多旋翼无人机的结构和原理

多旋翼无人机的结构和原理

翼型的升力：

升力的来龙去脉这是空气动力学中的知识，研究的内容十分广泛，本文只关注通识理论，阐述对翼型升力和旋翼升力的原理。

根据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较平（翼型），流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。大气施加与机翼下表面的压力（方向向上）比施加于机翼上表面的压力（方向向下）大，二者的压力差便形成了升力。［摘自升力是怎样产生的］。所以对于通常所说的飞机，都是需要助跑，当飞机的速度达到一定大小时，飞机两翼所产生的升力才能抵消重力，从而实现飞行。

旋翼的升力飞机，直升机和旋翼机三种起飞原理是不同的。飞机依靠助跑来提供速度以达到足够的升力，而直升机依靠旋翼的控制旋转在不进行助跑的条件下实现垂直升降，直升机的旋转是动力系统提供的，而旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩，在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有单旋翼加尾桨式（尾桨通常是垂直安装）、双旋翼纵列式（旋转方向相反以抵消反作用扭矩）等;而旋翼机则介于飞机和直升机之间，旋翼机的旋翼不与动力系统相连，由飞行过程中的前方气流吹动旋翼旋转产生升力（像大风车一样），即旋翼为自转式，传递到机身上的扭矩很小，无需专门抵消。

而待设计的四旋翼飞行器实质上是属于直升机的范畴，需要由动力系统提供四个旋翼的旋转动力，同时旋翼旋转产生的扭矩需要进行抵消，因此本着结构简单控制方便，选择类似双旋翼纵列式加横列式的直升机模型，两个旋翼旋转方向与另外两个旋翼旋转方向必须相反以抵消陀螺效应和空机动力扭矩。

多旋翼无人机的结构和原理

多旋翼无人机的结构和原理 翼型的升力： 升力的来龙去脉这是空气动力学中的知识，研究的内容十分广泛，本文只关注通识理论，阐述对翼型升力和旋翼升力的原理。 根据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较平（翼型），流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。大气施加与机翼下表面的压力（方向向上）比施加于机翼上表面的压力（方向向下）大，二者的压力差便形成了升力。［摘自升力是怎样产生的］。所以对于通常所说的飞机，都是需要助跑，当飞机的速度达到一定大小时，飞机两翼所产生的升力才能抵消重力，从而实现飞行。 旋翼的升力飞机，直升机和旋翼机三种起飞原理是不同的。飞机依靠助跑来提供速度以达到足够的升力，而直升机依靠旋翼的控制旋转在不进行助跑的条件下实现垂直升降，直升机的旋转是动力系统提供的，而旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩，在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有单旋翼加尾桨式（尾桨通常是垂直安装）、双旋翼纵列式（旋转方向相反以抵消反作用扭矩）等;而旋翼机则介于飞机和直升机之间，旋翼机的旋翼不与动力系统相连，由飞行过程中的前方气流吹动旋翼旋转产生升力（像大风车一样），即旋翼为自转式，传递到机身上的扭矩很小，无需专门抵消。 而待设计的四旋翼飞行器实质上是属于直升机的范畴，需要由动力系统提供四个旋翼的旋转动力，同时旋翼旋转产生的扭矩需要进行抵消，因此本着结构简单控制方便，选择类似双旋翼纵列式加横列式的直升机模型，两个旋翼旋转方向与另外两个旋翼旋转方向必须相反以抵消陀螺效应和空机动力扭矩。

多旋翼无人机的发展以及应用

多旋翼无人机的发展以及应用 多旋翼无人机是一种能够垂直起降的无人直升机，其发展历史最早可以追溯到1907年，当时Breguet兄弟Louis和Jacque在法国科学家CharlesRichet的指导下，设计制造了世界上第一架有人驾驶的多旋翼飞机—“旋翼机一号”。 多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼等类型，还有一些特殊造型的多旋翼无人机，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在以下领域获得了广泛的应用： 1．教育科研领域应用，多旋翼无人机的研究涉及到自动控制技术、MEMS传感器技术、计算机技术、导航技术等，是多科学领域融合研究的一个理想平台； 2．航拍领域应用，利用多旋翼无人机搭载相机设备（可见光相机/红外相机），并配备图像传输系统，被人们称为“可飞行的相机”已被广泛的应用于影视航拍。 3．军事领域应用，多旋翼无人机搭载侦查设备快速飞行到危险区域执行侦查任务，为作战人员提供战场信息，是单兵作战的理想装备； 4．警用安全领域应用，无人机可搭载高清晰度数码摄像机：实时图传系统和地面控制系统可有效协助工作人员锁定、凝视关注事物。无人机可搭载物质投递设备：通过集成探杆、线轮、物品仓、软梯等装备，并搭载相关投放设备，可执行物资横向运输、线路牵引、传单投递、物资投递等。警用安防无人机无人机能利用承载的高灵敏度照相机可以进行不间断的画面拍摄，获取影像资料，并将所获得信息和图像传送回地面。应用于反恐维稳，如遇到突发事件、灾难性暴力事件，可迅速达到实时现场视频画面传输，传供指挥者进行科学决策和判断；成为一种不可多得的重要工具。无人机能进一步提高公安干警的响应、决策、评估效率，推动公安的信息化建设进程。 5．农业领域应用，利用多旋翼无人机替代人进行喷洒农药，具有成本低、效率高，减少农药对人体伤害等优势；除了喷洒农药，无人机还可以用来检测水稻长势，这项研究已经开发出了成熟产品。无人机装载光谱传感器，在稻田上空飞一圈，就可以记录下水稻颜色深浅，人们可以此来判断水稻生长情况，对后续农药、肥料喷洒提供参考。无人机还能用来研究土地荒漠化变化历程、植被变迁、土壤盐渍化检测等方面，对农林植物进行病虫害监测和预警。 6．交通领域应用，交警在执法过程中用上了无人机，用于抓拍违法行为。无人机能对监控盲区的违法行为进行补充抓拍，在交通拥堵的情况下，无人机可以率先赶到现场勘察，通过图传功能将交通状况传回指挥中心，便于远程指挥疏导。 7.环保领域应用，无人机可用来观测空气、土壤、植被和水质状况，也可实时跟踪和监测突发环境污染事件的发展；监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源。 8．救生医疗应用，当发生洪水时，无人机可携带救生绳或救生圈，将其投到需要者身边。当有人在登山过程中突发疾病，无人机可携带急救药品飞到患者身边。 9．电力行业应用，电力无人机应用优势具备防雨水功能的无人机可在大雨、中雪天气飞行，不受恶劣天气影响，可随时巡航，有利于加大重点区段的特巡力度，增加大负荷运行下设备检测次数。无人机机动灵活，机身轻巧可靠，结构紧凑、性能卓越，使用不受地理条件、环境条件限制，特别适合在复杂环境执行任务，可定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理，确保输电通道安全。傻瓜式自主飞行。无人机系统具备全自动一

多旋翼无人机教案

哈尔滨四通技工学校第三教学站延寿农民工综合培训学校 多旋翼无人机操作教案 二0 —七春季生 1/1

多旋翼无人机操作基础 授课教师:张海东 第一章无人飞行器概述 1、 无人飞行器发展简史 2、 无人飞行器的优缺点 3、 无人飞行器应用领域 1、 什么事无人机 2、 无人机的应用 3、 无人机未来的发展趋势 无人机的概述重要性，帮助学员更好的了解无人 机。 讲授法 新课 二课时 一、 组织教学 二、 课前提问 三、 导入新课 四、 教学内容： 1、1910年，在莱特兄弟所取得的成功的鼓舞 下，来自俄亥俄州的年轻军事工程师查尔斯?科特林 建议使用没有人驾驶的飞行器：用钟表机械装置控 制飞机，使其在预定地点抛掉机翼并象炸弹一样落 向敌人。在美国陆军的支持和资助下，他制成并试 验了几个模型，取名为“科特林空中鱼雷”、“科 特林虫子”。 2【二战期间，美国海军首先将无人机作为空面 武器使 用。1944年，美国海军为了对德国潜艇基地 进行打击，使用了由B-17轰炸机改装的遥控舰载 机。 3、上世纪70-90年代及其以后，以色列军事专 家、科学家和设计师对无人驾驶技术装备的发展做 出了突岀贡献，并使以色列在世界无人驾驶系统的 研制和作战使用领域占有重要地位。 4、 最著名的是“捕食者”可复用无人机，世界 上 最大的无人机- - “全球鹰”，“影子?200”低空 无人 机，“扫描鹰”小型无人机，“火力侦察兵” 无人直升课程名称： 课题 教 学目标 教学重点 教材分析 教学方法 授课类型 课时 课程内容

机。 5、理论开创阶段，多旋翼无人飞行器理论开创于 上世纪10年代，直升机研发之前。几家主要飞机生产 商开发出的在多个螺旋桨屮搭乘飞行员的机型。这种设 计开创了多旋翼飞行器的理论。 6、加速发展阶段，2007年以后，装配高性能压电 陶瓷陀螺仪和角速度传感器（六轴陀螺仪）的多旋翼无 人飞行器开始出现加速发展。 7、未来发展阶段，伴随着飞行器技术的进步，多 旋翼无人飞行器使用者会急剧增加。这样一来，事故和 故障也会相应增加，甚至会发展成社会问题。今后不仅 是制造商和商店一级，协会和主管部门面向多旋翼无人 飞行器的飞行会和培训班也会增加。 8、优点的特性。 9、避免牺牲空勤人员，因为飞机上不需要飞行人 员，所以最大可能地保障了人的生命安全。 10、无人机尺寸相对较小，设计时不受驾驶员生理 条件限制，可以有很大的工作强度，不需要人员生存保障 系统和应急救生系统等，大大地减轻了飞机重量。 11、制造成本与寿命周期费用低，没有昂贵的训练 费用和维护费用，机体使用寿命长，检修和维护简单。 12、无人机的技术优势是能够定点起飞，降落，对起 降场地的条件要求不高，可以通过无线电遥控或通过机 载计算机实现远程遥控。 课程后记给学生留了上网查询无人机的信息的作业。

[旋翼,无人机,任务系统]浅析多旋翼无人机任务系统

浅析多旋翼无人机任务系统 0前言 随着无人机产品的不断增加，市场之间的竞争力，也逐渐的提升，对此本项目研究出了更适合于工业控制、自动化装备等领域产品的多旋翼无人机，产品不仅定位合理，同时与其他产品存在一定的差异，该任务系统，是指先进智能装备数据链的无人多旋翼任务，存在较高的能量利用效率、载荷运输性能，是其它无人机产品，在技术方面不能相比的;制定合理的市场规划，会给企业带来一定的经济效益。 1多旋翼无人机定义概述 我们常称无人飞行载具，为无人飞机系统，主要是利用无线电智能遥控设备，以及自带的控制程序装置，对于不载人的飞机进行操控。其中广义的无人机，包括狭义无人机以及航模。 多旋翼飞行器，主要由动力系统、主体、控制系统组成，动力系统包括电机、动力、电子调速器、桨;主体部分包括机架、脚架、云台;控制系统包括由遥控接收器、遥控组成的手动控制;地面站，以及由主控、GPS、IMU、电子陀螺、LED显示屏组成的飞行控制器。其中四旋翼，是一种4输入6输出的欠驱动系统;通过PID、，鲁棒、模糊、非线性、自适应神经网络控制。近年来，对于系统的控制功能的研究趋势，为大荷载、自主飞行、智能传感器技术、自主控制技术、多机编队协同控制技术、微小型化等方向。其中一些关键技术为，数学模型的建立、能源供给系统、飞行控制算法、自主导航智能飞行。 2控制系统改进发展阶段 多旋翼无人飞行器的控制系统，最初是由惯性导航系统，借助了微机电系统技术，形成了EMES惯性导航系统;经过对于EMES去噪声的研究，有效的降低了其传感器数据噪音的问题，最后经过等速度单片机、非线性系统结构的研究、应用，最终在2005年，制作出了性能相对稳定的多旋翼无人机自动控制飞行器。对其飞行器的评价，可从安全性、负载、灵活性、维护、扩展性、稳定性几方面要素进行分析。具有体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性强、多空间平台使用、垂直起降，以及飞行高度不高、机动强、执行任务能力强的特点;在结构方面，不仅安全性高、易于拆卸维护、螺旋桨小、成本低、灵活控制的特点。 3技术原理 3.1系统组成 无人多旋翼任务系统，总体技术方案框图如图1所示;如图所示，无人多旋翼任务系统，由无人机、地面工作站构成。无人机，由多旋翼无人机、任务载荷组成;地面工作站，由数据链通信单元、工业控制电脑、飞行控制摇杆等组成。 3.2系统技术原理

多旋翼无人机基础知识二

多旋翼无人机的组成 1.光流定位系统 光流（optic flow），从本质上说，就是我们在三维空间中视觉感应可以 感觉到的运动模式，即光线的流动。例如，当我们坐在车上的时候往窗外观看，可以看到外面的物体，树木，房屋不断的后退运动，这种运动模式是物体表面 在一个视角下由视觉感应器（人眼或者摄像头等）感应到的物体与背景之间的 相对位移。光流系统不但可以提供物体相对的位移速度，还可以提供一定的角 度信息。而相对位移的速度信息可以通过积分获得相对位置信息 2. 全球卫星导航系统 GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制并组建的卫星系统，可以利 用导航卫星进行目标的测距和测速，具备在全球任何位置进行实时的三维导航 定位的能力，是目前应用最广泛的精密导航定位系统 北斗系统是中国为了实现区域及全球卫星导航定位系统的自主权与主 导地位而建设的一套卫星定位系统，用于航空航天、交通运输、资源勘探、安 防监管等导航定位服务。北斗系统采用5颗静止同步轨道卫星和30颗非同步轨道卫星组成，是中国独立自主研制建设的新一代卫星导航系统。 GLONASS是俄罗斯在前苏联时期建立的卫星定位系统，但由于缺乏资 金维护，目前系统的可用卫星从最初的24颗卫星减少到2015年的17颗可用在轨卫星，导致系统的可用性和定位精度逐步的下降。 欧盟的伽利略导航卫星系统是由欧洲自主、独立的民用全球卫星导航 系统，不过目前为止该系统还只是计划方案，计划总共包含27颗工作卫星，3 颗为候补卫星，此外还包含2个地面控制中心，但由于该计划由欧盟共同经营，同时与内部私企合营，各部分利益难以平衡，计划实施则一再推迟，目前还无 法独立使用。

多旋翼无人机系统组成6

6. 电池 多旋翼无人机上用的电池为锂聚合物电池 ( Li-polymer，又称高分子锂电池)，一般简称为锂电。锂聚合物电池具有能量密度高、小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性和低成本等多种明显优势，是一种新型电池。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成各种形状与容量的电池，外包装为铝塑包装，有别于液态锂电的金属外壳，内部质量隐患可立即通过外包装变形而显示出来，比如鼓胀。 下面就以一块22.2V，10000mAh航拍动力电池为例说明，它一般是由6片额定电压为3.7V、容量10000mAh锂电芯串联而成，即常说的6S1P。也可以是6S2P，即由12片5000mAh的电池并联加串联组成的。这里要说明的是，6S1P要比6S2P 安全系数要高，因为1P要比2P的结构简单一倍，当然1P价格也要更高。 图2.21 22.2V，10000mAh航拍电池 无人机用锂电中，单片电芯电压3.7V是额定电压，是从平均工作电压获得。单片锂电芯的买际电压为2.75-4.2V，锂电上标示的电容量是4.2V放电至2.75V 所获得的电量，例如容量为10000mAh的电池如果以10000mA的电流放电可持续放电1小时，如果以5000mA电流放电则可以持续放电2小时。锂电必须保持在2.75-4.2V这个电压范围内使用。如电压低于2.75V则属于过度放电，锂电会膨胀，内部的化学液体会结晶，这些结晶有可能会刺穿内部结构层造成短路，甚至会让锂电电压变为零。充电时单片电压高于4.2V属于过度充电，内部化学反应过于激烈，锂电会鼓气膨胀，若继续充电会膨胀、燃烧。所以一定要用符合安全标准的正规充电器对电池进行充电，同时严禁对充电器进行私自改装，这可能会造成很严重的后果。

多旋翼无人机知识手册

[键入文字] V1.1版 翎航智能科技工作室 培训 教材 多旋翼无人机知识手册

前言 随着多旋翼无人机的应用日趋广泛，多旋翼无人机的入门门槛越来越低，“到手飞”、个人航拍机等对操作人员的要求几乎是零，对毫无基本常识和经验的人来说也可以操作。但这些都为人身和财产安全埋下了巨大的隐患，出于以上考虑，本教材阐述了多旋翼无人机的基本原理、总结了飞行过程中的注意事项、操作方法、以及如何规避风险。这是一本适合飞行初学者的教材，旨在普及航空知识、和飞行常识等基本理论，根据经验提出在飞行中应该注意的问题和如何规避风险、应急处置等。 本教材的材料有些基于无人机方面的书籍，有些则基于航模飞行的经验，很多都是十分难得的第一手资料，因此可以作为飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知识面、开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。 由于水平有限，时间仓促，书中疏漏之处在所难免，敬请读者朋友批评指正，以使我们在再版时修订。 作者

目录 前言................................................................................................... - 2 - 目录................................................................................................... - 3 - 第一章绪论 ....................................................................................... - 4 - 第二章系统组成及原理.................................................................... - 7 - 第三章飞行器 ................................................................................. - 18 - 第四章操作方法实例...................................................................... - 26 - 第五章其他细节 ............................................................................. - 45 - 第六章多旋翼无人机的作用与意义 .............................................. - 53 - 第七章与多旋翼无人机有关的航空法规及航空气象 ................... - 54 - 总结................................................................................................... - 66 - 参考文献 ........................................................................................... - 66 -

多旋翼无人机知识手册(入门必看)

[键入文字] V1.1版 培训 多旋翼无人机知识手册 教材

前言 随着多旋翼无人机的应用日趋广泛，多旋翼无人机的入门门槛越来越低，“到手飞”、个人航拍机等对操作人员的要求几乎是零，对毫无基本常识和经验的人来说也可以操作。但这些都为人身和财产安全埋下了巨大的隐患，出于以上考虑，本教材阐述了多旋翼无人机的基本原理、总结了飞行过程中的注意事项、操作方法、以及如何规避风险。这是一本适合飞行初学者的教材，旨在普及航空知识、和飞行常识等基本理论，根据经验提出在飞行中应该注意的问题和如何规避风险、应急处置等。 本教材的材料有些基于无人机方面的书籍，有些则基于航模飞行的经验，很多都是十分难得的第一手资料，因此可以作为飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知识面、开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。 由于水平有限，时间仓促，书中疏漏之处在所难免，敬请读者朋友批评指正，以使我们在再版时修订。 作者

目录 前言................................................................................................... - 2 - 目录................................................................................................... - 3 - 第一章绪论 ....................................................................................... - 4 - 第二章系统组成及原理.................................................................... - 7 - 第三章飞行器 ................................................................................. - 18 - 第四章操作方法实例...................................................................... - 26 - 第五章其他细节 ............................................................................. - 45 - 第六章多旋翼无人机的作用与意义 .............................................. - 53 - 第七章与多旋翼无人机有关的航空法规及航空气象 ................... - 54 - 总结................................................................................................... - 66 - 参考文献 ........................................................................................... - 66 -

浅析多旋翼无人机的传感器技术

浅析多旋翼无人机的传感器技术 1. 飞行器的状态 客机、多旋翼飞行器等很多载人不载人的飞行器要想稳定飞行，首先最基础的问题是确定自己在空间中的位置和相关的状态。测量这些状态，就需要各种不同的传感器。 世界是三维的，飞行器的三维位置非常重要。比如民航客机飞行的时候，都是用GPS获得自己经度、纬度和高度三维位置。另外GPS还能用多普勒效应测量自己的三维速度。后来GPS民用之后，成本十几块钱的GPS接收机就可以让小型的设备，比如汽车、手机也接收到自己的三维位置和三维速度。 对多旋翼飞行器来说，只知道三维位置和三维速度还不够，因为多旋翼飞行器在空中飞行的时候，是通过调整自己的“姿态”来产生往某个方向的推力的。比如说往侧面飞实际上就是往侧面倾，根据一些物理学的原理，飞行器的一部分升力会推着飞行器往侧面移动。为了能够调整自己的姿态，就必须有办法测量自己的姿态。姿态用三个角度表示，因此也是三维的。与三维位置、三维角度相对应的物理量是三维速度、三维加速度和三维角速度，一共是十五个需要测量的状态。 这十五个状态都对多旋翼飞行器保持稳定飞行有至关重要的作用。拿“悬停”这件看起来是多旋翼飞行器最基本的能力来说，实际上飞行器的控制器在背后做了一系列“串级控制”：在知道自己三维位置的基础上，控制自己的位置始终锁定在悬停位置，这里的控制量是一个目标的悬停速度，当飞行器的位置等于悬停位置时，这个目标悬停速度为0，当飞行器的位置偏离了悬停位置时，飞行器就需要产生一个让自己趋向悬停位置的速度，也就是一个不为零的目标悬停速度；飞行器要想控制自己产生目标悬停速度，就需要根据自己当前的三维速度，产生一个目标加速度；为了实现这个目标加速度，飞机需要知道自己的三维角度，进而调整自己的姿态；为了调整自己的姿态，就需要知道自己的三维角速度，进而调整电机的转速。 读者可能会想哇为什么这么复杂。其实我们身边的许多工程产品都在简单的表现背后藏着

多旋翼无人机基础知识

无人机，也称无人飞行器，英文Unmannedaerial vehicle(UAV) 无人飞行器是一种配置了数据处理系统、传感器、自动控制系统和通讯系统等必要机载设备的飞行器。 无人机技术是一项设计多个技术领域的综合系统，它对通讯技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术模式识别技术、现代控制理论都有较深的运用和较高的要求。 无人飞行器与它所配套的地面站测控系统、存储、托运、发射、回收、信息处理等维护保障部分一起形成了一套完整的系统，同城无人飞行器系统Unmannedaerial system(UAS) 1.1无人机的种类 固定翼无人飞行器采用电动或者燃料发动机产生向前拉力或推力，飞行器依靠固定翼的翼形上下边产生的大气动压强差产生的升力维持飞行器的控制。 无人飞艇采用充气囊结构作为飞行器的升力来源，充气囊一般充有比空气目的小的氢气或氦气。

旋翼无人飞行器，其配备有多个朝正上方安装的螺旋桨，由螺旋桨的动力系统产生向下的气流，并对飞行器产生升力。 扑翼无人飞行器是基于仿生学原理，配合活动机翼能否模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作而产生升力和向前的推力。 伞翼无人飞行器采用伞型机翼作为飞行器升力的主要来源。 1.2无人机的分类与管理 在中国无人机驾驶航空器体系中，按照无人机的基本起飞重量指标可以分为四个等级 1. 微型无人机，空机质量小于等于7千克 2. 轻型无人机，空机质量大于7千克，但小于等于116千克，并且全马力飞行中，矫正空速度100公里/小时，升限小鱼3000米 3. 小型无人机，空机质量小于等于5700千克，除微型及小型无人机以外的其他无人机 4. 大型无人机，空机质量大于5700千克的无人机 中国的空域目前归属于军队管理，民用航空领域则由民航总局向军队申请划分空域及航道。 民航总局针对私人飞行器的管理专设“中国航空器拥有者及驾驶员协会AircraftOwners and Pilots Association Of China - AOPA”， 中国民航领域对飞行器主要管理分为三个层次等级进行管理。 第一等级：室内飞行的无人机，视距内飞行的微型无人机，及非人口稠密区域的试验无人机，这等级的飞行器由拥有者自行管理，自行负责。

多旋翼无人机培训指导_多旋翼无人机空气动力学理论课程_无人机空气动力的原理

多旋翼无人机培训指导_多旋翼无人机空气动力学理论课程_无人机空气动力的原理 关键词速读：无人机空气动力学、无人机理论课程、无人机考证理论、 无人机培训考证、多旋翼无人机 根据《民用无人机驾驶员管理规定》，起飞全重 7 千克以下的无人机视距内飞行时无须持证，超出该范畴的，比如农机植保、测绘航测等行业，则在飞行资质管理范围内，必须通过民用无人机驾驶员培训学习来考取民用无人机驾照（电子执照），方可持证合法飞行。 本文为理论培训课程中的多旋翼无人机空气动力学理论部分。 力学基础： 牛顿第一定律：孤立质点保持静止或匀速直线运动； 牛顿第二定律：物体因受力作用而产生加速度； 牛顿第三定律：相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反。 空气流动的描述： 空气动力是空气相对于飞机运动时产生的，要学习和研究飞机的升力和阻力，首先要研究空气流动的基本规律。 流体模型化： 理想流体，不考虑流体粘性的影响。 不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.4。 绝热流体，不考虑流体温度的变化，Ma<0.4。

飞机相对气流方向与飞行速度方向相反 风洞实验：

迎角： 迎角就是相对气流方向与翼弦之间的夹角 相对气流： 相对气流方向就是飞机速度方向的反方向相对气流方向就是判断迎角大小的依据。 平飞中，可以通过机头高低判断迎角大小。而其他飞行状态中，则不可以采用这种判断方式。

水平飞行、上升、下降时的迎角。 流线和流线谱： 空气流动的形式一般用流线、流管、流线谱来描述。 流线：流场中一条空间曲线，在该曲线上流体微团的速度与曲线在该点的切线重合。对于定常流，流线是流体微团流动的路线。 流管：

无人机航拍测绘简介及应用

什么是无人机？ 无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的多旋翼或者无人直升机飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。在突发事情应急、预警有很大的作用。 无人机航拍航测简介 无人机航拍是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载遥感设备,如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪等获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。 为适应城镇发展的总体需求，提供综合地理、资源信息。正确、完整的信息资料是科学决策的基础。各地区、各部门在综合规划、田野考古、国土整治监控、农田水利建设、基础设施建设、厂矿建设、居民小区建设、环保和生态建设等方面，无不需要最新、最完整的地形地物资料，已成为各级政府部门和新建开发区急待解决的问题。 我们用遥感航拍技术准确地反映出地区新发现的古迹、新建的街道、大桥、机场、车站以及土地、资源利用情况的综合信息。遥感航拍技术是各种先进手段优化组合的新型应用技术。 无人机航拍技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台，用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据；并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。 无人机航拍测绘的特点 无人机航拍测绘具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点。特别适合获取带状地区航拍影像（公路、铁路、河流、水库、海岸线等）。且无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便，易于转场的遥感平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。 小型轻便、低噪节能、高效机动、影像清晰、轻型化、小型化、智能化更是无人机航拍的突出特点。 无人机航拍的应用范围 无人机航拍遥感技术可广泛应用于国家生态环境保护、矿产资源勘探、海洋环境监测、土地利用调查、水资源开发、农作物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、森林病虫害防护与监测、公共安全、国防事业、数字地球以及广告摄影等领域，有着广阔的市场需求。

多旋翼无人机实验报告

一、实验目的 知道和了解无人机各个组成部分，他们的参数，和参数代表的意义。 二、数据分析 桨叶 1045：1045是指桨的直径是10英寸，螺距4.5英寸，而1英寸=2.54厘米。一般来说，螺旋桨的直径越大，转速越低，效率越高，但直径过大时，桨叶盘面处的平均伴流减少，导致机身效率下降，可能会降低总的推进效率。其他条件不变的情况下：螺距增加，推力和扭矩都会增加。 电机 XA2212/980KV ：2212是电机的型号，前面2位是电机定子线圈的直径，即电机定子线圈的直径为22mm ，后面两位数字是指电机定子高度为12mm ；980KV 是指电压每增加1V ，电机的转速增加980RPM ，KV 值是无刷电机特有的。电机的转速（空载）=KV 值*电压。 电调 20A 450Hz 2.6S 25.2V OPTO ：电调最大允许的持续电流为20A ，油门信号频率为450Hz ，电调使用2-6SLIPO 电池，最大电压为25.2V 。 WFLY 遥控器 WFT07 美国手 DC6V 200mA ：WFT07是遥控器的型号；美国手是指遥控模型是左手油门和方向舵，右手升降多和副翼，相对的日本手则表示左手升降舵和方向舵，右手油门和副翼；DC6V 是指遥控器的额定电压为6V 的直流电源；200mA 是指遥控器的额定电流为200mA 。 电源 12.6V 400mA （3s ）：12.6V 是电源的标准电压；400mA 是电源的标准电流；3s 是指电源中有三节锂电池。 机架 S500：S500是指对角线电机之间的轴距为500mm 。 机臂 23cm ：单个机臂长23cm 。 (WFLY)遥控接收器 2.4GHz 12Bits7channel Receiver PPM /PCMS 4096WFR07S ：2.4GHz 是指遥控器使用的工作频段为2400M~2483M ；7channel Receiver 是指遥控器有7个通道； PPM /PCMS 4096是指接收机分辨率是4096，该接收机解码方式是PCMS 4096 /PPM ；WFR07S 是接收机的型号。 NAZA-LITE 飞控：NAZA-LITE 飞控左边是A E T R(LED) U X1 X2 X3 (EXP),右边是M1 M2 M3 M4 M5 M6 F1 F2，有缺口的一边是信号线。单飞控配有8根公对公连接线，这是连接接收机用的。还有个LED 模块，为飞控和GPS 供电。飞控的AETRU 通道分别接接收机的1，2，3，4和三段开关通道，用公对公连接线连接，LED 模块的两根电源线连接在分线板上，一根有四根线的线连接飞控左边的LED 接口，另一根有三根线的线连接飞控的X3接口。M1~M6接口是连接电调的（有几个点调就接几个），F1~F2是连接云台的。

多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0411692690.html, 多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现研究作者：明志舒黄鹏刘志强李乐蒙高凯 来源：《科技资讯》2017年第29期 摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，现代高新科技的发展得到了前所未有的推 进，为各行业的进步和发展提供了良好的保障。近些年来出现的多旋翼无人机，是一种集合多项现代高新科技的成果，具有定点悬停功能，能够实现在现代军事、工业、农业等各个领域的应用。本文就四旋翼无人机为例，探讨了多旋翼无人机飞行控制系统的设计以及实现。 关键词：多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现研究无人机飞行控制系统 中图分类号：V249 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0057-02 1 飞行控制系统的硬件设计 本文设计的飞行控制系统在硬件方面主要分为控制器、传感器、电源、执行机构和遥控接收等模块，具体论述如下。 1.1 控制器 我们利用美国德州仪器公司所研发的TMS320F28335当作控制器当中的主芯片，可以说它是当下功能最为强大的一种芯片，具备对信号加以处理的功能，而且还有嵌入式控制以及针对事件加以管理的功能。该芯片的外部接口基本原则为：将飞控系统作为基础而定。该芯片不管是在引脚数目上，还是在引脚功能方面都非常贴合飞控系统的全部要求，所以说只要针对芯片的接口加以少量地拓展就可以了。其主要的特征为：（1）利用到了哈弗总线结构。（2）其代码安全模块利用到了128位密码对Flash加以保护，保证相关寄存器在数据方面的安全。（3）TMS320F28335的应用，实现了对开发时间大幅度的节约，这主要是其利用到了目前应用比较广泛的C/C++语言。（4）1K×16 OTP ROM以及8K×16形式的Boot ROM，供给出了两个用于采样的电力，继而实现了对两个通道上信号实施的同步采集，所以有着非常高效的处理能力以及运算的精度，确保了信号所具备的时效性以及高速性。 1.2 传感器 1.2.1 陀螺仪 陀螺仪能够对检测指示器中的数据加以显示，是自动控制系统当中的一个非常重要的组成。应用的陀螺仪是MPU6050三轴形式的陀螺仪，具有16位的模拟、数字转换器，使输出模拟量实现向可输出数字量的转化。 1.2.2 加速度传感器

喷药多旋翼无人机的详细介绍

喷药多旋翼无人机的详细介绍 目前，农用植保无人机喷药航空平台主要有3种：固定翼式飞机、单旋翼直升机和多旋翼直升机。首先来看，这三种无人机的对比图： 我们详细看下多旋翼无人机的相关情况： ?简介：多旋翼直升机采用对称结构的多个旋转中心带动旋翼产生风力进行飞行作业。 ?特点：多旋翼直升机价格适中，操作灵活，培训周期短。 ?作业情况分析：但由于采用电池作为动力来源，使得多旋翼直升机的作业覆盖半径在 300m之内，单次作业时间在30min之内，比较适合于田间小地块（<6.7hm2）。 ?不足：载量较小，抗风力稍弱。 ?工作原理：当进行农药喷洒时，操作人员开启远程无线遥控器上的喷洒控制开关，无线

遥控器根据开关位置将喷洒控制信号发送给安装在无人机上的无线接收机，喷洒控制板收到无线接收机传输过来的喷洒控制信号后，通过控制线对液泵进行PWM控制，通过改变PWM的占空比（每个开关周期内，使液泵处于导通的时间比例）来改变液泵的工作时长，从而改变农药喷洒流量,实现变量喷洒。 结构组成：多旋翼无人机主要由动力系统（包括：电机、电池、电调和桨）、飞行器主体（包含：机架、起落架）和控制系统（包括：遥控器、接收机、飞行控制器）组成。 国内农用无人机研发始于2005 年，目前已有10多家企业和科研单位研发生产农用无人机，并呈现快速增长的趋势。农用航空施药机型以大型固定翼飞机为主，用于中国东北三省、新疆、内蒙古等大面积的农垦地区; 以旋翼无人机为辅，用于中国南方丘陵、地形复杂的山地地区。所以来看，喷药多旋翼无人机这种比较适用于南方丘陵、地形复杂的山地地区。

亿天航新农号-10L是一种四旋翼电动植保无人机，无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果高，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性。

多旋翼考试题库(复习资料版)

多旋翼考试题库 1、一般来说，多轴飞行器在地面风速大于级时作业，会对飞行器安全拍摄稳定有影响。（1分） A.2级 B.4级 C.6级 2、使用多轴飞行器作业（1分） A. 应在人员密集区，如公园、广场等 B. 在规定空域使用，且起飞前提醒周边人群远离 C. 不受环境影响 3、部分商用多轴飞行器有收放脚架功能或机架整体变性功能，其主要目的是（1分） A. 改善机载任务设备视野 B. 调整重心增加飞行器稳定性 C. 减小前飞费阻力 4、以下不是多轴飞行器优点的是（1分） A. 构简单 B. 成本低廉 C. 气动效率高 5、下列哪种方式有可能会提高多轴飞行器的载重（1分） A. 电机功率不变，桨叶直径变大且桨叶总距变大 B. 桨叶直径不变，电机功率变小且桨叶总距变小 C. 桨叶总距不变，电机功率变大且桨叶直径变大 6、四轴飞行器飞行运动中有（1分） A. 沿3轴移动，绕3轴转动 B. 绕4个轴转动 C. 沿3个轴移动 7、多轴飞行器在没有发生机械结构改变的前提下，如发生飘逸，不能直线飞行时，不需要关注的是（1分） A. GPS定位 B. 指南针校准 C. 调整重心位置 8、多轴飞行器悬停时的平衡不包括（1分） A. 俯仰平衡 B. 方向平衡 C. 前飞费阻力平衡 9、多轴飞行器不属于以下哪个概念范畴（1分） A. 自转旋翼机 B. 重于空气的航空器 C. 直升机 10、多轴飞行器正常作业受自然环境影响的主要因素是（1分） A. 地表是否凹凸平坦 B. 风向 C. 温度、风力 11、大多数多轴飞行器自主飞行过程利用实现高度感知（1分） A. 气压高度计 B. GPS C. 超声波高度计 12、下面说法正切的是（1分） A. 一般来讲，多轴飞行器反扭力的数值是比较大的 B. 多轴飞行器在稳定垂直上升时，所有旋翼总的反扭之和增加 C. 多轴飞行器的反扭距通过旋翼两两互相平衡

多旋翼无人机精细化巡检技术方案设计介绍

多旋翼无人机精细化巡检 多旋翼无人机精细化巡检通常应用于220kV及以上输电线路的架空输电线路巡检，主要巡检方式为拍照、录像等方式进行巡检，巡检的主要内容为杆塔本体及附属设施关键部位可见光拍照巡检并提交巡检所发现缺陷及相关报告。 第一部分：无人机精细化巡检内容 通常情况下多旋翼无人机精细化巡检（可见光拍摄）的主要巡检对象有如下7类。 1、导地线有无缺陷或异常； 2、线路金具有无缺陷或异常（甲方若要求间隔棒需巡检，可使无人机后 退到一定距离以拍摄通道的方式进行拍摄）； 3、绝缘子及绝缘子串有无缺陷或异常； 4、附属设施有无缺陷或异常； 5、通道及交叉跨越有无缺陷或异常； 6、基础地质环境有无缺陷或异常； 7、杆塔本体运行状况。 第二部分：巡检要求 多旋翼在保证最小安全距离10m的情况下，通过无人机对杆塔各个巡检部位进行可见光拍摄，照片像素为2400万，最终成像效果能清晰分辨出螺栓及开口销细节，并根据架空输电线路实际运行情况并结合不同塔型作业经验我们将架空输电线路精细化巡检的照片数量划定为单回路直线塔至少14张、单回路耐张塔至少27张、双回路直线塔至少25张、多回路耐张塔至少40张、单回路换位塔至少30张、双回路换位塔至少50张。下表仅以单回路“导线排列方式以水平排列方式”塔型及和双回路“干”字型及与“干”字型塔相似塔型为例说明详细拍摄部位及巡检效果。 单回路杯型直线塔为例至少包含14张照片（杯型直线塔为例，基础地质环境未计入）

双回路直线塔至少包含26张照片（干字型塔为例，基础地质环境未计入)。 第三部分：数据资料及报告 1、数据资料 巡检数据处理按照统一标准格式：线路名称（**kV**线）、杆塔编号（**号）逐级建立文件夹归档存放。 例：假设有单回路220kV洋双线Ⅰ线无人机精细化巡检资料，则有例（1）所示资料文件。

四旋翼无人机技术原理解读(通讯方式)

四旋翼无人机技术原理解读（通讯方式） 目前发现国内正儿八经机器人、无人机并且还能活跃地上网关注行业前沿动向、热爱写科普文章的研究人员原来越少。因此所有的研究回答里都没有人真正说明白无人机到底是什么，而理解无人机到底是什么才是回答这个问题的先决条件。 什么是无人机 首先，无人机就是不载人的飞行器，而说到飞行器，通常我们又可以把飞行器分为三类。 1、固定翼(fixed wing)。平时坐的波音747空客A380，还有F-16歼-15之类的都是固定翼飞机。顾名思义就是翅膀形状固定，靠流过机翼的风提供升力。动力系统包括桨和助推发动机。固定翼根据机翼尺寸的不同还有很多小的分类，在此不细说。固定翼飞行器的优点是在三类飞行器里续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大，缺点是起飞的时候必须要助跑，降落的时候必须要滑行。 2、直升机(helicopter)。特点是靠一个或者两个主旋翼提供升力。如果只有一个主旋翼的话，还必须要有一个小的尾翼抵消主旋翼产生的自旋力。为了能往前后左右飞，主旋翼有极其复杂的机械结构，通过控制旋翼桨面的变化来调整升力的方向。动力系统包括发动机、整套复杂的桨调节系统、桨。直升机的优点是可以垂直起降，续航时间比较中庸，载荷也比较中庸。缺点是极其复杂的机械结构导致了比较高的维护成本。 3、多旋翼(multi-rotor)。四个或者更多个旋翼的直升机，也能垂直起降，但是通常只有直升机叫直升机，多旋翼就叫多旋翼，而不叫多旋翼直升机。四旋翼特别叫做quadrotor。多旋翼机械结构非常简单，动力系统只需要电机直接连桨就行。下图是直升机的动力系统结构，再下图是多旋翼的动力系统结构。不懂机械的人也能看出多旋翼简单得多。多旋翼的优点是机械简单，能垂直起降，缺点是续航时间最短，载荷也最小。 今天来给大家介绍下四旋翼无人机，看看怎么是真正的技术，吼吼吼...... 1.i2c通信方式； 因为我不是学电类专业，最开始对i2c这些是没有一点概念，最后通过Google了解了一些

多旋翼无人机的发展历程

多旋翼无人机的发展历程 结构简单、维护成本低是多旋翼飞行器的最大优点，飞行控制器使得多旋翼无人机操控简易和飞行稳定，是多旋翼能够广泛推广的核心原因。从早期航模爱好者把相机DIY到多轴飞行器进行盲拍开始，空中影像的应用领域被初次打开，消费类航拍无人机经历了不断的技术发展和产品迭代，我们可以把多旋翼无人机核心技术的应用和历史时期进行结合，归纳出在时间轴上多旋翼无人机的发展历程。 2009-2012飞控系统为核心技术 2009年左右，一些技术型的航模爱好者自行组装四轴机架并安装无刷电机和桨，通过无线电遥控器的混控程序设定来控制四个螺旋桨的转动速度，实现手动操控四轴飞行器。2010至2012年，市面推出了APM，DJI的

Wookong-M、Naza-M，XAricraft的AHRS等多旋翼控制器，实现具备姿态增稳的飞行控制方式，通过GPS定位系统实现户外定位悬停和自主返航。 多旋翼控制器/图来源网络 玩家可通过直接挂置小型运动相机和模拟图传，并通过无线电遥控器操控飞机进行最初级的短距离第一人称视角（FPV）飞行和视频录制，因此2009年至2012年是以飞控系统为核心技术的第一代小型多旋翼航拍无人机时期。

第一代小型多旋翼航拍无人机时期/图来源网络 第一代小型多旋翼航拍无人机时期/图来源网络

2012-2014无刷云台wifi图传一体机设计 2012年，DJI发布的全球首款三轴无刷电机直驱云台禅思Z15-5N，利用姿态解析和超高精度无刷电机控制革命性的解决舵机式云台响应慢，转动不平滑所导致拍摄的视频抖动以及水波纹问题，开启了多轴无人机真正意义上的航拍时代。2013至2014年，消费类多轴无人机开始全面普及搭载无刷云台和相机的设计，代表的云台是DJI Zenmuse H3-2D，不少厂家的无刷云台则直接采用了国外开源方案。 无刷云台/图来源网络 由于无刷云台结构的限制，飞行器挂载的第三方相机则清一色被GoPro占领。2014年，DJI推出了首款高清广角相机并和无刷云台集成的一体机方案Phantom2 Vision+ ，同时采用WiFi数字图传提供远距离和清晰的传输画质。无人机厂商自主研发高清相机并集成到云台成为了之后的趋势，一体化为标准的第二代无人机设计理念逐步得到广泛认同。