常見問答

無人機介紹

一、基本介紹

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作。

無人機按應用領域，可分為軍用與民用。軍用方面，無人機分為偵察機和靶機。民用方面，無人機+行業(yè)應用，是無人機真正的剛需；在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等等領域的應用，大大的拓展了無人機本身的用途，發(fā)達國家也在積極擴展行業(yè)應用與發(fā)展無人機技術。

二、無人機的類型

按飛行平臺構型分類，無人機可分為：

1、固定翼無人機

固定翼，顧名思義，就是機翼固定不變，靠流過機翼的風提供升力。固定翼無人機起飛的時候需要助跑，降落的時候必須要滑行，但這類無人機續(xù)航時間長、飛行效率高、載荷大。此類無人機采用滑跑或彈射起飛，傘降或滑跑著陸，對場地有一定要求。巡航距離、載重等指標明顯高于多旋翼無人機。

固定翼無人機

2、旋翼無人機

旋翼無人機是指由螺旋槳產(chǎn)生向上的升力，帶動無人機整體進行飛行的無人機。旋翼無人機又可以分為多旋翼無人機、直升機、自轉旋翼機等。?優(yōu)點是可折疊、垂直起降、可懸停、對場地要求低。缺點是續(xù)航時間最短，載荷小。

多旋翼無人機是消費級和部分民用用途的首選平臺，靈活性介于固定翼和直升機中間(起降需要推力)，操縱簡單、成本較低。

旋翼無人機

3、無人飛艇

飛艇是一種輕于空氣的航空器，它與熱氣球最大的區(qū)別在于具有推進和控制飛行狀態(tài)的裝置。這類飛行器是一種理想的空中平臺，無論是用來空中監(jiān)視、巡邏、中繼通信還是空中廣告飛行、任務搭載試驗、電力架線，其應用范圍是廣泛的。

無人飛艇

4、傘翼無人機

傘翼無人機一種用柔性傘翼代替剛性機翼的飛機，傘翼大部分為三角形，也有長方形的。傘翼可收疊存放，張開后利用迎面氣流產(chǎn)生升力而升空，起飛和著陸滑跑距離短，只需百米左右的跑道，常用于運輸、通信、偵察、勘探和科學考察等。

傘翼無人

5、撲翼無人機

這類飛行器是從鳥類或者昆蟲啟發(fā)而來的，具有可變形的小型翼翅。它可以利用不穩(wěn)定氣流的空氣動力學，以及利用肌肉一樣的驅動器代替電動機。在戰(zhàn)場上，微型無人機、特別是昆蟲式無人機，不易引起敵人的注意。即使在和平時期，微型無人機也是探測核生化污染、搜尋災難幸存者的得利工具。

撲翼無人機

三、無人機的基本構成

以常用的旋翼無人機為例，無人機由以下部分構成：

1、機身

是無人機的主要骨架，一般采用輕物料制造為主，以減輕無人機的負載量，其他零部件都需要按照機身的布局進行安裝。

機身

2、動力系統(tǒng)

（1）螺旋槳：無人機產(chǎn)生推力的主要部件，常見的多旋翼無人機一般搭配4個螺旋槳，兩個順時針旋轉，兩個逆時針旋轉。

螺旋槳

（2）電機：俗稱馬達，能將電能轉化為機械能，帶動螺旋槳旋轉，從而產(chǎn)生推力。

（3）電子調(diào)速器：不僅可以調(diào)節(jié)電機轉速，也可以為遙控接收器上其他通道的舵機供電，還能將電池提供的直流電轉換為可直接驅動電機的三相交流電。

（4）動力電源：為多旋翼無人機提供能量，直接關系到無人機的懸停時長、最大負載重量和飛行距離等重要指標。通常采用化學電池來作為電動無人機的動力電源。

無人機電池

3、飛行控制系統(tǒng)

又稱為飛行管理和控制系統(tǒng)，是無人機的大腦，是核心模塊。通過它將慣性測量單元（IMU）、GPS指南針、舵機和遙控接收機等設備接入飛行控制系統(tǒng)從而實現(xiàn)飛行器自主飛行功能。除了輔助飛行控制以外，某些主控器還具備記錄飛行數(shù)據(jù)的黑匣子功能。

4、任務載荷

在航拍無人機上我們所說的任務載荷多指攝像頭，其他領域還可以是雷達、激光、導彈等等。航拍無人機的荷載一般包含如下內(nèi)容：

（1）攝像機：拍攝無人機飛行路徑上的畫面。

攝像機

（2）云臺：常用的有二軸和三軸云臺，作為相機和攝影機的增穩(wěn)設備，提供兩個方向或三個方向的增穩(wěn)控制

攝像機與三軸云臺

（3）圖傳系統(tǒng)：無人機圖傳系統(tǒng)的視頻壓縮技術、信號處理技術、信道編碼技術及調(diào)制解調(diào)技術，將無人機在空中拍攝的視頻以無線的方式實時傳送給地面遙控器顯示端上。

5、遙控系統(tǒng)

控制無人機的方法很多，最傳統(tǒng)的就是遙控器了，此外地面站用的數(shù)傳電臺。另外還有不是特別主流的藍牙、wifi、4G/5G等。

遙控器

四、無人機的系統(tǒng)特點

1、快速反應

無人機航測通常低空飛行，空域申請便利，受氣候條件影響較小。對起降場地的要求限制較小，對獲取數(shù)據(jù)時的地理空域以及氣象條件要求較低，能夠解決人工探測無法達到的地區(qū)監(jiān)測功能。操作簡單、運輸便利。車載系統(tǒng)可迅速到達作業(yè)區(qū)附近設站，根據(jù)任務要求每天可獲取數(shù)十至數(shù)百平方公里的航測結果。

2、時效性性價比

傳統(tǒng)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一般會面臨兩個問題，第一是存檔數(shù)據(jù)時效性差；第二是編程拍攝可以得到最新的影像，但一般時間較長，同樣時效性相對也不高。無人機航拍則可以很好地解決這一難題，工作組可隨時出發(fā)，隨時拍攝，相比衛(wèi)星和有人機測繪，可做到短時間內(nèi)快速完成，及時提供用戶所需成果，且價格具有相當?shù)膬?yōu)勢。相比人工測繪，無人機每天至少幾十平方公里的作業(yè)效率必將成為今后小范圍測繪的發(fā)展趨勢。

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