1、无人机结构与系统主讲人:张翼无人机结构与系统1无人机课程介绍注意文字知识点在备注内无人机结构与系统教材72课时无人机结构与系统教材72课时无人机概述1无人机概述无人机航空模型无人机概述绝缘斗臂车无人机概述航模比赛无人机概述是采用无线电遥控设备或由自身程序控制装置操控的通用航空器。体积小、造价低、使用方便、无人员伤亡、对环境要求低、生存能力强、用途广泛等。无人机定义:无人机优点:无人机概述一种以某种航空器的实际尺寸按一定比例制作,并能在空中飞行的模型。航空模型定义:注:航模有尺寸限制,带有或不带有发动机、可遥控、不能载人的航空器。无人机概述无人机与航模的本质区别有无飞行控制系统无人机的分类1无人
2、机的分类1.按平台构型分类:其中旋翼无人机分类包括A.无人直升机丶B.多旋翼无人机。无人机的分类E.伞翼无人机C.扑翼无人机D.无人飞艇小种类无人机平台还包括无人机的分类常规布局双尾撑式直升机多旋翼最主要的五种平台构型无尾布局固定翼无人机的分类小型大型1.微型2.轻型空机重量小于等于7kg空机质量大于116kg,小于等于5700kg空机质量大于7kg,小于等于116kg空机质量大于5700kg2.按质量分类无人机的分类翼龙无人机:空机重量大约1200kg无人机的分类小型大型1.微型2.轻型空机重量小于等于7kg空机质量大于116kg,小于等于5700kg空机质量大于7kg,小于等于116kg空
3、机质量大于5700kg2.按质量分类无人机的分类3.按活动半径分类15km以下超近程无人机15km-50km近程无人机50km-200km短程无人机200km-800km中程无人机800km以上超远程无人机无人机的分类美国全球鹰无人机无人机的分类4.按任务高度分类飞行高度超高空18000m以上高空7000m-18000m中空1000m-7000m低空100m-1000m超低空0-100m无人机的分类5.按用途分类军用侦察机战斗机靶 机侦察机民用巡航航拍植保气象勘测无人机的分类6.按控制模式分类半自主式无人机遥控式无人机自主式无人机三者兼备式无人机的分类7.按动力装置分类电动式油动式油电混合式无
4、刷电机活塞式发动机或涡轮轴发动机燃油发动机和电动机无人机分类1无人机概述固定翼无人机续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大、飞行稳定性高等。在起飞的时必须要助跑或者借助器械弹射,降落的时候必须要滑行或是利用降落伞降落。无人机概述无人机概述无人直升机可垂直起降、无需跑道、地形适应能力强,但机械结构复杂、维护成本高、但续航及速度都低于固定翼无人机。无人机概述多旋翼无人机能垂直起降,自身机械结构简单,无机械磨损;但其续航及载重在三种飞行器当中是最低的。无人机概述固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机的对比分析在起降便利性方面多旋翼无人机无人直升机固定翼无人机在操作难度方面多旋翼无人机固定翼无人机无人直
5、升机无人机概述在工作可靠性方面固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机的对比分析多旋翼无人机固定翼无人机无人直升机无人机概述军用无人机进展123起步阶段(1917-1963)无人机第一次大规模应用于战争开始于20世纪60年代至70年代的美军侵越战争实用阶段(1964-1990)崛起阶段(1991-2009)第二个浪潮发展中高空长航时无人机系统第三个浪潮发展旅/团级战术无人机系统第一个浪潮发展师级战术无人机系统无人机概述民用无人机发展历程日本 1983年,日本雅马哈公司就采用摩托车发动机,开发了一种用于喷洒农药的无人直升机。1989年,成为首架试飞成功的无人直升机。无人机概述中国第一阶段第三阶段第
6、四阶段第二阶段20世纪80年代军需为主,D-4无人机开创先河20世纪90年代-2006年部分民企进入无人机市场,少量产品问世2007年-2012年前后民企增多,军工企业开始涉及民用领域2012年-至今消费级市场蓬勃发展,多旋翼备受用户青睐无人机系统组成机体平台分系统无人机系统航电分系统地面站分系统任务设备分系统地面保障设备分系统 无人机系统是指由无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及任务设备组成的系统。无人机系统组成机体平台系统结构系统动力系统机载设备、模块的载体,主要包括机架和起落架包括螺旋桨、电动机、电调及电池无人机系统组成航电分系统1.控制系统2.导航系统无人机系统组成地面站
7、分系统无人机系统组成任务设备分系统无人机航拍无人机系统组成地面保障设备分系统无人机性能指标1.起飞重量无人机在起飞前的重量。无人机起飞时所能容许的最大重量。2.最大起飞重量无人机性能指标3.最大平飞速度在一定飞行高度,无人机所能达到的最大定常水平飞行速度。无人机飞行过程中单位距离消耗能源最少的速度。4.巡航速度无人机性能指标5.续航时间无人机在不进行能源补充的情况下,耗尽动力能源所能持续飞行的时间。6.绝对高度无人机至平均海平面的垂直距离。无人机性能指标7.临界高度在此高度上,无人机无法获得满意性能的高度。8.真实高度无人机与其正下方地球表面或地形之间的垂直距离。无人机动力系统1多旋翼无人机的
8、结构(5)螺旋桨(1)型号 螺旋桨的型号采用四位数字来描述,前两位数字指的是螺旋桨的直径,后两位数字指的是螺旋桨的螺距,单位是英寸(1英寸=25.4毫米)。例:1047螺旋桨直径为10英寸,螺距为4.7英寸多旋翼无人机的结构 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。(2)正反桨多旋翼无人机的结构(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。不同的电机需要使用对应的螺旋桨。高KV值用小桨,低KV值用大桨。多旋翼无人机的结构多旋翼无人机的结构(6)飞行控制系统飞行控制系统集成了高精度的感应器元件,主要由陀螺仪(飞行姿态感知)、加速计、角速度计、气压计、GPS及指南针模块(可选配)以及控制电路等部件组成。多旋翼无人机的结构(6)飞行控制系统多旋翼无人机的结构(7)遥控系统a)遥控器b)接收机遥控系统多旋翼无人机的结构(1)通道数 四旋翼无人机遥控系统最少需要四通道。分别控制水平舵、方向舵、副翼及油门。多旋翼无人机的结构(2)遥控距离近距离飞行的小型无人机遥控距离为200米的遥控系统大型无人机遥控距离至少有1000米的遥控系统感谢 聆听