微型飞行器综述
毕业论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
2016 南阳理工学院本科生毕业设计论文学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生指导教师完成日期南阳理工学院本科生毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors总计毕业设计论文25 页表格0 个插图20 幅3 南阳理工学院本科毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous controlsystem for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生姓名学号指导教师职称评阅教师完成日期南阳理工学院Nanyang Institute of Technology4基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计[摘要]针对改变传统以单片机为处理器的四旋翼自主控制飞行器控制方式的问题设计了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案。
这是一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。
详细介绍了控制系统的总体构成以及硬软件设计方案包括传感器模块、视屏采集模块、系统核心控制功能模块、无线通信模块、地面控制和数据处理模块。
实验结果表明该设计结合嵌入式实时操作系统保证了系统的高可靠性和高实时性能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求。
[关键词]ARM四旋翼自主飞行器控制系统。
Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors Abstract In order to change the conventional control of four—rotor unmanned aerial vehicles using microcontroller as the processor a solution of flightcontrol system based on embedded ARM was presented which is low-cost,small volume, low power consumption and high performance. The purpose ofthe work is for attending the National Aerial Robotics Competition. The mainfunction of the system the hardware structure and the software design werediscussed in detail including the sensor module the motor module the wirelesscommunication module With embedded real time operating system to ensurethe system’s high reliability and real-time performance the experiments resultsshow that the requirements of flight mode are satisfied including taking ofhovering and landing and so onKey words ARM four-rotor unmanned aerial vehicles control system5 of the control signals 1 四旋翼飞行器的简介 1.1题目综述微型飞行器MicroAir Vehicle/MAV的概念最早是在上世纪九十年代由美国国防部远景研究局DARPA提出的。
小型四旋翼低空无人飞行器综合设计
3、传感器应用
传感器技术在小型四旋翼低空无人飞行器中扮演着重要的角色。通过使用多种 传感器，可以实现飞行器的定位、导航、控制等功能。为了保证数据的准确性 和可靠性，需要对传感器进行定期校准和维护。
实验结果与分析
通过仿真实验，本次演示提出的混合控制方法取得了显著的实验效果。在轨迹 跟踪实验中，飞行器能够快速准确地跟踪给定的轨迹，具有良好的动态性能和 稳定性。此外，通过与单一控制方法的对比实验，本次演示提出的混合控制方 法在跟踪精度和稳定性方面均表现出明显的优势。
结论与展望
本次演示针对四旋翼无人飞行器的非线性控制问题，提出了一种基于鲁棒控制 和滑模控制的混合控制方法。通过仿真实验验证了该方法的有效性。然而，仍 然存在一些不足之处，例如对飞行器的动态特性分析不够准确、控制系统的实 时性有待提高等。
设计思路
1、总体设计
小型四旋翼低空无人飞行器主要由机身、旋翼、遥控器等部分组成。机身采用 轻量化材料制成，以减小飞行器的重量，便于携带；旋翼则由四个电机驱动， 以实现飞行器的稳定飞行；遥控器则用于控制飞行器的飞行轨迹和高度。
2、硬件设计
硬件配置是小型四旋翼低空无人飞行器的核心部分，主要包括电池、传感器、 遥控设备等。电池选用高容量、轻量化的锂离子电池，以延长飞行器的续航时 间；传感器则采用GPS、加速度计、陀螺仪等，以实现飞行器的定位、导航和 控制；遥控设备则选用2.4GHz遥控器，以实现遥控设备的无线传输。
小型四旋翼低空无人飞行器综 合设计
01 引言
03 参考内容
目录
《小型扑翼飞行器的结构设计及仿真分析》
《小型扑翼飞行器的结构设计及仿真分析》一、引言随着科技的不断发展，扑翼飞行器因其高效、灵活的飞行特点，在军事侦察、环境监测、生物仿生学等领域中受到了广泛的关注。
本文旨在探讨小型扑翼飞行器的结构设计及其仿真分析，为扑翼飞行器的设计与研发提供理论依据。
二、小型扑翼飞行器的结构设计（一）基本框架设计小型扑翼飞行器的结构主要由以下几个部分组成：框架、动力系统、驱动系统、飞行控制系统和扑翼机构。
其中，框架是整个飞行器的基础，负责支撑和固定其他部件。
（二）扑翼机构设计扑翼机构是扑翼飞行器的核心部分，其设计直接影响到飞行器的飞行性能。
扑翼机构主要包括翼片、连杆、驱动装置等。
翼片的设计要考虑到空气动力学特性，以提高飞行器的升力和稳定性。
连杆和驱动装置的设计要保证翼片的运动轨迹和速度，以实现高效的能量转换。
（三）动力系统与驱动系统设计动力系统通常采用电动或燃油发动机，为飞行器提供动力。
驱动系统则负责控制扑翼机构的运动，通常采用舵机或电机等。
在设计中，要考虑到动力系统的功率、重量、体积等因素，以及驱动系统的控制精度和可靠性。
（四）飞行控制系统设计飞行控制系统是扑翼飞行器的重要组成部分，负责控制飞行器的姿态和轨迹。
通常采用微处理器和传感器等设备实现控制。
在设计中，要考虑到控制系统的稳定性、响应速度和抗干扰能力等因素。
三、仿真分析（一）仿真模型的建立利用计算机仿真软件，建立小型扑翼飞行器的三维模型。
模型要尽可能地反映真实情况，包括各部件的尺寸、重量、材料等参数。
（二）仿真实验过程在仿真软件中，对模型进行动力学分析和运动学分析。
通过改变模型的参数，如翼片形状、连杆长度、驱动速度等，观察飞行器的飞行性能变化。
同时，还可以通过仿真实验分析飞行控制系统的控制效果和稳定性。
（三）仿真结果分析根据仿真实验的结果，分析各参数对飞行器性能的影响。
通过对比不同设计方案的仿真结果，选择最优的设计方案。
同时，还要对飞行控制系统的控制效果和稳定性进行分析，以提高飞行器的整体性能。
扑翼飞行器发展概述
扑翼飞行器发展概述摘要：扑翼飞行器历史悠久，但早期受限于科学技术水平，扑翼飞行器的发展并不顺利；但是近年来，随着MEMS技术、空气动力学和新型材料等的发展，使如今扑翼飞行器的小型化、微型化成为可能。
本文简要介绍了扑翼飞行器的发展史以及新的发展趋向。
关键词：扑翼微型 MEMS扑翼飞行器（英文学名：ornithopter），是指像鸟—样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，又称振翼机。
1.扑翼飞行器发展史达·芬奇在1485年设计了一架靠人力驱动的扑翼机,虽然这架扑翼机是无法飞行的，但它在驱动机构方面显示出很高的工程技巧。
由于受到工业发展水平的影响，早期的扑翼飞行器都是以人力驱动为主，如1902年的专利申请FR318525A中的一种人力扑翼飞行器，是通过一种类似自行车的机构结合扑翼构成的。
20 世纪初，俄罗斯科学家和设计师们在扑翼飞行器领域内取得了重大突破，但鉴于当时的科学以及工业水平，他们制造的扑翼飞行器也并非是理想的飞行器。
总结了失败的经验，科学家们重新进行计算设计，并通过试飞实践和所积累的理论资料，科学家们看到了许多问题，如：机翼煽动时的频率不够，并不足以产生理想的升力和推力。
重要的是，人们也逐渐意识到了仅靠人体自身肌肉的力量来驱动的扑翼飞行器是无法实现持续飞行的。
加拿大多伦多大学的DeLaurier致力于载人扑翼机的研制。
他和合作伙伴Harris在1991年制出一架自由飞模型，成功试飞并验证了全尺寸扑翼机所需要的一些技术。
1999，全尺寸载人样机进行了地面滑跑试验，试验中可以滑跑、加速、抬头并短暂离开地面，但没能实现起飞和爬升。
2.扑翼飞行器发展新趋势近年来，随着MEMS（微型机电系统）技术的迅速发展，微型飞行器成为了一个新兴的研究方向。
早在1982年，美国加洲大学伯克利分校就开始进行微型扑翼飞行的运动机理和空气动力学的实验研究，并在十几年研究的基础上于1998年开始实行微型扑翼飞行昆虫（MFI）的研究计划，目的是模拟苍蝇的独特飞行性能，设计出一种能够独立自主操纵的微飞行机器。
飞行器概论知识点总结初中
飞行器概论知识点总结初中飞行器，是一种可以在大气层内或外飞行的载具。
飞行器可以是飞机、直升机、火箭、无人机等各种形式的载具，其本质都是为了在空中进行载人或物品的交通和运输。
飞行器的设计和制造需要考虑飞行器的空气动力学、结构设计、材料选择、控制系统、动力系统等多方面的知识和技术。
飞行器的种类飞行器按照使用的动力系统不同可以分为飞机、直升机、火箭、无人机等多种形式。
飞机是一种通过发动机提供动力，利用机翼产生升力，通过控制表面实现飞行操纵的载具。
飞机可以根据用途不同分为商用飞机、军用飞机、通用飞机等多种类型。
直升机是一种通过旋转叶片产生升力，实现垂直起降和水平飞行的载具。
直升机通常用于需要垂直起降或者在有限空间内飞行的场合。
火箭是一种通过燃烧推进剂产生高速喷射气流，利用牛顿第三定律产生推进力实现飞行的载具。
火箭通常用于太空探测和运载航天器等任务。
无人机是一种可以不需要驾驶员进行遥控或者自主飞行的载具，通常用于军事侦察、航拍、科研探测等领域。
飞行器的构造飞行器的构造包括机身、机翼、动力系统、操纵系统、控制系统等多个部分，每个部分都有其特定的功能。
机身是飞行器的主要支撑结构，承载飞行器其他部分的重量并提供空间容纳驾驶舱、货舱等设施。
机翼是飞行器产生升力的重要部分，一般采用对称翼型设计，在飞行时通过产生气流的方式产生升力。
动力系统是提供飞行器前进动力的部分，可以是喷气式发动机、螺旋桨发动机、火箭发动机等多种形式。
操纵系统包括驾驶舱内的各种操纵装置，包括操纵杆、脚踏板、油门等装置，用于驾驶员操控飞行器。
控制系统包括飞行控制系统和动力控制系统，用于控制飞行器的飞行姿态和动力输出。
飞行器的原理飞行器飞行的原理主要包括气动力学原理、动力学原理和控制原理。
气动力学原理是研究飞行器在空气中受力和产生升力的原理，包括升力产生、阻力产生、升降舵效应等。
动力学原理是研究飞行器的动力系统如何提供推进力，以及飞行器如何利用推进力产生前进和提升的原理。
小飞机总结
小飞机总结1. 引言小飞机，也被称为无人机或多轴飞行器，是一种能够实现自主飞行的航空设备。
近年来，小飞机在各个领域得到了广泛应用，如航拍摄影、农业植保、物流配送等。
本文将对小飞机的相关概念、技术原理、应用场景等进行总结和介绍。
2. 小飞机的概念及分类小飞机是一种无人机的分类之一，它相较于传统的有人飞机，没有搭载人员，通过预先设定航线或遥控方式进行飞行。
根据小飞机的结构和用途不同，可以将其分为以下几类：2.1 固定翼小飞机固定翼小飞机类似于传统的飞机，具有固定的机翼和尾翼。
它通常需要一定的起飞和着陆距离，具备较长的飞行时间和较大的承载能力。
固定翼小飞机广泛用于农业植保、测绘等领域。
2.2 多旋翼小飞机多旋翼小飞机由多个对称排列的螺旋桨组成，通过控制螺旋桨的转速和角度来实现平衡和操控。
多旋翼小飞机具有垂直起降的特点，适用于垂直挂载摄像机进行航拍摄影、物流运输等任务。
2.3 VTOL（垂直起降固定翼飞机）VTOL飞机综合了固定翼小飞机与多旋翼小飞机的优势，具备垂直起降和长时间巡航的能力。
它采用固定翼的设计，同时配备可转向的推进器，可实现垂直起飞和着陆。
VTOL飞机在军事、警务和消防等领域有广泛应用。
3. 小飞机的工作原理小飞机的飞行主要依赖于以下几个关键技术：3.1 遥控技术遥控技术是小飞机飞行的基础。
通过无线电遥控设备，人们可以远程操控小飞机的飞行方向、速度和高度等参数。
遥控技术的发展使得小飞机具备了更高的操控能力和稳定性。
3.2 飞控系统飞控系统是小飞机的。
四旋翼飞行器设计资料
四旋翼飞行器的设计查重98%四旋翼微型飞行器是一种以4个电机作为动力装置.通过调节电机转速来控制飞行的欠驱动系统;为了实现四旋翼微型飞行器的自主飞行控制,对飞行控制系统进行了初步设计,并且以C8051F020单片机为计算控制单元,给出了飞行控制系统的硬件设计,研究了设计中的关键技术;由于采用贴片封装和低功耗的元器件,使飞行器具有重量轻、体积小、功耗低的优点;经过多次室内试验,该硬件设计性能可靠,能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求.一．微小型四旋翼飞行器的发展前景根据微小型四旋翼飞行器发展现状和相关高新技术发展趋势，预计它将有以下发展前景。
1 )随着相关研究进一步深入，预计在不久的将来小型四旋翼飞行器技术会逐步走向成熟与实用。
任务规划、飞行控制、无 G P S 导航、视觉和通信等子系统将进一步健全和完善，使其具有自主起降和全天候抗干扰稳定飞行能力。
它未来的主要技术指标：任务半径 5 k m，飞行高度 1 0 0 m，续航时间 1 h ，有效载荷约 5 0 0 g ，完全能够填补目前国际上在该范围内侦察手段的空白。
2 )未来的微型四旋翼飞行器将完全能够达到美国国防预研局对 M A V基本技术指标的要求。
随着低雷诺数空气动力学研究的深入，以及纳米和 M E MS 技术的发展，四旋翼 M A V必然取得理论和工程上的突破。
它将是一种有 4个旋翼的可飞行传感器芯片，是一个集成多个子系统 ( 导航与控制、动力与能源、任务与通信等子系统) 的高度复杂ME M S系统；不但能够在空中悬停和向任意方向机动飞行，还能飞临、绕过甚至是穿过目标物体。
此外，它还将拥有良好的隐身功能和信息传输能力。
3 )微小型四旋翼飞行器的编队飞行与作战应在未来的战争中，微小型四旋翼飞行器的任务之一将是对敌方进行电子干扰并攻击其核心目标。
单个微小型飞行器的有效载荷量毕竟有限，难以有效地完成任务，而编队飞行与作战不仅可以极大地提高有效载荷量，还能够增强其突防能力。
微型无人机的发展现状及未来趋势分析
微型无人机的发展现状及未来趋势分析微型无人机，作为一种极具潜力的智能科技产品，近年来在各个领域得到了广泛应用和迅猛发展。
它的小巧灵活、方便易用，使其在空拍摄影、物流配送、农业植保、环境监测等领域发挥了独特的优势。
本文就微型无人机的发展现状及未来趋势进行分析。
一、发展现状微型无人机的应用领域多样且广泛。
在传媒行业，他们被广泛应用于新闻报道、电影制作和广告拍摄等领域。
微型无人机的机动性和小型化优势，使得传媒人员可以更好地进行空中摄影，捕捉到以前难以达到的角度和画面。
例如，无人机可以在森林中飞行，拍摄到鸟类在树梢间的活动，为研究人员提供了更多宝贵的研究素材。
在城市规划中，微型无人机也发挥了重要作用。
它们可以帮助城市规划师更好地了解城市结构和布局，提供详细的三维地图和建筑模型。
通过微型无人机，规划师可以更好地为城市更新和改造提供科学依据，推动城市的可持续发展。
在农业领域，微型无人机也发挥了不可替代的作用。
它们可以监测农作物的生长状况，帮助农民及时发现植物病虫害，提供精细化的植保方案。
通过植物的变态学数据，农民可以更好地调整农药和水肥的使用，以提高农作物的产量和质量。
二、未来趋势随着技术的不断进步，微型无人机未来的发展前景更加广阔。
首先，在机身结构设计方面，微型无人机很可能向更轻更坚固的方向发展。
目前的微型无人机主要采用的是轻质复合材料，但是在材料研究、强度设计与增效技术方面，仍有提升空间。
随着新材料和新技术的应用，未来的微型无人机将更加耐用，能适应更恶劣的气候和环境条件。
其次，在能源供给方面，微型无人机也有望实现能源的多样化和延时性。
目前，微型无人机的续航时间受限于电池容量和充电速度等问题。
但是，随着太阳能技术和氢能技术的发展，微型无人机将能够更长时间地在空中工作。
这将使无人机具备更广泛的应用场景，并极大地推动了物流配送和环境监测等领域的发展。
再次，在智能控制系统方面，微型无人机将朝着更加自主、智能化方向发展。
小型旋翼无人机技术综述,优云UBOX代飞
⼩型旋翼⽆⼈机技术综述,优云UBOX代飞⼩型旋翼⽆⼈机技术综述，优云UBOX代飞1.1 ⼩型旋翼⽆⼈机简介⼩型旋翼⽆⼈机是⼀种具有旋翼结构,由⽆线电遥控的微机电系统集成的⼩型不载⼈飞⾏器。
⼩型旋翼⽆⼈机能够在飞⾏过程中实现垂直起降、⾃由悬停,具备⾃主飞⾏和着陆能⼒。
⼩型旋翼⽆⼈机根据旋翼的数量,分为单旋翼⽆⼈机和多旋翼⽆⼈机。
单旋翼⽆⼈机的结构类似于直升机,其特点是续航较为持久。
⽽多旋翼⽆⼈机⼜分为三旋翼、四旋翼、六旋翼、⼋旋翼等,相对于单旋翼,多旋翼⽆⼈机更为灵活稳定,载重能⼒更强,操作相对简单,所以得到了更加⼴泛的应⽤。
通过搭载不同的设备,⼩型旋翼⽆⼈机可实现在各⾏业中的多种应⽤:搭载相机,可⽤于航空拍摄、电路巡线、⾼空监控、电影拍摄等;搭载农药等农业设备,可⽤于农业植保;搭载测绘仪器,可⽤于地理勘测、地图绘制等;搭载救援物资,可⽤于⼈道主义救援及物资运送;搭载包裹和信件,可实现精准的⽆⼈快递送货(民航局⽆⼈机云执照到期免试换证，优云UBOX代飞100⼩时）。
“唯(维、惟)”是句⾸，句中语⽓词。
[4]210如果⽤在判断句中，则帮助表⽰判断。
[4]210-211上博楚简三篇中“唯(维、惟)”皆为⽤于句⾸、句中的语⽓词。
共14例。
如：1.2 ⼩型旋翼⽆⼈机的发展和现状旋翼式飞机最早出现于20世纪初期,但在当时并没有受到⼈们的重视,只是在军事上有⼩规模的应⽤⽽已。
在20世纪90年代后,随着微机电系统的发展逐渐成熟,⼩型⾃动控制器成为现实,但由于单⽚机的运算速度有限,直到2005年,稳定的⼩型旋翼⽆⼈机才被正式开发出来。
随后,⼩型旋翼⽆⼈机的开始进⼊⼈们的⽣活,随着应⽤领域的拓宽,⼩型旋翼⽆⼈机的发展在2013年进⼊爆发期,国内外的⼀⼤批创业公司和投资者疯狂进⼊,市场规模越来越⼤。
典型的MS/RS主要由⾼密度存储货架、提升机、多层穿梭车、轨道、控制系统和仓储管理系统(Warehouse Management System，WMS)构成。
微型飞行器的设计原则及策略
微型飞行器的设计原则及策略作者：都本海来源：《中国科技博览》2016年第17期[摘要]根据多年以前的微型飞行器的实验和研究，对微型飞行器的设计原则提出了思考，对实用性和研究性的微型飞行器以及不同类型的微型飞行器的设计特点的分析和阐述，简单的对微型飞行器的概念和技术难点做出了介绍，设计了探索微型飞行器总体的办法，通过对微型飞行器设计的矛盾和协调方法以及优化问题的研究，阐述了微型飞行器的设计特殊性，最后提供了微型飞行器总体设计的参考思路，并对微型飞行器设计的发展方向进行了展望。
[关键词]微型飞行器；设计；技术难点，设计策略中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0289-01在20世纪90年代就开始提出了微型飞行器的新技术概念，微型飞行器基础研究是在1997年由美国国防高级研究计划局提出的，这项研究提出已经接近二十年的时间了，在这二十年里这项研究受到了世界各国科学家和相关机构的热情相应，在美国和欧洲已经多次的举办由微型飞行器进行的比赛和表演，许多形式、大小不同的微型飞行器试验机的出现。
现在，微型飞行器的有两个不同的发展方向[1]。
一个是研究性微型飞行器的发展，它的研究主要力量是大学，以研究各种的探索性的微型飞行器；另一种是实用性的微型飞行器，但是美国国防高级计划局和军事部门把这类微型飞行器的应用投入到了军事实用上了，主要是作为空中侦察机和识别爆炸装置。
一、微型飞行器设计的原则1、研究性微型飞行器微型飞行器到目前为止仍然是探索类的新概念飞行器，还需要长时间的探索才能完成微型飞行器的题型、构造和功能的研究，所以是非常有必要去探索研究性微型飞行器的。
研究性微型飞行器的研究的实用目标不一定明确。
研究的目的主要是探究研究性微型飞行器的动力和能源、尺寸效应、飞行控制方向、执行任务功能、系统的超微型化、承载能力、构型和布局、避障功能等。
因此，推动与研究性微型飞行器小尺寸相适应的设计和智能控制办法依然是微型飞行器的发展方向。
无人机综述
测控系统的斜距/方位（R/A）数据或靠GPS系统独立定位的，目前无人机的导航定位技术
向惯导、GPS和GLONASS组合导航定位的方向发展。现在无人机系统中大都已采用组合
定位方式，这不仅提高了定位的实时性，同时也提高了定位精度。
面站，无人机的使用除了以上十种主要方式外，还可用于毁伤评估、指挥作战、探雷、激光
制导、代替人员在核、生、化学或其它特殊条件下执行作战任务等方面。总之，在未来作战
中，无人机既能执行各种非杀伤性任务，又能执行各种软、硬杀伤任务，以其多用途性能在
战争中发挥其特有的功效。
3无人机应用的关键技术
其中发挥作用，无人机将失去其优势。 （4）发射回收技术
未来战争要求军用无人机的发射和回收更加简便，不依赖跑道起降，将有可能改变未来
空中作战样式。因此，大型无人机的零长度发射技术和安全回收技术的发展对军用无人机具
有重大意义。在无人机的发射上，轻型无人机主要适用车载弹射技术，大中型无人机普遍采
不必增加任何复杂的、永久性的设施，尤其在兵力兵器集结期间。另外，无人机空中通信中
继站在解决战场综合图像方面已迈出一大步。战场综合图像有助于己方部队了解友军的确切
位置，避免发生误伤事件。信号处理和通信技术的发展使无人机能以比以往快得多的速度将
图像转发出去。全球鹰无人机上装备有较大容量的通信管道，可以把视频图像实时发送给地
术。
单站多目标测控技术。包括多目标测控体制的研究；多目标测控、侦察信息融合技术研
究；多目标控制处理技术研究；多目标的综合航迹参数处理显示技术研究；各军兵种使用的
无人机获取的情报将融人CISR网，实现资源共享。
飞行器的外观与构造内容总结
飞行器的外观与构造内容总结如下：
一、飞行器的外观
1.机身：飞行器的主体部分，通常为长筒形，内部包含驾驶舱、货舱等。
2.机翼：连接在机身上的大面积薄片，提供升力。
机翼的形状和尺寸会影响飞
行器的性能。
3.尾翼：位于机身尾部的组件，包括水平尾翼和垂直尾翼，用于控制飞行器的
方向和稳定性。
4.发动机：为飞行器提供动力的装置，通常位于机翼下方或机身后部。
5.起落架：用于飞行器起飞、着陆和滑行时支撑机身的装置，通常由轮胎、减
震器和支架组成。
二、飞行器的构造
1.骨架：飞行器的支撑结构，通常由铝合金、钛合金或复合材料制成。
2.蒙皮：覆盖在骨架上的薄板，通常由铝合金、复合材料或塑料制成，用于保
护骨架并减少阻力。
3.机载系统：包括飞控系统、导航系统、通信系统、电气系统等，用于控制飞
行器的飞行和导航。
4.内饰：驾驶舱和客舱内部的设施，包括座椅、仪表板、照明设备等。
5.燃油系统：存储和供应燃油的装置，包括油箱、油泵、燃油管等。
6.武器系统（仅适用于军用飞行器）：包括导弹、火炮、炸弹等武器及其发射
装置。
总的来说，飞行器的外观和构造是相互关联的，需要综合考虑各种因素来设计和优化。
例如，机翼的形状和尺寸会影响飞行器的升力和阻力，进而影响飞行性能和油耗；而机载系统的性能和可靠性则直接关系到飞行器的安全和舒适度。
毕业设计论文——基于模糊PID算法的小型四旋翼无人飞行器控制系统设计
摘要四旋翼飞行器是一种四螺旋桨驱动的、可垂直起降的飞行器，这种结构被广泛用于微小型无人飞行器的设计，可以应用到航拍、考古、边境巡逻、反恐侦查等多个领域，具有重要的军用和民用价值。
四旋翼飞行器同时也具有欠驱动、多变量、强耦合、非线性和不确定等复杂特性，对其建模和控制是当今控制领域的难点和热点话题。
本次设计对小型四旋翼无人直升机的研究现状进行了细致、广泛的调研，综述了其主要分类、研究领域、关键技术和应用前景，然后针对圆点博士的四旋翼飞行器实际对象，对其建模方法和控制方案进行了初步的研究。
首先，针对四旋翼飞行器的动力学特性，根据欧拉定理以及牛顿定律建立四旋翼无人直升机的动力学模型，并且考虑了空气阻力、转动力矩对于桨叶的影响，建立了四旋翼飞行器的物理模型；根据实验数据和反复推算，建立系统的仿真状态方程；在Matlab环境下搭建了四旋翼飞行器的非线性模型。
选取四旋翼飞行器的姿态角作为控制对象，借助Matlab模糊工具箱设计了模糊PID控制器并依据专家经验编辑了相应的模糊规则；通过仿真和实时控制验证了控制方案的有效性，并在此控制方案下采集到了输入输出数据；利用单片机编写模糊PID算法控制程序，实现对圆点博士四旋翼飞行器实物的姿态控制。
本设计同时进行了Matlab仿真和实物控制设计，利用模糊PID算法，稳定有效的对四旋翼飞行器的姿态进行了控制。
关键词：四旋翼飞行器；模糊PID；姿态控制ⅠAbstractQuadrotor UA V is a four propeller driven, vertical take-off and landing aircraft, this structure is widely used in micro mini unmanned aerial vehicle design and can be applied to multiple areas of aerial, archaeology, border patrol, anti-terrorism investigation, has important military and civil value.Quadrotor UA V is a complicated characteristic of the complicated characteristics such as the less drive, the multi variable, the strong coupling, the nonlinear and the uncertainty, and the difficulty and the hot topic in the control field.Research status of the design of small quadrotor UA V were detailed and extensive research, summarized the main classification, research areas, key technology and application prospect of and according to Dr. dot quadrotor actual object, the modeling method and control scheme were preliminary study.First, for the dynamic characteristics of quadrotor UA V, dynamic model of quadrotor UA V is established according to the theorem of Euler and Newton's laws, and consider the air resistance and rotation torque for the effects of blade, the establishment of the physical model of the quadrotor UA V; root according to experimental data and repeated calculation, the establishment of system simulation equation of state; under the MATLAB environment built the nonlinear model of the quadrotor UA V Select the attitude of the quadrotor angle as the control object, with the help of matlab fuzzy toolbox to design the fuzzy PID controller and according to experience of experts to edit the corresponding fuzzy rules; through the simulation and real-time control verify the effectiveness of the control scheme, and this control scheme under the collection to the data input and output; written by SCM fuzzy PID control algorithm, dots, Quad rotor UA V real attitude control. The design of the Matlab simulation and the physical control design, the use of fuzzy PID algorithm, the stability of the four rotor aircraft attitude control.Keywords:Quadrotor UA V;F uzzy PID;Attitude controlⅡ目录摘要（中文） (Ⅰ)摘要（英文） (Ⅱ)第一章概述 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 四旋翼飞行器的研究现状 (2)1.3 四旋翼飞行器的关键技术 (5)1.3.1 数学模型 (6)1.3.2 控制算法 (6)1.3.3 电子技术 (6)1.3.4 动力与能源问题 (6)1.4 本文主要内容 (6)1.5本章小结 (7)第二章四旋翼飞行器的运动原理及数学模型 (7)2.1四旋翼飞行器简介 (7)2.2 四旋翼飞行器的运动原理 (8)2.2.1 四旋翼飞行器高度控制 (8)2.2.2 四旋翼飞行器俯仰角控制 (9)2.2.3 四旋翼飞行器横滚角控制 (9)2.2.4 四旋翼飞行器偏航角控制 (10)2.3四旋翼飞行器的数学模型 (11)2.3.1坐标系建立 (11)2.3.2基于牛顿-欧拉公式的四旋翼飞行器动力学模型 (12)2.4 本章小结 (15)第三章四旋翼飞行器姿态控制算法研究 (15)3.1模糊PID控制原理 (15)3.2 姿态稳定回路的模糊PID控制器设计 (16)3.2.1 构建模糊PID控制器步骤 (17)3.2.2 基于Matlab的姿态角控制算法的仿真 (22)3.3 本章小结 (25)第四章四旋翼飞行器飞行控制系统软件设计 (25)4.1 模糊PID控制算法流程图 (25)4.2 系统实验及结果分析 (26)4.3 本章小结 (27)第五章总结与展望 (28)5.1 总结 (28)5.2 展望 (28)参考文献 (28)第一章概述有史以来，人类一直有一个梦想，那就是可以像蓝天上自由翱翔的鸟儿一样。
微机电系统综述
微机电系统综述摘要：微机电系统(MEMS)是在微电子技术的基础上兴起的一个多学科交叉的前沿领域，集中了当今科学技术发展的许多尖端成果，在汽车电子、航空航天、信息通讯、生物医学、自动控制、国防军工等领域应用前景广阔[1]。
本文介绍了微机电系统起源及研究发展的背景，综述了微机电系统所涉及的器件设计、制作材料、制作工艺、封装与测试等关键技术，介绍了微机电系统在微传感器、微执行器、微机器人、微飞行器、微动力能源系统、微型生物芯片等方面的典型应用，大量先进的MEMS器件有望在未来几十年中从实验室推向实用化和产业化。
关键词：MEMS；微机械加工；封装；测试；应用Abstract;Micro-electromechanical system(MEMS)，developed on the basis of microelectronics，is a scientific research frontier of multidiscipline and assimilates the most advanced achievements in current research and development．MEMS extends into various fields with wide application prospects，such as automotive electronics, aeronautics and astronautics，information communication, biomedicine，auto-control and defense industry，and so on．This paper introduces the basic theory research of MEMS development and its background.Summarizes the key technologies of MEMS such as device design，fabricating material, machining processes ,micro-packaging and testing．Further more，the typical applications and latest development in fields including micro-sensor，micro-actuator，micro-robot，micro air vehicle，micro-power energy system，micro biological chip are discussed．A plenty of advanced MEMS devices would be put into practicality and industrialization from laboratory in recent decades．Keywords:micro-electromechanical system; micro -machining; package; testing; usage1 引言微机电系统简称为MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），是利用微米/纳米技术，以微细加工为基础，将微传感器、微执行器和电子电路、微能源等组合在一起的微机电器件、装置或系统。
一种直驱小型共轴反桨飞行器的制作方法
一种直驱小型共轴反桨飞行器的制作方法前言随着现代科技的不断进步，航空工业也在不断地发展和壮大。
而在航空领域又以飞行器的研究和发展为重点方向。
其中一种新型的飞行器——共轴反桨直驱飞行器，由于其结构简单、飞行稳定等特点，被越来越多的人关注。
飞行器的定义飞行器是一种通过内部发动机的推力，以及空气动力学的支持，实现在空中飞行的运输工具。
飞行器通常由机身、机翼、发动机和驾驶员座舱等部分组成。
共轴反桨飞行器的特点共轴反桨飞行器的名称已经说明其特点，它具有共轴和反桨两个特点：•共轴：指旋翼和反桨两个主要部件在同一轴线上旋转。
•反桨：指在共轴飞行器上，主旋翼所产生的扭力需要由反桨来平衡和调整。
共轴反桨飞行器的主要特点包括：1.稳定性好：由于共轴反桨结构的飞行器具有较小的旋翼面积和空气动力特性，因此能够在飞行过程中保持相对稳定的姿态和良好的飞行性能。
2.结构简单：共轴飞行器由于仅需要一个发动机和两个旋翼构成，相对于普通的直升机结构而言，其构造非常简单，减少了故障的出现，并且便于维护和修理。
3.体积小：共轴反桨飞行器由于没有尾桨和传动系统，可以很大程度上减少其体积和重量，便于携带和存储。
制作共轴反桨飞行器的方法共轴反桨飞行器的制作和普通的直升机相比，有着一些独特的制作工艺和流程，下面介绍一下一种直驱小型共轴反桨飞行器的制作方法。
1. 飞行部件的选用直驱小型共轴反桨飞行器需要选用轻量化的材质来制作，同时在满足强度要求的前提下，尽可能减少其重量。
常见的材质包括：•美国殿堂航空：PA-6-GF30，是一种高强度、耐磨损、耐氧化、高温抗裂的玻璃纤维复合材料；•铝合金材料：一种重量轻、强度高、热处理性好、成形性好的材质；•碳纤维复合材料：重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、抗疲劳性好、成型性好等。
2. 飞行器设计在选用适当的材料之后，下一步就是进行飞行器的设计。
飞行器的设计需要遵循一定的规格和标准，同时还需要考虑飞行器的用途和环境等因素。
【分析】遥控飞机的文献综述
【关键字】分析2．国内外研究现状及分析总的来说，遥控飞机的发展不是很长，但是它的功能特点已经相当的完善。
你可以随时从报纸、杂志、电视等传播媒体上看到关于遥控飞机的报道。
特别是国外，大到老人小到孩子，很多人都在玩遥控飞机。
许多玩具公司、团体组织了各色各样的遥控飞机比赛，社会上更是兴起了众多关于遥控飞机的培训机构。
这种种现象都表明，遥控飞机已赫然成为人们休闲娱乐时的必需品，这也给遥控飞机带来了史无前例的发展空间，使得遥控飞机不管是外形还是功能方面都更趋于完善。
研究人员表明，今后的遥控飞机将朝两级方向发展，一类是功能更简化，价格更便宜，更适应普通消费者需求；另一类则是功能朝复杂化发展，配件齐全，以满足高级别玩家的需求。
2.1 国内外研究现状（文献综述）遥控飞机是可以远距离控制飞行的飞行器。
根据其用途和性能的差异，遥控飞机可分为玩具、航模、民用、军用等几类。
玩具遥控飞机结构简单，通常为单通道、二通道或三通道，有固定翼飞机、直升机等。
随着科技发展，玩具遥控飞机的体积日渐缩小，而可操作性和技术含量越来越高，一些遥控飞机已经能由5-6岁的儿童操作。
由于直升机比固定翼飞机所需的场地小，甚至可以在室内操作，因此近年来遥控直升机的销售量大幅增加。
航模可以说是高级玩具，但其结构复杂程度和可操作性远高于玩具遥控飞机。
航模遥控飞机可以实现前后、上下、侧飞、左右、加速减速等大量技术动作。
航模初学者应循序渐进，从相对简单的飞机开始学习操作。
例如，航模遥控直升机应从四通道双桨直升机开始。
如果一开始就操作高级的六通道直升机，初学者会难以适应其操作难度。
航模遥控飞机有油动和电动之分，油动的最大好处是续航时间长，只要及时加油即可飞行，而且，马力强劲。
但油动机的危险系数较高，维护相对复杂，价格比较高，因此电动航模成为了航模普及的主要角色。
与过去流行过的滑翔机、飞碟等相比，现在流行的直升机有几大特点，一是价格很吸引人；二是用料好，以前以发泡胶为主，已损坏，现基本以耐撞击的EEC为主；三是容易操纵，在很小的空间里就可以玩。
新型微型飞行器的设计与研发
新型微型飞行器的设计与研发随着科技的不断进步，新型微型飞行器越来越受到人们的关注和重视。
它不仅可以用于民用领域，如侦察、拍摄、搜救等，还可以应用于军事领域，如间谍活动、无人侦察等，因此，逐步研发设计出一款高效稳定的微型飞行器显得尤为重要。
本文将从机身设计、航空动力、控制系统等方面探讨新型微型飞行器的设计与研发。
一、机身设计微型飞行器的机身设计十分关键，它需要具有良好的稳定性、抗风能力和高强度。
目前，较为流行的机身形式有气球、飞翼、圆管、对称型等，而飞翼式机身则被广泛用于微型飞行器中，因为它不仅减小了前后机身的阻力，提高了飞行效率，还可以减轻机身的重量和空气阻力。
因此，在机身设计中，需要考虑到机身的尺寸、形状和材质等因素，以达到更好的飞行效果。
二、航空动力航空动力是微型飞行器研发中的又一个重要环节。
目前主要采用的动力源有电力、化学能和太阳能等。
其中，电动飞行器是最为常见和普遍的一种类型，它不仅安全性高，而且使用方便，有利于实现精密控制。
化学能飞行器则多用于长距离飞行，但它的安全性不如电动飞行器。
太阳能飞行器则需要通过光能来提供能量，但其受到天气、夜晚等因素的影响比较大。
因此，在实际研发中，需要采取合适的动力源来满足微型飞行器的需求。
三、控制系统控制系统是微型飞行器的一个核心部分，它可以帮助飞行器进行平稳的飞行和精密控制。
目前，微型飞行器的控制系统主要分为手动控制和自动控制两种。
手动控制需要人工操作，适用于一些简单的任务，但其受人为因素的影响比较大。
自动控制则可以更精准地控制飞行器，但需要加入更多的硬件设备和模块。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择不同的控制方式。
四、智能化微型飞行器的未来发展趋势是智能化。
未来，微型飞行器将会搭载各种智能模块，如人工智能、计算机视觉等技术，可以自主飞行，自动执行任务。
智能化可以帮助微型飞行器更加精准的完成任务，可以应用于更广泛的领域。
但智能化需要大量的技术和研发工作，需要更加注重相关技术的研究和开发。
微型无人机：未来空中助手
微型无人机：未来空中助手随着科技的不断发展，微型无人机作为一种新型的空中助手正逐渐走进人们的生活。
微型无人机具有体积小、灵活机动、操作简便等特点，被广泛应用于农业、航拍、救援等领域。
未来，微型无人机有望成为人们生活中不可或缺的重要助手，为人类带来更多便利和可能性。
一、农业领域在农业领域，微型无人机可以用于农田的勘测、植保喷洒、播种等工作。
通过搭载高清摄像头和传感器，微型无人机可以对农田进行全方位的监测，及时发现病虫害、干旱等问题，帮助农民科学合理地管理农田。
此外，微型无人机还可以根据农田的实际情况，精准喷洒农药，减少农药的使用量，提高农作物的产量和质量。
未来，随着农业智能化的发展，微型无人机有望在农业生产中发挥越来越重要的作用。
二、航拍领域在航拍领域，微型无人机可以用于拍摄风景、记录生活、拍摄影视作品等。
由于微型无人机体积小、机动灵活，可以轻松飞行在各种复杂环境中，拍摄出高质量的航拍画面。
人们可以通过微型无人机，记录下生活中的美好瞬间，拍摄到平常难以触及的角度和景观，丰富了人们的生活。
未来，随着航拍技术的不断提升，微型无人机将成为人们记录生活、探索世界的重要工具。
三、救援领域在救援领域，微型无人机可以用于搜救失踪人员、送药物、传递信息等任务。
微型无人机可以在复杂的环境中飞行，快速搜索到失踪人员的位置，为救援人员提供准确的信息，缩短搜救时间，提高搜救效率。
此外，微型无人机还可以携带急救药物，送达事故现场，为伤员提供紧急救助。
未来，微型无人机有望在救援行动中发挥更大的作用，成为救援人员的得力助手。
总的来说，微型无人机作为一种新型的空中助手，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，微型无人机将在农业、航拍、救援等领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活带来更多便利和可能性。
未来，微型无人机有望成为人们生活中不可或缺的重要助手，助力人类迈向更美好的未来。
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微型飞行器综述摘要：本文简要介绍了国际上微型飞行器的概念的提出，及其发展现状和应用前景。
关键词：微型飞行器，MAV，军事1．前言1992年，美国兰德公司提交美国国防高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency，简称DARPA)的一份关于未来军事技术的研究报告首次提出了微型飞行器(Micro Air Vehicle，简称MA V)的概念。
此后，麻省理工学院的林肯实验室和美国海军研究实验室对微型飞行器技术上的可行性进行了更加深入的评估，得出了与兰德公司一致的结论。
微型飞行器概念的提出引起了DARPA的高度重视。
1995年11月，DARPA首次组织了关于微型飞行器可行性的专题研讨会，并由此制定了一项旨在发展微型飞行器的计划；1996年3月DARPA 召开了向工业界通报情况的介绍会；同年10月DARPA召开了用户与研究单位之间有关这一问题的讨论会，会后DARPA意识到开展微型飞行器技术研究的重要性以及研制生产微型飞行器的现实可行性；1997年DARPA正式通过SBIR项目增加投资，加大对微型飞行器技术的研究力度，并开始实施一项耗资3,500万美元，为期四年的微型飞行器研究计划。
美国最初的研究把MA V作为无人机(Unmaned Air Vehicle，简称UA V)中的微小型方向，随后发现，MA V的超微型、超轻质量的要求而引起对控制器件、系统、能源等一系列挑战性和革命性的技术问题。
于是在90年代中期，MA V的概念从UA V中完全分离出来，最终，DARPA把其基本指标定为[1]：飞行器各向最大尺寸不超过15厘米，质量10～100克，最大航程1～10公里，巡航速度30～60公里/小时，连续航行时间20～60分钟。
DARPA除对微型飞行器的尺寸、重量、留空时间、飞行速度提出要求外，还从实际应用角度对其特性提出相应要求。
例如：要求微型飞行器应具有自主飞行、携带任务载荷执行特定任务、通信及传输信息等基本特征。
2．微型飞行器的研究现状以产生升力的方式来分类，国际上正在研究的微型飞行器总体上可分为三类：固定翼式微型飞行器、旋翼式微型飞行器和扑翼式微型飞行器。
采用传统固定翼式布局的微型飞行器主要有美国AeroVironment公司的“黑寡妇”(“Black Widow”)、Sander公司的“微星”(“MicroStar”)、麻省理工学院林肯实验室的“侦察鸟”等。
“Black Widow”[2]是AeroVironment公司按照DARPA提出的微型飞行器技术要求而研制的一种微型飞行器。
翼展15厘米的碟型“Black Widow”原型机于1996年春完成了9秒钟的飞行。
1997年11月，圆盘式“Black Widow”(参见图1，左图)在锂电池作为源动力的情况下飞行时间达到16分钟。
1999年3月携带黑白摄像机的第一代“Black Widow”成功飞行了22分钟。
此次飞行重量为56克，巡航速度约40.2公里/小时。
1999年夏季，AeroVironment完成了“Black Widow”的最终设计(参见图1，右图)。
2000年8月“Black Widow”试飞的巡航时间达到了30分钟，活动半径1.8公里，最大飞行高度约234米，飞行重量为80克。
“Black Widow”原机型改进后的“Black Widow”图1 改进前后的“Black Widow”1998年4月，美国桑德斯公司、洛克希德·马丁独立研究所和通用电器公司联合申请，获得DARPA战术技术处签订的研制微型飞行器的技术合同，重点研制固定翼式微型飞行器。
桑德斯公司在经过6个月的研究之后，提出了一种名为“MicroStar”的微型飞行器方案[3]。
“MicroStar”的预定技术参数为：翼展约15厘米，重量大约几十克，具有自动驾驶系统和电视摄像机，采用手持式发射器发射或直接手掷发射。
图2 固定翼式MAVS(自左向右，AeroVironment公司的“Black Widow”，MLB的“Trochoid”，佛罗里达大学的柔性机翼微型飞行器)采用仿生扑翼式布局的微型飞行器主要有加利福尼亚理工学院的“MicroBat”、美国斯坦福研究中心和多伦多大学的“Mentor”、美国佐治亚理工学院的“Entomopter”等。
加利福尼亚理工学院的“MicroBat”是一种仿生物飞行方式的扑翼微型飞行器(参见图3)，其机翼是通过模仿蝙蝠和昆虫的翅膀，并用微电子机械系统(MEMS)技术加工制作而成。
2002年8月，AeroVironment公司研制的“MicroBat”扑翼飞行器演示出最长的巡航时间22分45秒。
“MicroBat”翼展只有23厘米，重14克。
它的电动机由可反复充电的锂电池供电。
“Mentor”是美国斯坦福研究中心国际公司和多伦多大学合作研究的微型扑翼飞行器。
它的最大翼展在15厘米左右，机翼由一种聚合物人造肌肉驱动。
“Entomopter”是美国佐治亚理工学院(GTRI)以Robert Michelson为首的研究组研发的一种微型仿生扑翼飞行器。
这种飞行器有着与蝴蝶翅膀相似的机翼，采用特殊结构和材料制成，可上下扇动。
图3 扑翼式MAVS（自左向右, 加利福尼亚理工学院的MicroBat, Vanderbilt的Elastodynamic Ornithoptic Robotic Insect, 和UCBerkeley的Micromechanical Flying Insect.）采用旋翼式布局的微型飞行器主要以Lutronix公司与Auburn大学合作研制的“Kolibri”、斯坦福大学的“Mesicopter”等为代表“Kolibri”[4]是Lutronix公司和Auburn大学联合研发的一种垂直起降旋翼式微型飞行器。
该机设计飞行重量约为300克，旋翼直径10.16厘米，能携带100克的重物，飞行时间30分钟。
“Mesicopter”是斯坦福大学研究小组在国家航空航天局(NASA)的支持下，为研究微型旋翼飞行器技术而设计的。
“Mesicopter”是一种厘米尺寸大小的微型直升机，它有四个螺旋桨，分别由直径3毫米，重325毫克的微电机驱动。
此外，美国的《旋翼和机翼》杂志2005年2月号报道，霍尼韦尔公司已经开始飞行试验直径尺寸为33厘米(13英寸)的自主式监视无人机。
该飞行器使用封装在外罩内的垂直定向螺旋桨，这种设计允许无人机使用排气穿过外罩进行起飞和垂直着陆。
该无人机使用霍尼韦尔公司的MEMS电子传感器技术。
它可能作为悬停级和凝视无人机系统成为美国陆军“未来战斗系统”计划的一部分。
图4 旋翼式MAVS(自左向右，Lutronix 公司的“Kolibri”，斯坦福大学的“Mesicopter”，霍尼韦尔航空电子系统公司的MAVS) 目前，除了美国之外还有其他许多国家都在从事微型飞行器方面的研制工作。
早在美国提出微型飞行器的概念之前，英国剑桥大学以Charles P. Ellington为首的研究小组就已经对昆虫飞行的空气动力学进行了多年的研究。
1997年Ellington曾建议并寻求英国防御评估研究局(Defence Evaluation and Research Agency，简称DERA)资助，但未获得成功; 与此相反，美国DARPA却对Ellington的研究表现出了兴趣。
他们邀请剑桥大学动物学系的Ellington九人研究小组加盟到GTRI以Robert Michelson任首席研究工程师的研究组中，并给予Ellington一百多万英镑的资助[5]；德国的IMM公司已经研制出了一种直径1.9毫米、长度5.5毫米、重量91毫克、最大转速达10万转/分钟的微型电机，同时利用这种微型电机制成了一架串列式双旋翼的微型试验直升机[6]；日本东京大学的毫米级微型飞行机器人能在交变磁场中扇动翅膀；印度、澳大利亚等国家也都在研制不同用途的微型飞行器。
在国内，微型飞行器的研制近年来也已经成为热门话题，大约有十几个单位在从事这方面的研究工作，已先后研制出了多种型号的微型飞行器。
其中，例如上海交通大学的微型直升机(尺寸约为18.8毫米*2.5毫米*4.6毫米)，但距离完全自主飞行和满足实用化要求的目标还有相当的距离。
南京航空航天大学在国内较早开展了微型飞行器技术的研究，1998年专门建立了“微型飞行器研究中心”，组成了一支跨学科、志同道合的精英研究队伍，开展了一系列的基础理论、试验技术和MA VS研制技术的研究。
3．微型飞行器的应用前景由于微型飞行器具有体积小、重量轻、成本低的飞行平台优势，且其操纵方便、机动灵活、噪音小、隐蔽性好，因此无论是在军事领域还是在民用领域，都具有十分广阔的应用前景。
在军事领域[7]，微型飞行器可用于敌情侦察、目标追踪、部署传感器和中继通信等(如图5(a))。
装载有传感器和摄像机的微型飞行器可用于低空和近距离的侦察和监视，尤其是对卫星和军用侦察机触及不到的盲区或人员无法涉足的地区进行侦察，同时实时传输侦察信息。
此外，由于微型飞行器能够飞抵甚至停留在建筑物内部进行侦察、探测和查找建筑物内部的敌方人员或恐怖分子，因此，它在未来的城区战场和反恐军事行动中将能发挥独特的作用。
在民用领域[5]，微型飞行器可用于环境研究、人道主义排雷、自然灾害的监视和救援等。
当有化学品泄漏时，可用于测量危险环境中的化学物质含量(如图5(b))，甚至在人类登上火星前，用于分析火星大气成分。
微型飞行器还可用于巡视和监控、农业勘测、交通道路监控等，在城区监视和大型牧场等方面也具有广阔的前景。
(a)军事领域中执行侦察任务的MA V (b)在生化污染现场执行探测任务的MA V图5 微型飞行器的应用4．结语本文简要介绍了微型飞行器的背景及发展现状。
目前，国内的研究与国外相比，存在较大差距。
特别是要研制开发出适合中国国情的微型飞行器，既有广阔的发展前景，又要面临极大的挑战。
参考文献：[1]陈国栋，贾培发，刘艳. 微型飞行器十年[J]，国外科技动态，2005(2):29-33.[2]Grasmeyer, J M, and Keennon, M T, Development of the Black Widow Micro Air V ehicle[J], AIAA Paper No. AIAA-2001-0127, Presented at the 39th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, January, 2000.[3]晓清. 美国微型飞行器计划进入飞行试验阶段. 国际航空. 1999, 9:55-56.[4]吴宇怀, 周兆英, 熊沈蜀等. 微型飞行器的研究现状及其关键技术. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2000, 23 (2):170-174.[5]Micro Air Vehicles. Themed Studies TS6. March, 1999.[6]R.S. Fearing. Toward micro mechanical flyers. The Bridge. 2001, 31(4):4-8.[7]DARPA Selects Micro Air Vehicle Contractor [N]. News Release, December 12, 1997.。