低空經(jīng)濟(jì)之無人機(jī)知識體系知識詳解

1 1 1 1 2 2 3 4 6 6 6 6 8 9 9 無刷電動機(jī) 農(nóng)用無人機(jī) 21 23 0警用安防 1海域動態(tài)監(jiān)測 2航拍攝影 3AR游戲 7緊急通訊 0快遞送貨 1提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 392制造浪漫 403無人機(jī)群表演 414無人機(jī)驅(qū)鳥 42 432.無人機(jī)分類、分級與代號 2.1按照飛行平臺構(gòu)型分類 442.1.1固定翼 固定翼飛機(jī)簡介 44固定翼飛機(jī)飛行原理 45固定翼飛機(jī)失速原理 48固定翼飛機(jī)動力原理 49滑翔機(jī)簡介 滑翔機(jī)飛行基本原理 50滑翔機(jī)基本構(gòu)造 動力滑翔機(jī) 太陽能無人機(jī) 0充氣無人機(jī) 2.1.2直升機(jī) 直升機(jī)飛行原理 2.1.3多旋翼 多旋翼無人機(jī)簡介 61多旋翼無人機(jī)飛行原理 共軸多旋翼 矢量多旋翼 系留無人機(jī) 氫燃料電池?zé)o人機(jī) 可拆卸編程多旋翼 2.1.4垂直起降固定翼 垂直起降固定翼簡介 復(fù)合翼 可收放式復(fù)合翼 尾坐式垂直起降固定翼 傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼 傾轉(zhuǎn)機(jī)翼垂直起降固定翼 鴨式旋翼/機(jī)翼 飛艇簡介 飛艇飛行原理 飛艇優(yōu)劣勢 2.1.6傘翼機(jī) 傘翼機(jī)簡介 傘翼機(jī)飛行原理 2.1.7撲翼機(jī) 2.3.3油電混合動力飛機(jī) 2.4.1軍用級 2.4.3消費級 2.5按尺度分類(法規(guī)規(guī)定) 2.5.2輕型無人機(jī) 2.6.5遠(yuǎn)程無人機(jī) 2.7.1超低空無人機(jī) 2.7.4高空無人機(jī) 2.8.1短航時 2.8.3長航時 2.9無人機(jī)代號 1.1無人機(jī)簡介飛行器(flightvehicle)是在大氣層內(nèi)或大氣層外空間(太空)飛行的器械。通常按照飛行環(huán)境和飛在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器，如氣球、飛艇、飛機(jī)等。它們靠空氣的靜浮力或空氣相對運動產(chǎn)生的根據(jù)產(chǎn)生升力的原理將航空器進(jìn)行分類氣球氣球飛艇滑翔機(jī)直升機(jī)旋翼機(jī)撲翼機(jī)航空器重于空氣的航空器圖1航空器分類航天器圖2航天飛機(jī)圖3中國神舟一號飛船火箭和導(dǎo)彈制導(dǎo)武器123331一母舜開艙，拋射兩枚末驗子彈：2一兩枚末敏子并減速減旋并分開一定距離：3-末敏子并拋掉減速傘，釋旅施轉(zhuǎn)傘；4一末敏子舜穩(wěn)定下落，對日標(biāo)進(jìn)行技索、探測、識別：5-EPP戰(zhàn)斗部起焊；6一擊中日標(biāo)。圖7制導(dǎo)炮彈圖9哈比反輻射無人機(jī)無人機(jī)定義無人機(jī)控制方式無人機(jī)與航模的區(qū)別(1)定義不同內(nèi)，視距距離不超過500米，相對高度不超過120米。(2)飛控系統(tǒng)航模則不然，必須由人來通過遙控器控制，并且始終是要在視距范圍內(nèi)，通過遙控(3)自動控制不同在自動控制方面，無人機(jī)能夠智能應(yīng)對各種情況，要求進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行，與地面站進(jìn)(4)人機(jī)界面航空模型由飛行平臺、動力系統(tǒng)、視距內(nèi)遙控系統(tǒng)組成，主要是為了大眾的觀賞性，追求的是外表的像真或是飛行優(yōu)雅等，科技含量并不高。無人機(jī)比航模要復(fù)雜。無人機(jī)系統(tǒng)由飛行平臺、動力系統(tǒng)、飛控導(dǎo)航系統(tǒng)、鏈路系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)、地面站等組成。主要是為了完成特定任務(wù)，追求的是系統(tǒng)的任務(wù)完成能目前來看，大部分人主要還是從人機(jī)界面來區(qū)分航模和無人機(jī)的。如果看到一個帶天線的游戲手柄狀(5)用途任務(wù)無人機(jī)有任務(wù)載荷系統(tǒng)，本質(zhì)是一種工具，主要執(zhí)行軍用和民用的各種比較復(fù)雜的任務(wù)，在商用領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)植保、森林防火、邊防緝私、高速公路巡查、物流快遞等應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)開始大展拳腳。通過機(jī)載導(dǎo)航模一般不裝載荷系統(tǒng)(高級或改裝的除外),側(cè)重于航空模型運動、競賽、愛好者研究交流以及個第8頁(6)人員資質(zhì)無人機(jī)操控人員包括觀測員、視距內(nèi)駕駛員(原駕駛員)、視距外駕駛員(原機(jī)長)和教員，大多數(shù)航模操控一般僅為一人，無機(jī)長和觀測員，亦無資質(zhì)要求，僅有中國航空運動協(xié)會制定的試行技術(shù)等(7)主管單位根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》第一章第六條規(guī)定，國務(wù)院、中央軍委空中交通管制委員會領(lǐng)導(dǎo)全國無人駕駛航空器飛行管理工作，通過無人駕駛航空器管理部際聯(lián)席工作機(jī)制，協(xié)調(diào)解決管理工根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》第一章第七條規(guī)定，模型航空器管理規(guī)則，由國務(wù)院體育行政部門會同空軍、國務(wù)院民用航空主管部門、國務(wù)院公安部門等航模與玩具的區(qū)別(1)參與性模型與玩具的區(qū)別則在于玩具是死的，模型是活的。之所以說玩具是死的，是因為玩具的配件一般只因為都通用，如果覺得動力不夠，也可以把小電機(jī)換成大電機(jī)，都通用。說到底，玩具買回來是什么樣，(2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，玩具四軸的電調(diào)、接收、飛控都是集成在一起的，用的都是空心杯電機(jī)，也不存在而航模因為成本較大，且出于diy和散熱需求，所以很少有集成板的(個別微型航模除外),一般都(3)使用環(huán)境20世紀(jì)90年代以前，自動駕駛儀只能依靠自身的慣性測量儀定位，慣性測量儀器包括機(jī)械陀螺儀、與陀螺儀連接的磁羅盤和壓力傳感器。整個飛行過程中，飛行器通1995年以后，飛機(jī)可以使用指甲大小的天線接收GNSS衛(wèi)星發(fā)出的信號，即時定位自身的位置。在最近幾年以來，GNSS技術(shù)獲得進(jìn)一步突破，后差分技術(shù)、實時差分技術(shù)使得無人機(jī)可以獲得高頻率圖10GNSS定位微電子機(jī)械系統(tǒng)圖12微電子機(jī)械系統(tǒng)在智能終端中的應(yīng)用數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)通道軍用無人機(jī)可以采用衛(wèi)星聯(lián)絡(luò)，有效距離無限寬廣，軍方是個只看效果的不看效益的高富帥，屌絲民用無進(jìn)入21世紀(jì)后，民用無人機(jī)可以采用了高效安全的數(shù)字無線電早期多使用頻率41MHz或者72MHz的模擬信號，多被干擾，而且電動引擎也會令信號停頓。后來出現(xiàn)了更高頻率的數(shù)字模式無線電，頻率達(dá)2.4GHz,它的出現(xiàn)解決了傳輸速率低和低兆赫模擬信號相互干擾的難題，它使得民用無人機(jī)的有效遠(yuǎn)程溝從初次使用開始，可以把發(fā)射器和接收器配對，讓接收器只能識別遙控器發(fā)出的信號，這樣就不會受另外還有一個優(yōu)點：發(fā)射器不需要以前1米長的遙控天線，也不需要機(jī)身外側(cè)保持緊繃的接收器長線，現(xiàn)在的發(fā)射器和接收器只需要10厘米長的天線而已。圖132.4GHz無線數(shù)字電臺無刷電動機(jī)無刷電機(jī)自從20世紀(jì)80年代開始替代了電刷電動機(jī)。它的主要優(yōu)點在于壽命長、低干擾、低維護(hù)成本，因為少了電刷，無刷電機(jī)的磨損主要是在軸承上了，就是那根棒子，從機(jī)械角度看，無刷電機(jī)幾乎是早期由于價格和產(chǎn)能的限制原因，無刷電機(jī)主要應(yīng)用于醫(yī)療器械、家用電器、電動車等多個領(lǐng)域。但隨著機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，無刷電機(jī)的成本快速下降，因此進(jìn)入了模型的各個層面，于是就出現(xiàn)了一開始我提到的那個場景——在電動遙控玩具里大規(guī)模運用。而消費級的無人機(jī)只是更大些的玩具，自然也會受益于無刷電機(jī)的普及，不然以后決定消費級無人機(jī)應(yīng)用的一項重要技術(shù)——多旋翼技術(shù)(占民用無人機(jī)的80%)將永遠(yuǎn)不會問世。圖14有刷電機(jī)和無刷電機(jī)數(shù)碼相機(jī)自從進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)字傳感器憑借其驚人的品質(zhì)徹底取代了膠片技術(shù)，無人機(jī)的攝影測量法等新技術(shù)圖15單反、微單和卡片機(jī)20實際80年代到90年代，復(fù)合材料和高強(qiáng)度塑料泡沫開始被廣泛使用。復(fù)合材料是至少兩種特性復(fù)合材料重量輕，容易塑形，從20世紀(jì)80年代開始逐漸取代了用于制造空中客車和波音飛機(jī)的鋁、鋼和鈦?，F(xiàn)在，復(fù)合材料幾乎占飛機(jī)總重量的50%。生產(chǎn)總量的提高讓生產(chǎn)成本下降，復(fù)合材料的價格逐漸能為大眾接受，在大眾市場上，復(fù)合材料以碳或玻璃管或片的形式銷售，這兩種材圖16碳纖維和玻璃鋼固定翼無人機(jī)以來空氣動力學(xué)而飛上天空，采用塑料泡沫，通過磨具制作出的流線外形也是基于空氣動力學(xué)原理。發(fā)泡聚乙烯輕巧、兼顧、容易制作，成為中小型固定翼無人機(jī)流線型外殼和機(jī)身的標(biāo)準(zhǔn)制作圖17發(fā)泡聚乙烯多旋翼無人機(jī)的發(fā)展為什么多旋翼技術(shù)會成為消費級無人機(jī)市場誕生的催化劑呢?因為多旋翼技術(shù)解決了飛行器的懸停問題。眾所周知，消費級無人機(jī)主要面對航拍愛好者，而以往的無人機(jī)只是固定翼，只能直飛直往，根本做不到懸停，這么短的時間別說照相了，連取景都只能一眼掠過。所以一旦多旋機(jī)成熟的高清攝像頭市場和Gopro運動相機(jī)的推廣，消費級的航拍市圖18大疆?dāng)z像四旋翼無人機(jī)1.1.4民用無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域航空攝影測量民用無人機(jī)在航測領(lǐng)域的應(yīng)用還可以作為衛(wèi)星遙感手段的補(bǔ)充。衛(wèi)星影像成為中小比例尺遙感監(jiān)測和制圖的主要數(shù)據(jù)源，甚至成為1:1萬地形圖和專題圖制圖與更新的重要數(shù)據(jù)源。但由于受到衛(wèi)星臨空周期、氣候和供給渠道的制約，用戶訂購高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在覆蓋度、時效性以及分辨率方面受到較大影響。無人機(jī)航空拍攝方面，由于其機(jī)動性強(qiáng)、分辨率高等優(yōu)點，可作為衛(wèi)星遙感手圖19航空攝影測量和傾斜攝影測量巡查執(zhí)法圖20國土執(zhí)法巡查圖21河北邢臺城管執(zhí)法局城管支隊執(zhí)法人員借助無人機(jī)航拍對項目工地進(jìn)行執(zhí)法巡查為進(jìn)一步摸清江西省贛州市會昌縣石壁坑水庫非法捕魚情況，解決水上巡邏執(zhí)法中因執(zhí)法快艇噪音過大、非法捕魚人員聽音逃逸情況，2017年7月開始，執(zhí)法人員啟用兩部大疆精靈4無人機(jī)進(jìn)行巡邏探測，進(jìn)駐巡邏。無人機(jī)的投入使用將有效彌補(bǔ)人力在漁政執(zhí)法工作中的不足，它不但可以進(jìn)行高空俯視，還可以對執(zhí)法人員不方便查看、視野范圍無法觸及的水域進(jìn)行全面近距離的觀察，幫助掌握水面情況，提高執(zhí)法效率，實現(xiàn)水、陸、空全方位巡邏。圖22江西省贛州市會昌縣石壁坑水庫針對非法捕魚問題使用無人機(jī)進(jìn)行漁政執(zhí)法2017年6月23日，合肥市新站高新區(qū)城管局綠化管養(yǎng)處在二十埠河河道日常綠化督查考核中首次使用無人機(jī)航拍器，河道沿線垃圾死角、毀綠種菜等城市亂象無處遁形。因二十埠河河道沿線長達(dá)5公里，且河道蜿蜒地形陡峭，要想大概了解整個河道綠化養(yǎng)護(hù)情況，就必須徒步巡查集模式，既浪費時間、人力，也存在一定的安全隱患。為解決這個難題，綠化管模式，確保違章毀綠種菜、垃圾死角等問題能被及時發(fā)現(xiàn)。投入使用的無人機(jī)，配有高行高度可達(dá)300~500米，并可長時間在空中懸停，執(zhí)行停機(jī)定點監(jiān)控、拍攝，遠(yuǎn)距離無線實時影像回傳，圖23合肥市新站高新區(qū)城管局綠化管養(yǎng)處使用無人機(jī)進(jìn)行綠化核查房產(chǎn)稅收農(nóng)用無人機(jī)架，2015年增長到2324架，2016年增加到6000架。(1)農(nóng)作物生長態(tài)勢監(jiān)控(2)農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測(3)農(nóng)作物病蟲害精準(zhǔn)防治準(zhǔn)載荷10公斤，每小時作業(yè)量達(dá)40-60畝。沒過多久，零度智控也帶著他們的守護(hù)者—Z10進(jìn)軍農(nóng)業(yè)圖24農(nóng)業(yè)植保(4)農(nóng)田測繪國戴蓋大小(雷國戴蓋大小(雷如圖保數(shù)據(jù)處理工時數(shù)(小時)圖25極飛地理XGeomaticsC2000及手持設(shè)備A2的農(nóng)田中，輕松完成起降。就像“P20”取意“噴20畝”,C2000最直觀的意思就是“測2000畝”。池和極飛XBMS電源管理系統(tǒng)，單次續(xù)航時間超過40分鐘，單次起降就能完成1.3平方公里(約2000行航線，完成C2000一鍵起飛。在測繪行業(yè)，圖像的傳輸、處理及生成高清地圖的過程稱為內(nèi)業(yè)。傳統(tǒng)測繪的內(nèi)業(yè)極其復(fù)雜。極飛與阿里云展開合作，把復(fù)雜的后期處理變得簡單。極飛地理信息服務(wù)平臺大規(guī)模運用阿里云加密計算，為每一位用戶提供獨立的加密通道。拍攝完成后，用戶可通過A2手持地面站將圖像一鍵傳輸?shù)郊用茉贫恕ｋS后，阿里云對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一進(jìn)行管理、分析及處理，能以每小時500畝(0.33平方公里)的速度快速拼接農(nóng)田高清圖像。從C2000起飛到農(nóng)用測繪圖像拼接完成，這個過程在3小時內(nèi)就能完成，大大提高了測繪傳統(tǒng)GPS測繪所獲得的地圖多為16級，比例尺為1:2000,而C2000所采集高精度地圖為24級，比例尺精度高達(dá)1:300,突破行業(yè)現(xiàn)有最高精度1:500。目前，市場主流的固定翼無人機(jī)價格高達(dá)十幾萬、甚至幾十萬。C2000全套設(shè)備的售價僅為39999元，具有明顯的價格優(yōu)勢。C2000不災(zāi)后防疫洪災(zāi)過后，大范圍病菌污染，污染環(huán)境的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一。由于洪災(zāi)過后，很多的地形區(qū)域已經(jīng)不適合傳統(tǒng)人力消毒，如果等待傳統(tǒng)消毒，最佳的災(zāi)后防災(zāi)時機(jī)可能就會錯過。而無人機(jī)可以快速大范圍高效地進(jìn)行消毒工作，且人員無需圖26韋加無人機(jī)用于2017年7月湖南省洪災(zāi)后防疫工作緊急救援的報道總結(jié)稱，當(dāng)危急關(guān)頭來臨時，無人機(jī)往往是最便宜、最有效的工具。不管是在危機(jī)情況下運送搶救就算有些情況下，無人機(jī)無法實施真正的救援，它也能提供準(zhǔn)確信息，以便合理圖27無人機(jī)運送緊急救援物資森林防火無人機(jī)應(yīng)用在森林防火領(lǐng)域具有以下優(yōu)勢(1)數(shù)字云臺結(jié)合GPS,火點精確定位；(2)點哪飛哪，具備傻瓜式操作；(3)清晰攝像頭，清晰成像，實時了解火險數(shù)據(jù)；(4)即時監(jiān)控，可執(zhí)行夜航任務(wù)；(5)微波傳輸，避免野外架線；(6)快速轉(zhuǎn)移，可大范圍在森林區(qū)域進(jìn)行防火偵查。圖28無人機(jī)巡視監(jiān)測森林火災(zāi)森林火災(zāi)發(fā)生時火場上空能見度低，即使是航護(hù)飛機(jī)能達(dá)到火場上空，觀察員也無法詳細(xì)觀察到地面火場情況，而在這種情況下飛行又存在著安全隱患。無人機(jī)能克服航護(hù)飛機(jī)的這一不足，通過搭載攝像設(shè)隨時掌握火場動態(tài)信息。無人機(jī)可以全天候地在空中對林區(qū)進(jìn)行勘查，及時發(fā)現(xiàn)火情、報告火場位置、采取行動將火災(zāi)消滅在初期；無人機(jī)配備彩色CCD查獲取的圖像數(shù)據(jù)實時傳回地面測控站，地面測控站將實時圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳給防火值班部門。對于可疑點對已出現(xiàn)火情的地區(qū)進(jìn)行空中火情態(tài)勢觀察，使滅火指揮部門迅速有限組織、部署滅火無人機(jī)配備彩色CCD任務(wù)載荷或紅外探測任務(wù)載荷可在距地面800到3000米飛行高度對地面火場進(jìn)面積、火場邊界、火場蔓延趨勢等火場態(tài)勢情報，使前線指揮部迅速調(diào)對已消滅明火的區(qū)域進(jìn)行空中勘查，及時發(fā)現(xiàn)存在的暗火，有效地防止火災(zāi)復(fù)燃。依靠空中火情觀察人員的肉眼無法觀察到火場暗火的情況。在過火面積較大時，采用地面人員員且不利于人員安全。無人機(jī)配備紅外探測任務(wù)設(shè)備，在過火地區(qū)空中對地備可穿透煙霧敏感到地表的溫度情況，采用制冷紅外探測任務(wù)設(shè)備可增加紅外探測距度?？罩袩o人機(jī)使用紅外探測任務(wù)載荷可獲取火場區(qū)域完整的地面溫度分布狀態(tài)圖像植樹造林這項技術(shù)的大致內(nèi)容是這樣的，第一個無人機(jī)掃描指定區(qū)域的土地，來尋找理想的種植樹木的地點。此臺無人機(jī)會建立種植區(qū)域的3D地圖，然后在使用特殊的算法來找到理想的種植之地并避開一些障礙。第二臺無人機(jī)拿到3D地圖之后，他可以運載種子并且把種子通過壓縮空氣以32km/h的速度射入到眾所周知，森林再造是一項非常困難而又龐大的工程，需要高強(qiáng)度的體力勞動。每天植樹所消耗的卡路里，是跑一次全程馬拉松的兩倍還多。更確切點來說就是，一個工人每天吃掉3個生日蛋糕，外加一份澳拜客牛排，所獲得的卡路里也不夠消耗。人工植樹的效率越800棵/天。這么辛苦的工作，導(dǎo)致植樹工人也不好找。而DroneSeed無人機(jī)一個小時的播種量，相當(dāng)于植樹工一天的工作量，頭宗號7三葉氧技之旅民用無人機(jī)圖29無人機(jī)植樹造林流程氣象探測中國氣象部門對無人機(jī)的應(yīng)用研究在國內(nèi)相對較早，上世紀(jì)90年代，中國氣象局就開始了無人機(jī)在氣象方面的應(yīng)用研究，2002年下達(dá)了“自控?zé)o人駕駛飛機(jī)遙感”氣象新技術(shù)推廣項目。中國氣象局大氣探測中心具體承擔(dān)了該項工作，經(jīng)過十多年的發(fā)展，已成功研制和推出了探空、遙感、人工影響天氣等三個系列十余個機(jī)型的氣象無人機(jī)，主要用于垂直或水平探測大氣溫壓濕和風(fēng)、監(jiān)測天氣系統(tǒng)(如臺風(fēng))大氣化氣象無人機(jī)主要應(yīng)用在中國西部地區(qū)，由于空域緊張，加之無人機(jī)不能確保飛行安全，中東部地區(qū)目圖30無人機(jī)進(jìn)行云種散播0警用安防2017年7月，德文郡、康沃爾郡和多塞特郡的三支警察部隊宣布合作成立英國首個警用無人機(jī)部門，在三區(qū)警務(wù)巡防范圍內(nèi)提供7×24小時全天候監(jiān)控。三個郡的執(zhí)法部門于2015年開始推進(jìn)該項目，目前已經(jīng)成功投入使用的有6架無人機(jī)，為此警方還表示未來12個月將會專門培養(yǎng)40名專員。無人機(jī)將在人員失蹤搜索、犯罪現(xiàn)場拍攝、應(yīng)對重大交通事故、打擊野生動物偷獵以及邊境和沿海檢查等情境中扮演重要角色。該部門目前初步使用大疆的Inspire無人機(jī)，裝備熱成像和4K攝像頭。該項目的成立將會進(jìn)一步推動英國其他地區(qū)的無人機(jī)部署計劃。智囊團(tuán)Reform在2017年年初的時候推薦警用無人機(jī)能夠替代傳統(tǒng)人力巡邏，并未在未來不斷地降低巡邏人員數(shù)量。第28頁圖31英國使用無人機(jī)進(jìn)行巡邏無人機(jī)起飛降落受場地現(xiàn)在的難題；使瓜化一鍵圖32華盾安達(dá)的“警用一型”長航時遠(yuǎn)距離固定翼偵察機(jī)圖332014年7月14日，吉林省反恐維穩(wěn)實戰(zhàn)演練中特警將疑似證物運離現(xiàn)場2014年3月清明節(jié)期間，柳州交警利用使用無人小飛機(jī)航拍實時道路交通情況，通過航拍畫面可清晰新w網(wǎng)新華網(wǎng)新華網(wǎng)ww.1X新華網(wǎng)1海域動態(tài)監(jiān)測圖36無人機(jī)對海域進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測2航拍攝影(1)航拍圖37西班牙巴塞羅那航拍照片(2)影視拍攝隨著民用無人機(jī)的快速發(fā)展，廣告、影視、婚禮視頻記錄等正越來越多地出現(xiàn)無人機(jī)的身影。紀(jì)錄片《飛越山西》超過三分之二的鏡頭由航拍完成，許多鏡頭由無人機(jī)拍攝。2014年年底，在第二屆英國倫敦華語電影節(jié)上，《飛越山西》獲得最佳航拍紀(jì)錄片特別獎和最佳航拍攝影獎兩項大執(zhí)行無人機(jī)拍攝點近300個，許多近景由無人機(jī)拍攝完成，產(chǎn)生了意想不到的絕佳效果。圖38無人機(jī)航拍攝影(3)高空720全景展示720全景是視角超過人的正常視角的圖像。顧名思義就是給人以三維立體感覺的實景360度全方位圖像。全景實際上只是一種對周圍景象以某種幾何關(guān)系進(jìn)行映射生成的平面圖片，只有通過全景播放器的矯正處理才能成為三維全景(全景特指水平360度，上下360度全能觀看的，能看到“天、地”的全景)。圖39720全景展示茂縣災(zāi)害720°現(xiàn)場實景圖：http://ww3AR游戲無人機(jī)可以在AR技術(shù)的支持下，讓用戶體驗游戲的樂趣?？偛课挥谝陨械脑鰪?qiáng)現(xiàn)實軟件開發(fā)商Edgybees推出了DronePrixAR,通過這款應(yīng)用，用戶可以使用大疆公司研發(fā)的無人機(jī)體驗30多個AR…0中國聯(lián)通上午9:381*搜索 SELECTSELECTARENABE?TPILOTSEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up1(ar),20)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up1(RedM),2)口品NE內(nèi)容提要needadronetoplaythisga圖40增強(qiáng)現(xiàn)實軟件開發(fā)商Edgybees推出了DronePrixAR0MNW5向一雨圖41廣州華科爾的AiBao及其可實現(xiàn)的AR穿越模式、戰(zhàn)斗模式、收集模式無人機(jī)巡視具有不受高度限制、巡視靈活、拍照方便和角度全面的優(yōu)點，特別適合于大跨越高塔的巡視，彌補(bǔ)了人工巡視的不足。遇到纏繞在電線桿上的垃圾(例如塑料袋，風(fēng)箏和燈籠等),可以使用無人機(jī)直接噴射火焰進(jìn)行處理，而不是像從前一樣浪費時間和精力爬上電線桿人工清潔垃圾，提高了作業(yè)效率和作業(yè)安全性。圖42無人機(jī)電力巡檢5線纜敷設(shè)6新聞報道aNchEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up6(O0),c)圖45無人機(jī)應(yīng)用于新聞報道7緊急通訊8保護(hù)野生動物圖46無人機(jī)在保護(hù)野生動物上的應(yīng)用9環(huán)境監(jiān)測圖47無人機(jī)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測0快遞送貨2015年2月6日，阿里巴巴在北京、上海、廣州三地展開為期3天的無人機(jī)送貨服務(wù)測試，使用無圖48亞馬遜和京東使用無人機(jī)應(yīng)用于快遞送貨圖49順豐使用無人機(jī)進(jìn)行送貨1提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)圖50無人機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)2制造浪漫3無人機(jī)群表演第42頁無人機(jī)可以搭載聲光電驅(qū)鳥設(shè)備，如頻閃燈、音頻和驅(qū)鳥彈等進(jìn)行驅(qū)鳥圖55北京瑞祥科技智能型語音驅(qū)鳥器4.0及風(fēng)驅(qū)聲響及反光驅(qū)鳥器圖56無人機(jī)發(fā)射驅(qū)鳥彈驅(qū)趕鳥類5基站干擾排查及通信巡檢2017年6月30日下午，在世界移動大會上海場活動上，大疆跟中睿通信規(guī)劃設(shè)計把合作的商用無人機(jī)套裝SkyCells套裝帶到了現(xiàn)場。他們解釋了這套產(chǎn)品的工作原理，以及能給運營商帶來的幫助。主要的目的，還是讓運營商保留住用戶。目前有兩個產(chǎn)品套裝，基站信號改善對應(yīng)著干擾排查系統(tǒng)套裝，圖58干擾排查系統(tǒng)，從左至右是地面基站、遙控器、搭載頻譜儀的無人機(jī)和配置SkeCells應(yīng)用的平板，干擾排查系統(tǒng)主要是通過無人機(jī)的自動巡航，和搭載的頻譜儀進(jìn)行工上搭載的頻譜儀會紀(jì)錄下信號數(shù)據(jù)，運營商根據(jù)異常峰值(例如特別高或特別低)、GPS定位數(shù)據(jù)查找基機(jī)身上搭載的相機(jī)在巡航過程中拍攝的視頻，會被轉(zhuǎn)成360度的畫面，幫助運營商找到信號干擾源的整套設(shè)備包括改裝的無人機(jī)、平板上使用的SkyCells系統(tǒng)應(yīng)用，以及地面的基站?；究梢越邮軣o人機(jī)上頻譜儀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，再傳到到平板上。整套設(shè)備的售價為40萬元。圖59通信巡檢套裝2.無人機(jī)分類、分級與代號2.1按照飛行平臺構(gòu)型分類固定翼飛機(jī)簡介圖60典型固定翼飛機(jī)圖61U5固定翼飛機(jī)固定翼飛機(jī)飛行原理(1)伯努利定律父"的丹尼爾-伯努利1738年發(fā)現(xiàn)的"伯努利定律"。圖62伯努利原理(2)固定翼機(jī)翼升力原理根據(jù)伯努利定律，機(jī)翼的上半部較下半部突起，機(jī)翼上側(cè)流速較快，壓力較低，機(jī)翼下側(cè)流速較慢，根據(jù)流體力學(xué)的基本原理，流動慢的大氣壓強(qiáng)較大，而流動快的大氣壓強(qiáng)較小。由于機(jī)翼一般是不對稱的，上表面比較凸，而下表面比較平(翼型),可以將空氣想象成水，而機(jī)翼就像洲心島一樣，將空氣這條河一分為二。機(jī)翼下方這條“河”,因為河岸平直，水還是按照以前的流速從下方流過，幾乎沒有變化，而機(jī)翼上方的那條“河”,其河岸突然變窄，導(dǎo)致水流速度突然大增。就像一條寬寬的河流，在經(jīng)過一處很窄的河道時，流速突然增加了一樣。流過機(jī)翼上表面的氣流就類似于較窄地方的流水，流速較快，而流過機(jī)翼下表面的氣流正好相反，類似于較寬地方的流水，流速較上表面的氣流慢。大氣施加與機(jī)翼下表面的壓力(方向向上)比施加于機(jī)翼上表面的壓力(方向向下)大，二者的壓力差便形成了升力。當(dāng)升力大于重力的時候，飛機(jī)就可以起飛。所以對于通常所說的飛機(jī)，都是需要助跑，當(dāng)飛機(jī)的速度達(dá)到一定空氣流動速度較快，壓強(qiáng)小空氣流動速度較快，壓強(qiáng)小空氣流動速度較慢，壓強(qiáng)大圖63機(jī)翼產(chǎn)生升力原理(3)升力計算實驗證明，機(jī)翼產(chǎn)生的升力大小與飛行速度和空氣密度有關(guān)：飛行速度越大，升力也就越大，升力與速度的平方成正比；空氣密度越大，升力也越大，但升力是與空氣密度的一次方成正比的。同時，因為翼不對稱貿(mào)型一對稱翼型90圖64升力系數(shù)曲線線成為一根向上斜的直線。當(dāng)迎角加大到一定程度以后，如圖中16度時升力系數(shù)就開始下降。升力系數(shù)達(dá)到最大值的迎角稱為臨界迎角。這時的升力系數(shù)稱為最大升力系數(shù)(4)阻力計算按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力，對于高速飛等其他阻力。與升力公司類似地，阻力公式為：固定翼飛機(jī)失速原理(1)失速原理飛機(jī)飛行時，如果迎角超過臨界迎角，便會因在機(jī)翼迎角較小的范圍內(nèi)，升力隨著迎角的加大而增大。但是，當(dāng)迎角加大到某個增加了。這時候的迎角叫做臨界迎角。當(dāng)超過臨界迎角后，迎角再加大，阻力增加，升(2)尾旋(螺旋)當(dāng)一側(cè)機(jī)翼先于另一側(cè)機(jī)翼失速時，飛機(jī)會朝先失速的一側(cè)機(jī)翼方向沿飛機(jī)的縱軸旋轉(zhuǎn)，稱為螺尾旋。發(fā)生螺旋式非常危險的事情，有些飛機(jī)在設(shè)計制造時是禁止飛機(jī)進(jìn)入螺旋的，這樣的飛機(jī)進(jìn)入螺旋姿態(tài)后，很難改出?？梢愿某龅娘w機(jī)改出尾旋的基本方法是推桿到底，并向相反高速運轉(zhuǎn)，必須立即收油門到慢車，向螺旋相反方向蹬滿舵，螺旋停止后，使用失速改平的方法。成功的圖65尾旋(螺旋)(3)失速原因圖66失速渦流固定翼飛機(jī)動力原理圖67姿態(tài)調(diào)整滑翔機(jī)簡介圖68測繪滑翔機(jī)滑翔機(jī)飛行基本原理平),這樣可以使無動力的滑翔機(jī)產(chǎn)生的升力更大，升阻比增加，滯空時間變長?；铏C(jī)沒有引擎的動力，它可以靠四種方式升空：(1)彈射器——將滑翔機(jī)架設(shè)在彈力繩并向後拉，由駕駛員給予訊號後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車拖曳——將滑翔機(jī)系繩於車上拖曳達(dá)適當(dāng)高度後,駕駛員將繩索松開。(3)絞車拖曳——與汽車拖曳相似，只是利用固定在地上以馬達(dá)驅(qū)動的絞車來拉滑翔機(jī)。(4)飛機(jī)拖曳——以另一部有動力的飛機(jī)拖至一定的高度后，滑翔機(jī)脫離而自由翱翔?；铏C(jī)升空后，除非碰到上升氣流，否則空氣阻力會逐漸減緩飛機(jī)的速度，升力就會愈來愈小，重力大於升力，飛機(jī)就會愈飛愈低，最後降落至地面。為了讓滑翔機(jī)能飛得又遠(yuǎn)又久，它必滑翔機(jī)基本構(gòu)造滑翔機(jī)具有與飛機(jī)顯著不同的狹長機(jī)翼(即較大的機(jī)翼展弦比),機(jī)身外形細(xì)長，呈流線體。機(jī)體表人們常用滑翔比(滑翔中前進(jìn)距離與下沉高度之比)來衡量滑翔性能的優(yōu)劣。由滑翔飛行的平衡關(guān)系可知，滑翔比與升阻比相等。現(xiàn)代高級滑翔機(jī)的升阻比最高已超過50。有的滑翔機(jī)機(jī)翼上還裝有可操縱打開的減速板，用于在必要時增加阻力，或是主翼主翼副翼擾流板上反角一駕駛艙擾流板機(jī)身圖69滑翔機(jī)結(jié)構(gòu)圖(1)主翼(2)副翼(3)擾流板(4)水平尾翼主翼除了提供升力之外，亦產(chǎn)生一個會造成滑翔機(jī)沿著主翼翼展方向的軸許多飛行先驅(qū)喪生的原因之一。水平尾翼的功能就是提供一個矯正滑翔機(jī)俯仰或上下?lián)u動的力矩，以確保(5)垂直尾翼(6)升降舵升降舵也是用駕駛桿操控的。當(dāng)駕駛桿向後扳，升降舵上擺，機(jī)頭朝上；駕駛桿向前推時，升降舵下(7)方向舵方向舵是利用腳踏板來控制的。飛行員踩下左腳踏板時，方向舵向左擺，機(jī)頭左轉(zhuǎn)；踩下右腳踏板，方向舵向右擺，機(jī)頭就右轉(zhuǎn)。僅僅操縱方向舵只能改變滑翔機(jī)的位置，不能使滑翔機(jī)轉(zhuǎn)彎?；铏C(jī)有很強(qiáng)常會傾斜以防止車子打滑側(cè)行，但是滑翔機(jī)在空中是自由的，要使滑翔機(jī)轉(zhuǎn)彎而不側(cè)滑，必須同時操縱副翼與方向舵。英文叫做bank,傾斜轉(zhuǎn)彎。動力滑翔機(jī)這種滑翔機(jī)帶有動力裝置，能夠自己起飛，在飛行中動力裝置關(guān)閉后，仍能圖70動力無人滑翔機(jī)該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，可快速拆裝折疊進(jìn)行車載、船載和航空運輸；超低空飛行傳統(tǒng)的動力三角翼飛行器(三輪)更安全可靠，操作簡單易學(xué)。該飛行器可以在草地、簡易機(jī)場、公路起適用于200米至1500米高度層飛行，由于飛行場地、起飛著陸條件比較寬松，飛機(jī)的機(jī)動性強(qiáng)，運輸轉(zhuǎn)場快捷，作業(yè)高度對軍民航空域影響小，且在無動力的情況下同樣可以安全著陸，可廣泛應(yīng)用于100目前，部分國家研發(fā)出翼展大，留空時間長(甚至能無限期飛行),升限高，載荷能力大的太陽能無圖72太陽能無人機(jī)0充氣無人機(jī)撞擊而不容易損壞、保護(hù)機(jī)身載荷、價格低廉、機(jī)翼面積大、載荷能力強(qiáng)、特別適合超低速低空飛行等特點。圖73河南師大高工張丙炎(河南新鄉(xiāng))和他的充氣無人機(jī)SF-1張丙炎介紹，“軟體飛機(jī)”是從1992年開始發(fā)明，到1997年才形成理論，1998年形成雛形，到2003年共生產(chǎn)出4架“軟體飛機(jī)”,2004年通過《平原晚報》被社會更廣泛地了解和認(rèn)識了“軟體飛機(jī)”。在2005年至2007年期間，張丙炎帶上了浙江大學(xué)的兩名研究生，進(jìn)行實物實驗，兩名研究生分別以軟體飛機(jī)為課題撰寫了畢業(yè)論文。緊接著，張丙炎又開始向生產(chǎn)方向努力，并且是由原先的人工生產(chǎn)轉(zhuǎn)向半自動化生產(chǎn)。樣機(jī)“出爐”后，進(jìn)行“軟體飛機(jī)”的強(qiáng)度實驗和鋼度實驗，不但夯實了軟體飛機(jī)的設(shè)計基礎(chǔ)，SF-1,表面使用了橡膠復(fù)合材料制造，飛行時速可達(dá)到每小時20公里(電動),也可飛到100公里(油動),飛行高度為3000米，可攜帶大約25公斤的載荷，飛機(jī)翼展分別為：2.5米、3米、4.3米，飛行高度4000米以下售價在20萬左右?？捎糜诤脚摹⒑綔y、遙感、遠(yuǎn)程監(jiān)控等用途。飛翔從容、穩(wěn)定、柔直升機(jī)簡介直升機(jī)的突出特點是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機(jī)頭方向不變的機(jī)動飛行，圖74直升機(jī)直升機(jī)飛行原理直升機(jī)發(fā)動機(jī)驅(qū)動旋翼提供升力，當(dāng)飛機(jī)的旋翼的升力等于直升機(jī)重力時懸停，當(dāng)升力大于直升機(jī)重力時垂直上升，當(dāng)升力小于直升機(jī)重力時垂直下降。小時候看漫畫，看到哆啦A夢和大雄頭戴竹蜻蜓自由的在空中翱翔，就特別想和他們一樣，可以飛翔在空中，俯瞰大地。但是如果現(xiàn)在真有人發(fā)明出一模一樣的竹蜻蜓，我肯定是不愿意戴的。因為飛起來的效果是這樣的：圖76未抵消反作用力的竹蜻蜓螺旋槳瘋狂旋轉(zhuǎn)，人也向反方向瘋狂旋轉(zhuǎn)……大雄整個人都轉(zhuǎn)懵B了，還怎么能跟靜香一起看風(fēng)景呢?根據(jù)牛頓第三定律，旋翼在旋轉(zhuǎn)的同時，也會同時向電機(jī)施加一個反作用力(反扭矩),促使電機(jī)向反方向旋轉(zhuǎn)。這也是為什么現(xiàn)在的直升機(jī)都會帶一個“小尾巴”,以便在水平方向上施加一個力，去抵消這種反作用力，保持直升機(jī)機(jī)身的穩(wěn)定。即單旋翼直升機(jī)的主發(fā)動機(jī)同時輸出動力至主螺旋槳和尾部的小螺旋槳，機(jī)載陀螺儀能偵測直升機(jī)回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳，通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼單旋翼直升機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，并對機(jī)身產(chǎn)生反扭矩，尾槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力抵消反扭矩。反扭矩，尾槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力抵消反扭矩。主螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向升力推力(尾槳)重力\氣流推力改變主螺旋槳與水平面的夾角，使旋翼拉力與重力不在一條直線上.拉力與重力不在一條直線上.Q螺旋槳旋轉(zhuǎn)面后傾：抬頭后飛/螺旋槳旋轉(zhuǎn)面左傾：左傾左飛側(cè)飛前飛后飛頁0矩的作用。共軸雙旋翼縱列雙旋翼共軸雙旋翼橫列雙旋翼橫列交叉雙旋翼美國AscentAeroSystems公司針對目前多旋翼航拍機(jī)體積過大問題，開發(fā)出一款只有保溫瓶大小的航拍機(jī)SPrite。SPrite采用共軸雙槳設(shè)計，外觀很像是竹蜻蜓，而且可以輕松放入背包。圖80美國AscentAeroSyst2.1.3多旋翼多旋翼無人機(jī)簡介多旋翼無人機(jī)(Multi-rotors),是一種具有三個及以上旋翼軸的特殊的無人駕駛直升機(jī)。多旋翼無圖81騰云智航的D6六旋翼無人機(jī)機(jī)圖82北方天途的QX5.0無人機(jī)傾斜攝影系統(tǒng)大和重多題?，F(xiàn)建圖83深圳智航的凌云Ⅱ·電動版六旋翼無人機(jī)圖84曼圖拉天際的MS1000六旋翼無人機(jī)圖85深圳智璟科技T60V2六旋翼防風(fēng)防雨無人機(jī)多旋翼無人機(jī)飛行原理第63頁圖86多旋翼的旋翼方向旋翼的總距固定，而不像一般直升機(jī)那樣可變。通過改變不同旋翼之間的相對轉(zhuǎn)速，可以改變單軸推(1)垂直升降這個很好理解，當(dāng)飛機(jī)需要升高高度時，四個螺旋槳同時加速旋轉(zhuǎn)，升力加大，飛機(jī)就會上升。當(dāng)飛之所以強(qiáng)調(diào)同時，是因為保持多個旋翼轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定，對保持飛行之后的講究你就會明白了~(2)原地旋轉(zhuǎn)但是當(dāng)要飛機(jī)原地旋轉(zhuǎn)時，我們就可以利用這種反扭矩，M2、M4兩個順時針旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，M1、M3號兩個逆時針旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，由于反扭矩影響，飛機(jī)就會產(chǎn)生逆時針方向的旋轉(zhuǎn)。圖87原地旋轉(zhuǎn)(3)水平移動傾斜。圖88水平移動圖89水平移動側(cè)視圖共軸多旋翼圖90深圳哈瓦M(jìn)EGA系列無人機(jī)矢量多旋翼大的*更大的更多的理圖92沈陽無距科技發(fā)布的“遼”矢量多旋翼無人機(jī)區(qū)別于傳統(tǒng)的差速控制技術(shù)，由于使用矢量控制技術(shù)，“遼”最高速度下轉(zhuǎn)換為懸停狀態(tài)僅需20米，系留無人機(jī)系留無人機(jī)系統(tǒng)是以多旋翼無人機(jī)為平臺，通過專用電源系統(tǒng)、特種定制電纜供電，可實現(xiàn)在一定載荷下長時間懸停(超過24小時)在30-500米的空中，搭配不同的載荷，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信中繼、通信覆蓋、視頻偵察監(jiān)測、氣象監(jiān)測等等。系留無人機(jī)系統(tǒng)在軍事、民用等多領(lǐng)域具有廣泛的用途，可滿足突發(fā)事件圖93湖南優(yōu)加特裝SUP“天蛛”系留無人機(jī)系統(tǒng)飛重量不小于20kg,最大有效載荷不小于5kg,飛行速度最大10m/s,工作懸停高度不小于100米，負(fù)第69頁留無人機(jī)系統(tǒng)，能實現(xiàn)24小時不間斷的空中懸停。它能夠?qū)崿F(xiàn)50米至200米高空方圓30公里信號覆蓋；與自由移動基站車輛位置精確跟隨；一鍵車上自動起降。系統(tǒng)由車載平臺、地面、艦船供電系統(tǒng)、空中飛行平臺、任務(wù)載荷等部分組成。電源由地面發(fā)電機(jī)提供，可為無人機(jī)提供24小時不間斷的電力。還可以搭載特制可見光攝像機(jī)和紅外熱成像儀，也可以適用于救災(zāi)搶險、邊界巡視、基地安全、景區(qū)監(jiān)測、地質(zhì)勘測、野外作業(yè)、森林防火、應(yīng)急通信、公圖95深圳科比特的氫燃料電池?zé)o人機(jī)HYDrone-18002016年4月10日，深圳科比特研發(fā)的，全球首款產(chǎn)品化氫燃料多旋翼工業(yè)級無人機(jī)——HYDrone-1800,在深圳首發(fā)。采用6軸設(shè)計，全碳纖維一體成型，可實現(xiàn)工業(yè)三防(防火、防雨、防塵),最大載重25KG,最大飛行半徑100KM,同時具備超遠(yuǎn)距離圖像傳輸、超視距遙控、精準(zhǔn)定位導(dǎo)航等功能。HYDrone-1800使用了氫燃料電池。燃料電池的電堆部分為合作商提供，后端控制和封裝和后續(xù)維護(hù)14L大概270min?？刹鹦毒幊潭嘈鞰akeblock成立于2013年，是一個DIY機(jī)器人搭建和STEAM教育學(xué)飛行。Airblock在2016年曾在Kickstarter眾籌，用戶需花上99美元(約合人.民.幣667元)即可獲得這樣一個入門級無人機(jī)。2017年7月6日，STEAM教育品牌M22000日元，約合1300元人民幣。圖96STEAM教育品牌Makeblock的可拆卸可編程無人機(jī)Airblock2.1.4垂直起降固定翼無人系統(tǒng)成果交易展覽會(北京站)上，最引人注目的是十?dāng)?shù)家中國無人機(jī)制造商所推出的垂直起降固定翼無人機(jī)。大多數(shù)同行均認(rèn)為：2017年是中國垂直起降固定翼無人機(jī)“元年”!其所呈之井噴態(tài)勢凸顯出最早的固定翼垂直起降飛機(jī)出現(xiàn)在軍事上，動力采用推力轉(zhuǎn)向渦扇發(fā)動機(jī)。1957年，英國原霍克飛機(jī)開始研制P1127垂直-短距起落攻擊機(jī)。經(jīng)過10年的失敗經(jīng)驗和努力，并在1967年正式命名為“鷂”(Harrier)。經(jīng)過后來的不斷發(fā)展，“鷂”已經(jīng)發(fā)展成一個系列，包括早期“鷂”系列、“海鷂”系列和是美國洛克希德馬丁公司研制的重量等值于黃金的F-35B型戰(zhàn)斗機(jī)。1975年，英國人率先提出固定翼傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降飛行器設(shè)想。在垂直起飛和降落時機(jī)翼與地面為垂直狀態(tài)，依靠螺槳產(chǎn)生的升力進(jìn)行上升與下降，當(dāng)飛行器上升到一定高度時，螺旋槳旋轉(zhuǎn)90度，變成與普通飛機(jī)一樣的方式前進(jìn)。美國魚鷹運輸機(jī)就是在軍事領(lǐng)域唯一投入服役的傾轉(zhuǎn)旋翼垂直機(jī)。在民用領(lǐng)域，可查得的資料顯示，英國Aesir公司于2009年7月22~23日，在英國彼得伯勒召開的歐洲無人機(jī)會議上推出了一系列新型垂直起降(VTOL)無人機(jī)。在不到10年的時間，具有垂直起降功能的旋翼無人機(jī)在全球全面開花，首當(dāng)其沖的是在消費級領(lǐng)域。雖然旋翼無人機(jī)因為易于起降和操控的特性受到普通消費者青睞，但并不能滿足行業(yè)級客戶的要求。其最大的痛點是續(xù)航能的旋翼無人機(jī)解決了續(xù)航能力(可以留空數(shù)小時)。撇開其昂貴的價格因素，燃料電池在地面的移動工具尚處于驗證和測試階段，自然要廣泛普在空中的飛行器上，我們認(rèn)為為時尚早!因此，全球無人飛行器之技術(shù)大咖們把目光轉(zhuǎn)向了傳統(tǒng)的具有長航時間的固定翼飛機(jī)。無人駕駛的固定翼飛機(jī)前身就是遙控飛機(jī)。后來，固定翼無人機(jī)轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域。攜帶石化燃料的固定翼無人機(jī)最大的特又對續(xù)航和載荷有較高的要求”,全球無人飛行器技術(shù)大咖們將民用多旋翼無人機(jī)垂直起降功能移植到固定翼無人機(jī)上。因此，一個新的無人機(jī)機(jī)種出現(xiàn)了!被稱為“垂直起降固定翼無人機(jī)”。當(dāng)然，固定翼無人機(jī)能實現(xiàn)垂直起降能力。萬變不離其宗的是，在起飛和降落過程中一定標(biāo)配克服重復(fù)合翼(1)復(fù)合翼優(yōu)勢復(fù)合翼的創(chuàng)新點在于，采用多旋翼和固定翼相結(jié)合的總體設(shè)計方案，在無需加裝復(fù)雜轉(zhuǎn)換裝置的情況下，使飛行器同時具備了垂直起降和高速巡航的能力，結(jié)構(gòu)較為簡單，可靠性較高；不需要跑道和起降空域的優(yōu)勢保證它能在山區(qū)、丘陵、叢林等復(fù)雜地形和建筑物密集的區(qū)域順利作業(yè)，極大地擴(kuò)展了無人機(jī)的應(yīng)用范圍。工作原理是：在起降及低速狀態(tài)下按照多軸模式飛行，通過多個螺旋槳產(chǎn)生的拉力克服重力和氣動阻力進(jìn)行飛行；而在高速狀態(tài)下，切換至固定翼模式飛行，通過氣動升力克服重力，通過拉力向前的螺旋槳克服氣動阻力實現(xiàn)飛行。圖97成都縱橫大鵬無人機(jī)第73頁圖98復(fù)合翼無人機(jī)無人機(jī)網(wǎng)圖100北京獵鷹的LY-34VTOL電動力無人機(jī)第75頁圖102東莞光點科技全電動折疊式無人機(jī)“大雄鷹”和電動垂直起降無人機(jī)“游龍”“游龍”整合四旋翼垂直升降功能，在任何場地都可作業(yè)。游龍無人機(jī)翼展3米，長1.69米，但是需要的跑道僅為3×3米，最大起飛重量可達(dá)14公斤，有效載荷1.5公斤，巡航時間可達(dá)3小時，巡航速度為83公里/時，作業(yè)范圍在200公里以上。(2)復(fù)合翼垂直起降劣勢復(fù)合翼垂直起降屬于“1+1型”的垂直起降固定翼，即在固定翼無人機(jī)上疊加一套垂直升力系統(tǒng)，從而在結(jié)構(gòu)上基本實現(xiàn)了多旋翼和固定翼的優(yōu)勢結(jié)合，基本具備了垂直起降、定點懸停、高速巡航的能但獲得了兩種機(jī)型優(yōu)點的同時，也繼承了兩種機(jī)型的缺點。這種復(fù)合翼平臺帶有固定翼和多旋翼兩套動力系統(tǒng)，一套動力系統(tǒng)工作時，另一套基本處于閑置狀態(tài)，額外增加的動力元件——發(fā)動機(jī)或者電機(jī)，在小型無人機(jī)系統(tǒng)中既需要擠壓機(jī)身內(nèi)部安裝空間也需要固定翼讓出一部分載重是切換回固定翼模式后，這幾個旋翼將變?yōu)閺氐椎睦圪?。在整體載重量一定的前提下，留給任務(wù)載荷的載兩套動力系統(tǒng)的切換采用的是跳轉(zhuǎn)方式，這種方式在切換過程中穩(wěn)定性較差，如遇側(cè)風(fēng)，增加了飛機(jī)可收放式復(fù)合翼為了減少旋翼在固定翼模式下額外增加的飛行阻力，可設(shè)計成可收放式復(fù)合翼，旋翼模式下旋翼放出垂直起降，固定翼模式下旋翼收回，減少最多4/5飛行阻力，增加了航程。圖103上海福昆航空復(fù)合翼式垂直起降固定翼星號E3150尾坐式垂直起降固定翼(1)尾坐式垂直起降固定翼優(yōu)勢圖104Wingtra無人機(jī)WI優(yōu)面特?zé)o人機(jī)網(wǎng)廣視野高清目標(biāo)跟蹤識別廣視野高清目標(biāo)跟蹤識別地形跟蹤精準(zhǔn)降落前視避障圖105山東鴻翔開發(fā)的靈動1500“智慧蜂”垂直起降固定翼無人機(jī)(電動)該公司創(chuàng)始人為美國斯坦福海歸博士，據(jù)說有在NASA公司工作經(jīng)歷。這款無人機(jī)最大的亮點是，機(jī)智慧蜂整個翼展長度為1.5米，整機(jī)采用模塊化設(shè)計，可以方便拆卸和組裝，運輸非常便攜。其上部是一個鴨翼布局的設(shè)計，這樣的設(shè)計目的是為了更好的增加其氣動性能的優(yōu)異性，使其能夠更好的達(dá)到抗風(fēng)效果，該款無人機(jī)最大可抗6級風(fēng)。其動力輸出配備了雙動力系統(tǒng)，舍去了傳統(tǒng)的4旋翼的繁冗設(shè)計，起飛的最大重量為5.5kg,可實現(xiàn)6m/s的爬升速度，當(dāng)無人機(jī)垂直上升到一定高度是通過副翼和飛控的控制使其傾斜搖身一變成為一款固定翼飛機(jī)，從而增加續(xù)航時間。該分為純電動款和油電混合兩款類型，在標(biāo)準(zhǔn)載荷的情況下續(xù)航可達(dá)到70分鐘以上(混合動力可續(xù)航4小時)。翔鴻靈動1500無人機(jī)具備全視野立體感知功能，其頂端機(jī)頭處可以安裝高清攝像云臺，增加視野的開闊性，從而有利跟蹤識別目標(biāo)。前部鴨翼端可安裝雙攝像頭，從而可有效的對物體進(jìn)行判斷識別增加現(xiàn)實避障能力。然而，在機(jī)腹可安裝雙三工登公圖106三和航空研制的“火箭”垂直起降固定翼無人機(jī)(油動)該機(jī)翼展4.6米，全長1.8米，起飛重量200公斤，載荷20公斤，最大飛行速度260公里/小時，航程150公里，留空時間3小時。VD-200無人機(jī)上裝有光學(xué)/激光指示載荷。陸用型可由運輸車搭載，與其共同使用的還有一輛指揮控制車。這兩種車都采用東風(fēng)卡車底盤。此外，這種三和航空這款垂直起降無人機(jī)其亮點是動力裝置于機(jī)頭，由兩只同軸反向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳。三和總經(jīng)理陶亮說，之所以采用同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳，可以為飛機(jī)在起降提供穩(wěn)定的作用。配置以石化燃料作為動力的無“火箭”系列無人機(jī)可垂直起飛，隨后將在設(shè)定高度轉(zhuǎn)為固定翼模式雙鏡頭激光測距定位系統(tǒng)的輔助下由水平狀態(tài)改為垂直狀態(tài)降落，該定位系統(tǒng)將幫助無人機(jī)偵查到地面的(2)尾坐式垂直起降固定翼劣勢垂直放置機(jī)身的起飛模式使得固定翼具備了垂飛能力，但由于完全依靠本身的定距槳提供升空動力，就必須增加旋翼尺寸，減小固定翼無人機(jī)本身的重量以及攜帶的設(shè)備重量。往往一個少兩個旋翼提供動力，但無人機(jī)機(jī)身尺寸有限制，安裝部位也受限制，導(dǎo)致彼此距離很近，旋翼間容易產(chǎn)在機(jī)身改變飛行模式(垂飛變固定翼巡航)時是一個非線性過程的線性化控制，此時對擾動，內(nèi)部操作都非常敏感，因此現(xiàn)在尚沒看到哪個飛控可用非常好地實現(xiàn)尾座式構(gòu)型飛行器的全自動飛行。同時當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄒ盹w行模式后，垂直動力用于平飛時將有幾十倍的功率富余，強(qiáng)大的動力又變得毫無必要，徒然大槳盤載荷的平飛動力直接用于垂直起降，懸停時槳有可能失速，美國魚鷹運輸由于它是通過整體機(jī)身傾轉(zhuǎn)來實現(xiàn)從豎直到平飛的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的過程需要大幅度調(diào)整，操作復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度慢。如果強(qiáng)行快速轉(zhuǎn)換姿態(tài)，又勢必影響飛行的穩(wěn)定性，所以在實際作業(yè)過程中這種機(jī)型很難實現(xiàn)尾坐式垂直起降方式，盡管看起來炫酷，但在實際操作中，整個機(jī)身都要經(jīng)歷由第81頁(1)傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼優(yōu)勢傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼的技術(shù)要點就在于“傾轉(zhuǎn)”,即在類似固定翼飛機(jī)機(jī)翼的兩翼尖處，各裝一呈橫列式直升機(jī)飛行狀態(tài)，并可在空中懸停、前后飛行和側(cè)飛；在傾轉(zhuǎn)圖107沈陽無距科技開發(fā)的垂直起降固定翼無人機(jī)(電動)無距科技是最近不到2年來中國無人機(jī)領(lǐng)域的耀眼的新星。公司現(xiàn)有員工百余人，其中碩士、博士占比超過35%,有3人具有正高級職稱，4人具有副高級職稱，平均年齡32歲。核心技術(shù)人員均來自中國科學(xué)院，帶頭人是35歲的博士蘇文博，骨干技術(shù)人員均畢業(yè)于國內(nèi)985院校及其他海外名校。公司已獲授權(quán)專利三十余項，整體研發(fā)水平與科研實力在國內(nèi)均屬領(lǐng)先水平。公司目前產(chǎn)品主要包括無人飛行器和無人飛行控制系統(tǒng)兩大類。其中THEONE系列無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)涵蓋THEONE-A農(nóng)業(yè)多旋翼無產(chǎn)品使得無距科技成為國內(nèi)為數(shù)不多的具備多旋翼無人機(jī)、無人直升機(jī)及固定翼無人機(jī)全品類飛控產(chǎn)品綜無距科技的“無距”二字有三重含義：貼近客戶需求，與客戶親密無距是無距科技的服務(wù)宗旨；發(fā)散思維，創(chuàng)新產(chǎn)品不循規(guī)蹈矩是無距科技的研發(fā)理念；堅定執(zhí)著，對發(fā)展過程中的一切困難無所畏懼是無距這款垂直起降固定翼無人機(jī)的特點是，四個橫置于機(jī)腹下兩根炭纖維桿上，可做矢量旋轉(zhuǎn)。通過這種無距科技的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是在機(jī)翼下方加轉(zhuǎn)了一套可在水平位置與垂直位置之間轉(zhuǎn)動的旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)組件。當(dāng)飛機(jī)垂直起飛和著陸時，旋翼軸垂直于地面，呈橫列式直升機(jī)飛行狀態(tài)，并可在空中懸停、前后飛行和側(cè)飛；在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)起飛達(dá)到一定速度后，旋翼軸可向前傾轉(zhuǎn)90°角，呈水平狀該無人機(jī)平臺具備多種飛行模態(tài)：普通多旋翼模態(tài)、傾轉(zhuǎn)多旋翼模態(tài)和固定但旋翼直升機(jī)以及4+1垂直起降固定翼無人機(jī)難以比擬的獨特優(yōu)勢。該機(jī)可實現(xiàn)：垂直起降，不受起飛場地影響，具備隨時急速前飛、隨時懸停、隨時后退飛行、姿態(tài)角飛行等多種飛行能力。雙GPS測向?qū)崿F(xiàn)抗干擾。在多旋翼模態(tài)、傾轉(zhuǎn)多旋翼具備高度的敏捷性，切換迅速，憑借X型獨立旋轉(zhuǎn)旋翼結(jié)構(gòu)，可任意改變飛行模態(tài)并保持精準(zhǔn)懸停；最大飛行速度120km/h,0-100km瞬間加速僅需6秒，負(fù)載能力2.5kg,續(xù)航時間90min,巡航距離90km,無線遙控距離30km,抗風(fēng)性能達(dá)到7級?？蓮V泛應(yīng)用于電力巡檢、油氣管道巡線、地質(zhì)勘測、軍用偵查、安防巡全球首創(chuàng)“傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)”全球首創(chuàng)“傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)”武都攜帶大量”死”而導(dǎo)致運載效率低的問題陽的特點；同時能夠以固定翼模式通航飛行續(xù)航時間長、巡肌速度快的特點全球首款，獲得發(fā)明專利圖108深圳智航物流V330型垂直起降固定翼無人機(jī)(油電混合動力)定位導(dǎo)航模塊：GPS/GLONASS雙模四種飛行模式(自主，半自主)最大抗風(fēng)能力1500W無刷電機(jī)定制大功率無刷電調(diào)動力最大飛行時間防護(hù)等級電池容量系統(tǒng)無人機(jī)網(wǎng)圖110北京獵鷹LY-35型垂直起降固定翼無人機(jī)(電動、油動)翼展：2200mm機(jī)身：1450mm飛行時間：3h(油動),1.5h(電動)飛行速度：70~130kmRBSIETm無人機(jī)網(wǎng)先先鋒2FoRWARD2鋒芒初罪，定義未來無人機(jī)網(wǎng)稱完喻圖112北京天宇新超研制的“先鋒2”中型傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)(2)傾轉(zhuǎn)旋翼垂直起降固定翼的劣勢傾轉(zhuǎn)機(jī)翼垂直起降固定翼2018年2月，北京天宇新超推出國內(nèi)首款“傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)”,并成功完成首飛。天宇新超傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)融合了旋翼飛行器與固定翼飛行器優(yōu)勢，同一款系統(tǒng)不能而且還擁有高速平飛的特點。因此，該款飛機(jī)可以進(jìn)行垂直起降和翼無人機(jī)高速飛行等特點。同時，這款傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)無論是在地面起飛還圖113垂飛模式和平飛模式圖11430kg級飛機(jī)實物樣機(jī)這款傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)擁有氣動效率高和載荷效率高的特點。機(jī)翼傾轉(zhuǎn)方案使得模式間的轉(zhuǎn)換無需多余的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可靠性高、結(jié)構(gòu)效率高。天宇新超30kg級無人機(jī)起飛重量30kg,載重8kg。平飛模式下巡航速度為100km/h,最大時速可達(dá)150km/h,控制半徑50km。可攜10瓶礦泉水，在20分鐘內(nèi)完成北天宇新超已研發(fā)設(shè)計了小型、中型、大型等多款傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)。原型機(jī)由小至大、關(guān)鍵技術(shù)研究扎級傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)的總體方案設(shè)計，預(yù)計明年可完成基于300kg級平臺的傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無人機(jī)和飛行汽車的研鴨式旋翼/機(jī)翼X-50A項目由美國國防預(yù)先研究計劃局(DARPA)和波音公司承擔(dān)。該機(jī)采用大弦長旋翼，可在飛行中X-50A旋翼的轉(zhuǎn)動是由反作用噴氣系統(tǒng)推動的。在旋翼飛行狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的排氣被引入旋翼系統(tǒng)，從旋翼翼梢的小噴管中噴出，使旋翼產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。而在固定翼飛行狀態(tài)，旋翼被鎖定在適當(dāng)飛艇是一種輕于空氣的航空器，它與熱氣球最大的區(qū)別在于具有推進(jìn)和控制飛行狀態(tài)的裝置。飛艇由巨大的流線型艇體、位于艇體下面的吊艙、起穩(wěn)定控制作用的尾面和推進(jìn)裝置組成。艇體的氣囊內(nèi)充以密度比空氣小的浮升氣體(有氫氣或氦氣)借以產(chǎn)生浮力使飛艇升空。第88頁中國民用航空網(wǎng)圖116測繪無人飛艇飛艇獲得的升力主要來自其內(nèi)部充滿的比空氣輕的氣體，如氫氣，氦氣等?，F(xiàn)代飛艇一般都使用安全性更好的氦氣來提供升力，另外飛艇上安裝的發(fā)動機(jī)提供部分的升力。氦氣是一種稀有氣體，不可燃。由于飛艇氣囊中的氦氣壓力并不是很大，僅僅只需要能保持其外形即可。所以即使艇身破損，如果破損孔不大，那么氦氣的泄漏速度將是非常緩慢的，幾乎可以暫時不用處理。如果破損孔很大，飛艇不得不取消既定的行動計劃，但仍然有足夠的時間返回基地。圖117飛艇浮力原理發(fā)動機(jī)提供的動力主要用在飛艇水平移動以及艇載設(shè)備的供電上，所以飛艇相對于現(xiàn)代噴氣飛機(jī)來說飛艇分為硬式飛艇和非硬式飛艇兩種。硬式飛艇通過內(nèi)部骨架艇通過外殼內(nèi)的氦氣壓力來維持外形，輔之以內(nèi)部副氣囊內(nèi)的可變體積空氣，在飛行中的沖氣和放氣來控飛艇優(yōu)劣勢(1)飛艇優(yōu)勢(2)飛艇劣勢飛艇被飛機(jī)取代的主要原因有兩個：高昂的造價和過低的速度其造價卻是個天文數(shù)字。飛艇的速度既是劣勢也是優(yōu)勢。在執(zhí)行監(jiān)測任務(wù)時更傘翼機(jī)簡介傘翼機(jī)是以傘翼為升力面的重于空氣的固定翼的航空器。它的英文名稱為：paraw的上方，用纖維織物制成的傘布形成柔性翼面替代剛性機(jī)翼，傘翼可折疊存放，張開后利用。翼面一般由左、右對稱的兩個部分圓錐面組成。傘翼機(jī)屬于超輕型飛機(jī)的一種。體積小、速度慢、飛行高度低適合于圖118無人傘翼機(jī)傘翼機(jī)飛行原理飛行，因此傘翼機(jī)的飛行高度一般不超過2000米。傘翼飛機(jī)翼面大，翼載僅100帕(10公斤力/米2),傘翼機(jī)優(yōu)缺點(1)傘翼機(jī)優(yōu)點(2)傘翼機(jī)缺點第91頁圖119撲翼機(jī)這個被稱作“Robirds”的機(jī)器猛禽由來自ClearFlightSolutions公司的NicoNijenhuis所開發(fā)。它可以遠(yuǎn)程控制，像真鳥一樣扇動翅膀飛行，Robirds和第92頁在一些問題地區(qū)上空飛行，這些區(qū)域經(jīng)常會受到鳥類滋擾，而鳥類的自然本能(鳥類會通過猛禽的輪廓，翅膀，以及飛行狀態(tài)來識別出掠食者)會促使它們一旦看到自己的天敵，就選擇離開。Robirds可以讓操作人員站在地面上進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，由人工操作把鳥類驅(qū)趕出特定的區(qū)域。據(jù)透露，這套為鳥類如果發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域內(nèi)有天敵存在，會主動避免再次進(jìn)入該區(qū)域。有數(shù)據(jù)顯示，在Robirds的活動范圍里面，鳥類數(shù)量下降了50%以上。固定翼固定翼手拋、滑跑、滑軌、彈射、火箭助推、車起飛風(fēng)向傘降、滑跑、網(wǎng)捕、攔索、自主化程度 一— —————第93頁固定翼多旋翼固定翼(越易越好)(越廣越好)2.2按照飛機(jī)發(fā)動機(jī)類型分類螺旋槳飛機(jī)(propellerairplane),是指用空氣螺旋槳將發(fā)動機(jī)的功率轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力的飛機(jī)。飛機(jī)重量和尺寸不大、飛行速度較小和高度較低，要求有良好的低速和起降性能。螺旋槳飛機(jī)能夠較好地適應(yīng)這些要求。飛機(jī)螺旋槳在發(fā)動機(jī)驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生拉力，牽拉飛機(jī)向前飛行。這是