惯性元件。三个陀螺仪用来测量飞机的沿三轴的转动运动；三个加速度计用来测量飞机的平动运动的加速度。控制显示器实时显示导航参数。
舵机
第4章 无人机航电系统
3.舵机的性能参数（1）转速转速由舵机无负载的情况下转过 60°角所需时间来衡量。（2）转矩可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离 1CM 处，舵机能够带动的物体重量。（3）电压厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关。目前，市面上的大部分舵机以4.8v/6v直流电源供电。.通道通道其实就是遥控器可以控制同时控制的动作路数。四轴在控制过程中需要控制的动作路数有：上升下降、左右运动、前后运动、偏航运动，姿态调整，所以无人机飞行最低需要5通道遥控器。第一通道一般指副翼，用来控制固定翼的两片副翼，以改变飞机的姿态。第二通道指升降，用来控制固定翼的水平尾翼，使机身抬头和低头，从而上升下降。第三通道指油门通道，油门通道是用来控制发动机或电机转速的。第四通道指方向舵，固定翼里是用来控制垂直尾翼的，从而改变机头朝向。第五通道指飞行模式切换，根据不同飞行任务，选择不同飞行模式。
第4章 无人机航电系统
2.美国手美国手的油门和方向在左边，副翼和升降在右边。如图所示。
遥控器
第4章 无人机航电系统
3.日本手日本手的油门和副翼在右边，方向和升降在右边；如图所示 。
遥控器
第4章 无人机航电系统
1.舵机的结构舵机的结构如图所示，舵机的主体结构主要有几个部分：外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。
导航系统
第2章 无人机系统组成
2.惯性导航系统惯性导航是通过测量飞机的加速度（惯性），并自动进行积分运算，以获得飞机即时速度和即时位置数据的一门综合性技术。惯导系统通常由惯性测量组件、计算机、控制显示器等组成。惯性测量组件包括加速度计和陀螺仪惯性元件。三个陀螺仪用来测量飞机的沿三轴的转动运动；三个加速度计用来测量飞机的平动运动的加速度。控制显示器实时显示导航参数。
舵机
第4章 无人机航电系统
3.舵机的性能参数（1）转速转速由舵机无负载的情况下转过 60°角所需时间来衡量。（2）转矩可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离 1CM 处，舵机能够带动的物体重量。（3）电压厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关。目前，市面上的大部分舵机以4.8v/6v直流电源供电。.通道通道其实就是遥控器可以控制同时控制的动作路数。四轴在控制过程中需要控制的动作路数有：上升下降、左右运动、前后运动、偏航运动，姿态调整，所以无人机飞行最低需要5通道遥控器。第一通道一般指副翼，用来控制固定翼的两片副翼，以改变飞机的姿态。第二通道指升降，用来控制固定翼的水平尾翼，使机身抬头和低头，从而上升下降。第三通道指油门通道，油门通道是用来控制发动机或电机转速的。第四通道指方向舵，固定翼里是用来控制垂直尾翼的，从而改变机头朝向。第五通道指飞行模式切换，根据不同飞行任务，选择不同飞行模式。
无人机操控技术课件第2章无人机系统
机身主要功能是装载任务设备、燃料等。
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）
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）
无人机结构与系统教学课件第一章无人机结构与飞行原理
第一章
多旋翼无人机的结
构及飞行原理
3.电子调速器(ESC)
（1）电调的作用
1)电机调速
2)变压供电
3)电源转化
4)其他功能：如电池保护、启动保护、刹车等。
（3）常用电调
（2）电调的参数
1)最大持续/峰值电流：是无刷电调最重要的参数，通常以安培
数A来表示，如10A、20A、30A（如图1-7所示）
2)电压范围：电调能够正常工作所允许输入的电压范围也是非
3块锂电池串联，其总电压为3.7×3=11.1 V，容量仍为2200 mAh，如图1-8 a）
电池串联可以获得更大的电压，但电池
容量保持不变；电池并联可以得到更大容量，
但电压不变。通过电池合理的串并联组合，
可以获得无人机飞行所需要的电压和容量。
通常用字母“S”表示电池串联，用字母“P”
表示电池并联，如图1-9所示。
a)遥控器
图 1-10 遥控系统
常用的遥控系统有单通道、两通道直至十通道，具体使用几通道，由无人机的种类及用途而定。较为简单的单通道、两通道的
遥控系统，一般用来控制练习机、滑翔机。遥控特技固定翼无人机则最少需四个通道，分别控制水平舵、方向舵、副翼及油门。
较为完善的特技固定翼无人机还需控制襟翼、收起落架等，至少需要六个通道。四旋翼无人机遥控系统最少需要四通道。
另一边机翼延伸到末端穿出来的轴线。无人机沿着横轴的水平运
动称为左右运动，围绕横轴的运动称为俯仰运动。
（3）立轴（oy） 由上往下通过无人机重心，并与纵轴（ox）
和横轴（oz）相互垂直的轴线。无人机沿着立轴的水平运动称为
升降运动，围绕立轴的运动称为偏航运动。
图1-1 机体坐标轴
无人机的操作系统课件
任务调度：系 统能够根据优 先级对任务进 行排序，并自 动分配无人机 完成相应任务
任务撤销：系 统能够根据实 际情况对无人 机已接收的任 务进行撤销与
重新规划
通信与定位功能
通信功能：实现无人机与遥 控器之间的信号传输，确保 操作指令的准确传输。
定位功能：通过GPS等定位 技术，实现无人机的精确定 位与导航，确保飞行路径的 准确性。
无人机操作系统的分类
按照功能划分：飞行控制系统、地面控制系统、任务载荷系统 按照应用领域划分：军用、民用、商用 按照使用环境划分：陆地、海洋、空中 按照技术架构划分：集中式、分布式、混合式
无人机操作系统的发展趋势
标准化：随着无人机技术的不断发展，各种不同的操作系统正在逐步实现标准化，以提高互操 作性和兼容性。
问题。
添加标题
软件安全问题：无 人机操作系统需要 运行各种应用程序， 因此需要确保软件 的安全性，防止病 毒、木马等恶意软
件的入侵。
添加标题
数据安全问题
防止数据泄露的措施 防止数据篡改的措施 保证数据完整性的措施 防范网络攻击的措施
隐私保护问题
无人机对隐私的影响 隐私泄露的途径 如何防范隐私泄露 隐私保护的法律责任
飞行高度控制：通 过调整无人机的气 压计、高度计等传 感器，实现飞行高 度的稳定控制。
飞行速度控制：通 过调整无人机的电 机转速、舵机舵角 等参数，实现飞行 速度的稳定控制。
任务管理功能
任务规划：系 统能够根据预 设任务进行飞
行路径规划
实时控制：系 统能够实时接 收并处理无人 机传回的图像、
数据等信息
飞行安全问题
飞行安全问题：无 人机操作系统需要 考虑飞行安全问题， 如飞行高度、速度、 稳定性等，以确保 无人机能够安全飞
无人机发展和系统组成ppt课件
22
1.3 无人机的发展
从1917年发明的第一架无人机开始，到今天的无人侦察机、无人战斗机等军 用无人机，以及在航空拍摄、地质地貌测绘、森林防火等方面广泛使用的民 用无人机，无人机的发展已经历了近百年的历史。无人机因其具有无人员伤 亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便、成本低等优点逐渐受到世界 各国的重视，并且在很多领域正逐步替代有人飞行器，承担越来越多的飞行 任务。
23
1.3.1 起步阶段
无人机的发展历史最早可以追溯到1917年，当时英国皇家航空研究院初步将 空气动力学、轻型发动机和无线电三者结合起来，研制出世界上第一架无人 驾驶飞机。同年12月，美国发明家埃尔默·斯佩里（Elmer Sperry）使用他自 己发明的陀螺仪和美国西部电气公司开发的无线电控制系统，成功地完成了 为美国海军研制的“航空鱼雷”的首飞。受这次成功试飞的鼓舞，美国陆军 航空队也采纳了查尔斯·凯特林（Charles Kettering）的方案，研制出了“自 由鹰”式“航空鱼雷”飞机，
13
军用无人机还有其他的分类方式，如果按无人机的杀伤性质分类可分为非杀 伤、软杀伤和硬杀伤几大类，如图1-8所示。前面所述的靶机属于非杀伤类无 人机，诱饵无人机属于软杀伤类无人机，而发辐射无人机则属于硬杀伤类无 人机。
14
2. 民用无人机
在民用领域方面，由于无人机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能 力强、机动性能好、使用方便等优势，因此得到了广泛的应用。其主要应用 市场包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、核 辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、农田信息监测、管道巡查、 高压输电线路巡查、野生动物保护、科研实验、海事侦察、鱼情监控、环境 监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、 消防侦查、通信中继、城市规划、数字化城市建设等多个领域。表1-1所示为 民用无人机的分类划分。
1.3 无人机的发展
从1917年发明的第一架无人机开始，到今天的无人侦察机、无人战斗机等军 用无人机，以及在航空拍摄、地质地貌测绘、森林防火等方面广泛使用的民 用无人机，无人机的发展已经历了近百年的历史。无人机因其具有无人员伤 亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便、成本低等优点逐渐受到世界 各国的重视，并且在很多领域正逐步替代有人飞行器，承担越来越多的飞行 任务。
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1.3.1 起步阶段
无人机的发展历史最早可以追溯到1917年，当时英国皇家航空研究院初步将 空气动力学、轻型发动机和无线电三者结合起来，研制出世界上第一架无人 驾驶飞机。同年12月，美国发明家埃尔默·斯佩里（Elmer Sperry）使用他自 己发明的陀螺仪和美国西部电气公司开发的无线电控制系统，成功地完成了 为美国海军研制的“航空鱼雷”的首飞。受这次成功试飞的鼓舞，美国陆军 航空队也采纳了查尔斯·凯特林（Charles Kettering）的方案，研制出了“自 由鹰”式“航空鱼雷”飞机，
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军用无人机还有其他的分类方式，如果按无人机的杀伤性质分类可分为非杀 伤、软杀伤和硬杀伤几大类，如图1-8所示。前面所述的靶机属于非杀伤类无 人机，诱饵无人机属于软杀伤类无人机，而发辐射无人机则属于硬杀伤类无 人机。
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2. 民用无人机
在民用领域方面，由于无人机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能 力强、机动性能好、使用方便等优势，因此得到了广泛的应用。其主要应用 市场包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、核 辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、农田信息监测、管道巡查、 高压输电线路巡查、野生动物保护、科研实验、海事侦察、鱼情监控、环境 监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、 消防侦查、通信中继、城市规划、数字化城市建设等多个领域。表1-1所示为 民用无人机的分类划分。
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分类。 • 无需大量像控点，可通过4-6个点进行整体校正，平面精度可达5厘米（3厘
米分辨率），
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13
数据匹配
数据处理自动化
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14
处理结果-正射影像
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15
处理结果
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16
总结-简单、方便、安全
国测集团---致力测绘信息化
18
行业应用
• 正射影像图-----满足规划，拆迁补偿， • 点云数据----三维建模，矿山测量，城镇街景测量 • DSM数据----可以加工为所有测绘所需
• 地形图测绘，建筑工程，农田监测管理，3D 模型及可视化，污水 废处理，灾害应急测量，安全评定，森林监控，洪水变化监测， 侵蚀监测，容积计算，调查研究，资产管理等领域都有广泛的应 用。
• 可以随时更改航线，随时控制飞机降落，设定起飞和降落地点
• 软件可根据地形情况设计，包括复杂地形和简单地形
• 丰富的飞机信息显示和语音提示，可视化的飞行路径
• 可以手动操作（无需软件自动化）
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9
eMotion软件信息显示
• 航行参数：航行时间、估计风力、风向、航行高度距离 • 相机参数：相机控制、参数、图像位置 • 任务规划：直观的图形显示任务完成情况和位置等信息 • 航行检测：显示飞行的参数，保证飞行正常 • 飞行姿态：实时记录飞机姿态等多种信息，可对意外事故事后分析。
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17
总结—直观、简单
• 飞控软件直观简单，易操作，信息齐全 • 航线规划方便并可随时修改，可随时控制飞机的降落和停止拍摄 • 软件飞控设备集成度高，可操控性好， • 记录完整信息，方便数据的分析
• 软件直观简单，易操作，信息齐全，高效的数据处理 • 输出结果包括正射影像图，DSM点云数据等
EBee无人机测量系统
1
国测集ppt团课件 ---致力测绘信息化
1
系统组成
eBee无人机
飞控系统
数据处理软件
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2
eBee无人机构成
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3
无人机顶面
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4
无人机底面
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5
eBee物理参数
• 翼展96厘米
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10
飞机的起飞与降落
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11
国测集团---致力测绘信息化
12
后处理Postflight Terra 3D-EB
• 软件自动化程度高，新建项目，导入数据，软件自动处理 • 导入数据包括影像和飞机的记录数据文件（以.bbx为后缀） • 可以进行云计算或者单机计算，数据计算稳定可靠 • 支持多种输出格式，可兼容GIS和CAD，能对数字化地形进一步的分析和
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19
• 小于700G（1.5磅）起飞重量
• 锂聚合物电池供电
• 3公里半径的无线链路
• 1600万像素摄像头，电子集成和控制
• 45分钟在空时间
• 36-57公里每小时（10-16M/ s）的巡航速度
• 抗风高达45公里每小时（12M/ s）风速
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6
eBee技术参数
• 涵盖高达10平方公里的 • 地面3cm 正射影像的精度 • 5cm的数字高程模型（DEM）的精度 • 地面传感器和反向引擎，螺旋和直线2种着陆方式 • 机身的数据记录功能 • 3D飞行规划和可视化 • 可多个无人机同时作业（避免撞机危险）
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7
eMotion软件飞控界面
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8
eMotion软件功能Fra bibliotek• 可以使用原有影像图作为底图，也可直接联网使用GOOGLE地图作为底图
• 清晰的底图有助于航线的规划和设计，保证安全飞行
• 航线自动规划（输入重叠率，像素参数）横向60%，纵向70%
• 通过拖拉设计修改航线，包括旋转方向、区域
• 野外操作简单，到达现场后5分钟内可起飞 • 根据天气情况可以随时起降，无需任何起飞降落辅助设备，对于紧急任务
在天气不好时，也可以利用部分时间飞行。 • 电池充电方便，可使用车载充电或电瓶充电，每次充电一小时，可保证连
续飞行。 • 设备轻巧，操作简单，自动化程度高，易学易用，安全可靠，能保证设备
的安全和防止次生灾害待飞发生。
米分辨率），
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数据匹配
数据处理自动化
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• 地形图测绘，建筑工程，农田监测管理，3D 模型及可视化，污水 废处理，灾害应急测量，安全评定，森林监控，洪水变化监测， 侵蚀监测，容积计算，调查研究，资产管理等领域都有广泛的应 用。
• 可以随时更改航线，随时控制飞机降落，设定起飞和降落地点
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• 小于700G（1.5磅）起飞重量
• 锂聚合物电池供电
• 3公里半径的无线链路
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• 航线自动规划（输入重叠率，像素参数）横向60%，纵向70%
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在天气不好时，也可以利用部分时间飞行。 • 电池充电方便，可使用车载充电或电瓶充电，每次充电一小时，可保证连
续飞行。 • 设备轻巧，操作简单，自动化程度高，易学易用，安全可靠，能保证设备
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