介绍固定翼无人机机身结构有哪几种旋翼的结构系统？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-28 01:05 标签： 固定翼无人机机身结构有哪几种
四旋翼无人机也称为四旋翼、四轴或四轴飞行器，是一种能够自由悬停、垂直起降、结构简单且易于控制的无人机。随着微机电技术的成熟，四旋翼无人机实现了小型化。四旋翼无人机的设计是一个系统工程，其中涉及机械、电子、电路设计、空气动力学、无线通信、嵌入式软件设计、滤波理论、控制理论、导航技术以及基础的航模知识等多方面的技术和理论。近年来，针对四旋翼无人机的开发和设计，涌现出一批开源硬件和软件产品。从软件的可读性、模块化、可移植性以及功能的完备性等多方面考虑，Paparazzi是诸多开源软件中较为优秀的一个。编者在使用Paparazzi设计开发四旋翼飞行的过程中积累了一些相关理论和技术的学习笔记，现将这些比较零散的知识整理成册，希望对想要学习或从事四旋翼无人机设计的人员能有一定参考价值。
本书以Paparazzi开源实现为主线，贯穿小型四旋翼无人机设计与开发的有关内容，主要从硬件设计、软件编程和原理算法分析等方面进行阐述。
全书分基础知识篇和实践应用篇两部分。
基础知识篇包括第1~5章，主要介绍四旋翼无人机的飞行原理、硬件、C语言、坐标系、数学模型和控制理论等在四旋翼无人机设计与开发中涉及的基础知识。
第1章为四旋翼无人机概述，介绍四旋翼无人机的起源、发展、基本飞行原理以及常见的四旋翼无人机的开源项目； 
第2章介绍四旋翼无人机的硬件，包括机架、电机、电子调速器、螺旋桨、电池、遥控器、数传模块、
Lisa系列自动驾驶仪、常用的微控制器等模块的主要性能和特点； 
第3章主要介绍C语言的不同语言标准，以及在Paparazzi中所使用的GCC编译器的部分C语言扩展，期望通过本章的内容能加深读者对Paparazzi中C语言的理解； 
第4章以四旋翼的数学模型为主线，介绍矢量、坐标系、四元数、运动学建模、动力学建模、旋翼的性能和数学模型等四旋翼建模的基础知识； 
第5章介绍控制理论部分的知识，其中包括控制理论的基本概念、PID控制器、复合控制、前置滤波器和常用的数字滤波算法等。
实践应用篇包括第6~10章，主要介绍基于Paparazzi开发四旋翼无人机的工作流程、Paparazzi的软件构架体系、Paparazzi代码实现和算法原理的对应关系、四旋翼无人机控制器参数的整定方法等基于Paparazzi开发四旋翼无人机的实践应用方法。
第6章介绍Paparazzi软件的安装和各组件的使用； 
第7章介绍Paparazzi中四旋翼无人机的相关配置； 
第8章结合嵌入式操作系统、导航系统、自动控制等相关理论，对四旋翼无人机的航姿参考系统的解算、组合导航系统的解算、飞行计划、飞行控制任务以及数据链通信等主要代码进行解析，便于读者理解其中的理论和代码实现，从而针对其中的部分算法和代码进行替换或改进； 
第9章从频域综合设计的角度介绍一种四旋翼控制器参数整定的方法； 
第10章给出了一个基于Paparazzi开发四旋翼无人机的实例。
为便于教学，本书配有400分钟微课视频、源代码、教学课件、教学大纲、教案、教学进度表。

本书可作为自动控制、无人机工程等相关专业本科生或研究生的教学用书，也可供相关领域的工程技术人员和研究人员参考。

　　央视网消息：无人机又闯祸了！继无人机“挡道” 成都机场迫使11架航班避让或备降重庆、昆明机场后，这次无人机“失控”伤人了。5月18日晚9点多，一名20多岁陈姓游客在杭州西湖边游玩，令人意想不到的是，一架刚飞起来三分钟的无人机突然失控，猛撞向人行道旁的树干，反弹回来后旋翼正中小陈的左眼。

　　失控无人机来袭 画面不敢想象

　　无人机机主回忆，称自己当时正在西湖边，遥控无人机起飞，谁知刚起飞三分钟无人机就突然失控，先是猛撞向人行道旁的树干，反弹回来后旋翼正中伤者小陈的左眼。机主称，以前从没发生过这种事，不明白为何在启动3分钟内就会失控...但这场面真是看得人后背发凉。

图片来自人民网官方微博

　　而浙医二院眼科医生张凯正当夜班。“伤者是晚上10点多到的。”张凯赶紧检查，“眼乌珠都变成了红色的，角膜里都是血，眼内容物都凸了出来，他左眼球被拉出一道1厘米左右的口子。”张凯说乍一看，确实情况比较严重，当时立即展开清创缝合手术，要复原小陈左眼的眼珠结构。

　　“首要目的就是要保住他的眼球结构，清洗缝合时发现情况比想象中的乐观一点，手术到夜里12点左右结束。毕竟伤到了视网膜，还需要二期手术，才能有一些视力恢复，但是视力肯定受影响。”张凯说。

　　目前约2万架无人机处于“黑飞”状态

　　何为黑飞？“黑飞”是指未经登记的飞行，在国内，任何未取得民航总局或有关部门许可的飞行都是“黑飞”。机场净空保护区内严禁放飞无人机。

　　不知何时起，无人机兴起，拥有了大批的爱好者，最简易的无人机只需几百块钱，用手柄遥控即可操作，普通人都可尝试并享受乐趣。无人机给人们的工作、生活带来多便利的同时，一些无人机的无序飞行却严重影响了公共安全。据不完全统计，我国目前约2万架无人机处于“黑飞”状态。

　　据民航部门提供的数据，2015年，全国共发生无人机扰航事件4起，2016年猛增至23起。2017年以来，此类事件更加频发，仅西南地区就已发生十多起无人机扰航事件，仅4月份成都、杭州、大连、南京、上海共发生13次无人机影响航班运行事件，特别是成都双流机场受到9次影响，造成34个航班取消、112个航班返航备降、142个航班空中和地面等待。有的城市还发生过无人机坠落伤人、毁物的事故。

　　无人机“黑飞”克星“天网一号”来袭

“天网一号”拦截系统 图片来自环球网

　　记者从中国航天科工集团公司二院获悉，该院206所自主研制的“天网一号”低慢小航空器拦截系统，对“低空、慢速、小目标”实现全空域探测与高精度跟踪，并采用网式拦截，综合拦截成功率可达80%，为整治无人机“黑飞”乱象提供了新选择。

　　项目负责人之一、航天科工二院206所军民融合总体研究室副主任申研介绍，该系统具有无烟、无焰、无光、微声，集全空域探测与高精度跟踪于一体等特点，突破了低特征高精度网式拦截技术、高速动态开网技术等多项关键技术，可减小在城市环境中使用对人群、楼宇的附带伤害，是一种对环境和社会影响较小的高效拦截方式。

　　民用无人机6月1日起实行登记注册

　　民航局于5月16日下发《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，要求自2017年6月1日起，民用无人机的拥有者必须进行实名登记。

　　《规定》强调，2017年8月31日后，民用无人机拥有者如果未按照本管理规定实施实名登记和粘贴登记标志的，其行为将被视为违反法规的非法行为，其无人机的使用将受影响，监管主管部门将按照相关规定进行处罚。

　　《规定》还要求，民用无人机发生出售、转让、损毁、报废、丢失或者被盗等情况，民用无人机拥有者应及时通过登记系统注销该无人机信息；民用无人机的所有权发生转移后，变更后的所有人须按照《规定》相关要求实名登记该无人机信息。

　　民航局最新通报，已初步完成民用无人机登记注册系统的开发，于5月18日上线运行，6月1日起正式对最大起飞重量在250克以上的无人机实施登记注册。

　　针对无人机“黑飞”，除了尽快建立健全相关的法律法规和行业标准，也需要更多的运用技术手段，通过大数据、云系统等对所有售出无人机的飞行数据进行实时监测。

      无人机是近几年快速发展的新兴产业，在快递运输、灾难救援、农业植保、影视拍摄等领域都起到越来越重要的作用，再加上大量企业和资本的入局，无人机的发展势如破竹。下面为您介绍一下多旋翼无人机的功能特点：

   多旋翼无人机是一种具备垂直升降，悬停等灵活飞行性能优势的无人飞行器，因此在某些环境下比固定翼无人机具有更好的适用性，它通过上下共轴放置的三组共六个电机提供升力，通过改变旋翼转速来调整姿态，通过调整姿态进一步实现位置控制，具有悬停性能优异、移动灵活、机械结构紧凑、零部件可靠性高等优点。

      多旋翼无人机在演习期间，先后完成了垂直起降、定点悬停、手动飞行、预设航线飞行等空载试验和挂弹负载试验以及投弹打击试验等科目，各项指标达到要求。六旋翼无人机将更加适用于在危险和恶劣的环境下工作。在军事和民用领域都将具有广阔的应用前景。

 多旋翼无人机与四旋翼无人机类似，是一种六自由度的垂直起降飞行器，六个螺旋桨呈六边形顶点位置分布。六个螺旋桨速度作为六个输入力，六个自由度的位置作为输出，六旋翼无人机的六个螺旋桨的旋转方向不尽相同，通过改变螺旋桨速度来改变无人机的姿态和位置，六旋翼无人机与四旋翼无人机相比，多出两个冗余的旋翼，当遇到较强外力干扰或者部分旋翼受扰动时能表现出较好的稳定性和跟踪性。六旋翼无人机控制系统是保证其稳定性能的关键，因此对六旋翼无人机控制系统的研究尤为重要，六旋翼无人机将更加适用于在危险和恶劣的环境下工作。在军事和民用领域都将具有更广阔的应用前景。

依据国家民航总局《民用无人机驾驶员管理规定》，无人机操作者应当依法依规取得相应等级无人机执照。学习无人机，就来滨航无人机学院！

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