無(wú)人機(jī)教材ppt

無(wú)人飛行器概述 1910年 在萊特兄弟所取得的成功的鼓舞下 來(lái)自俄亥俄州的年輕軍事工程師查爾斯 科特林建議使用沒(méi)有人駕駛的飛行器 用鐘表機(jī)械裝置控制飛機(jī) 使其在預(yù)定地點(diǎn)拋掉機(jī)翼并象炸彈一樣落向敵人 在美國(guó)陸軍的支持和資助下 他制成并試驗(yàn)了幾個(gè)模型 取名為 科特林空中魚(yú)雷 科特林蟲(chóng)子 1933年 英國(guó)研制出了第一架可復(fù)用無(wú)人駕駛飛行器 蜂王 使用3架經(jīng)修復(fù)的 小仙后 雙翼機(jī)進(jìn)行試驗(yàn) 從海船上對(duì)其進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電遙控 其中2架失事 但第三架試飛成功 使英國(guó)成為第一個(gè)研制并試飛成功無(wú)線(xiàn)電遙控靶機(jī)的國(guó)家 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 二戰(zhàn)期間 美國(guó)海軍首先將無(wú)人機(jī)作為空面武器使用 1944年 美國(guó)海軍為了對(duì)德國(guó)潛艇基地進(jìn)行打擊 使用了由B 17轟炸機(jī)改裝的遙控艦載機(jī) 美國(guó)特里達(dá)因 瑞安公司生產(chǎn)的 火蜂 系列無(wú)人機(jī)是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)獨(dú)一無(wú)二 產(chǎn)量最大的無(wú)人機(jī) 1948 1995年 該系列無(wú)人機(jī)產(chǎn)生多種變型 無(wú)人靶機(jī) 亞音速和超音速 無(wú)人偵察機(jī) 無(wú)人電子對(duì)抗機(jī) 無(wú)人攻擊機(jī) 多用途無(wú)人機(jī)等 美國(guó)空軍 陸軍和海軍多年來(lái)一直在使用以BQM 34 火蜂 靶機(jī)為原型研制的多型無(wú)人機(jī) 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 美國(guó) 火蜂 無(wú)人機(jī) 上世紀(jì)70 90年代及其以后 以色列軍事專(zhuān)家 科學(xué)家和設(shè)計(jì)師對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)裝備的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn) 并使以色列在世界無(wú)人駕駛系統(tǒng)的研制和作戰(zhàn)使用領(lǐng)域占有重要地位 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 以色列 偵察兵 無(wú)人機(jī) 全世界都在造無(wú)人機(jī) 80 90年代 除了美國(guó)和以色列外 其他國(guó)家的許多飛機(jī)制造公司也在從事無(wú)人機(jī)的研制與生產(chǎn) 西方國(guó)家中在無(wú)人機(jī)研制與生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先位置的是美國(guó) 今天 美軍有用于各指揮層次 從高級(jí)司令部到營(yíng) 連長(zhǎng)的全系列無(wú)人偵察機(jī) 許多無(wú)人機(jī)可以攜帶制導(dǎo)武器 炸彈 導(dǎo)彈 目標(biāo)指示和火力校射裝置 最著名的是 捕食者 可復(fù)用無(wú)人機(jī) 世界上最大的無(wú)人機(jī) 全球鷹 影子 200 低空無(wú)人機(jī) 掃描鷹 小型無(wú)人機(jī) 火力偵察兵 無(wú)人直升機(jī) 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 美國(guó) 全球鷹 無(wú)人機(jī) 美國(guó) 捕食者 無(wú)人機(jī) 美國(guó) 影子200 無(wú)人機(jī) 美國(guó) 掃描鷹 無(wú)人機(jī) 美國(guó) 火力偵察兵 無(wú)人直升機(jī) 中國(guó) 翼龍 無(wú)人機(jī) 中國(guó) 翔龍 無(wú)人機(jī) 中國(guó) 暗箭 無(wú)人機(jī) 中國(guó) 彩虹5 無(wú)人機(jī) 多旋翼無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 多旋翼飛行器作為無(wú)線(xiàn)電遙控的一種類(lèi)型 歷史尚淺 1 理論開(kāi)創(chuàng)階段多旋翼無(wú)人飛行器理論開(kāi)創(chuàng)于上世紀(jì)10年代 直升機(jī)研發(fā)之前 幾家主要飛機(jī)生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)出的在多個(gè)螺旋槳中搭乘飛行員的機(jī)型 這種設(shè)計(jì)開(kāi)創(chuàng)了多旋翼飛行器的理論 2 加速發(fā)展階段2007年以后 裝配高性能壓電陶瓷陀螺儀和角速度傳感器 六軸陀螺儀 的多旋翼無(wú)人飛行器開(kāi)始出現(xiàn)加速發(fā)展 多旋翼無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 3 未來(lái)發(fā)展階段 伴隨著飛行器技術(shù)的進(jìn)步 多旋翼無(wú)人飛行器使用者會(huì)急劇增加 這樣一來(lái) 事故和故障也會(huì)相應(yīng)增加 甚至?xí)l(fā)展成社會(huì)問(wèn)題 今后不僅是制造商和商店一級(jí) 協(xié)會(huì)和主管部門(mén)面向多旋翼無(wú)人飛行器的飛行會(huì)和培訓(xùn)班也會(huì)增加 多旋翼無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史 多旋翼無(wú)人飛行器 無(wú)人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)避免犧牲空勤人員 因?yàn)轱w機(jī)上不需要飛行人員 所以最大可能地保障了人的生命安全 無(wú)人機(jī)尺寸相對(duì)較小 設(shè)計(jì)時(shí)不受駕駛員生理?xiàng)l件限制 可以有很大的工作強(qiáng)度 不需要人員生存保障系統(tǒng)和應(yīng)急救生系統(tǒng)等 大大地減輕了飛機(jī)重量 制造成本與壽命周期費(fèi)用低 沒(méi)有昂貴的訓(xùn)練費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用 機(jī)體使用壽命長(zhǎng) 檢修和維護(hù)簡(jiǎn)單 無(wú)人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是能夠定點(diǎn)起飛 降落 對(duì)起降場(chǎng)地的條件要求不高 可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電遙控或通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控 無(wú)人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在生存力低 在與有較強(qiáng)防空能力的敵人作戰(zhàn)時(shí) 無(wú)優(yōu)勢(shì)可言 無(wú)人機(jī)速度慢 抗風(fēng)和氣流能力差 在大風(fēng)和亂流的飛行中 飛機(jī)易偏離飛行線(xiàn)路 難以保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài) 無(wú)人機(jī)受天氣影響較大 結(jié)冰的飛行高度比過(guò)去預(yù)計(jì)的要低 在海拔3000 4500m的高度上 連續(xù)飛行10 15min后會(huì)使飛機(jī)受損 無(wú)人機(jī)的應(yīng)變能力不強(qiáng) 不能應(yīng)付意外事件 當(dāng)有強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí) 易造成接收機(jī)與地面工作站失去聯(lián)系 無(wú)人機(jī)機(jī)械部分也有出現(xiàn)故障的可能 一旦出現(xiàn)電子設(shè)備失靈現(xiàn)象 那對(duì)無(wú)人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備將是致命的 無(wú)人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn) 無(wú)人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域 無(wú)人飛行器的應(yīng)用非常廣泛 可以用于軍事 也可以用于民用和科學(xué)研究 在民用領(lǐng)域 無(wú)人飛行器已經(jīng)和即將使用的領(lǐng)域多達(dá)40多個(gè) 例如影視航拍 農(nóng)業(yè)植保 海上監(jiān)視與救援 環(huán)境保護(hù) 電力巡線(xiàn) 漁業(yè)監(jiān)管 消防 城市規(guī)劃與管理 氣象探測(cè) 交通監(jiān)管 地圖測(cè)繪 國(guó)土監(jiān)察等 無(wú)人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域 城市規(guī)劃與管理 影視航拍 無(wú)人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域 地圖測(cè)繪 農(nóng)業(yè)植保 電力巡線(xiàn) 消防救援 交通監(jiān)管 無(wú)人飛行器的分類(lèi) 無(wú)人飛行器的種類(lèi)繁多 主要包括飛艇 固定翼無(wú)人機(jī) 傘翼無(wú)人機(jī) 撲翼無(wú)人機(jī) 變翼無(wú)人機(jī) 旋翼式無(wú)人機(jī)等 無(wú)人飛行器的分類(lèi) 飛艇 無(wú)人飛行器的分類(lèi) 固定翼無(wú)人機(jī) 傘翼無(wú)人機(jī) 撲翼無(wú)人機(jī) 變翼無(wú)人機(jī) 無(wú)人飛行器的分類(lèi) 旋翼式無(wú)人機(jī)多旋翼 旋翼式無(wú)人機(jī)直升機(jī) 多旋翼概述及分類(lèi) 多旋翼飛行器也稱(chēng)為多軸飛行器 是直升機(jī)的一種 它通常有3個(gè)以上的旋翼 飛行器的機(jī)動(dòng)性通過(guò)改變不同旋翼的扭力和轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn) 相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī) 它構(gòu)造精簡(jiǎn) 易于維護(hù) 操作簡(jiǎn)便 穩(wěn)定性高且攜帶方便 常見(jiàn)的多旋翼飛行器 如 四旋翼 六旋翼和八旋翼 被廣泛用于影視航拍 安全監(jiān)控 農(nóng)業(yè)植保 電力巡線(xiàn)等領(lǐng)域 多旋翼概述及分類(lèi) 三軸多旋翼 無(wú)人飛行器的分類(lèi) 四軸多旋翼 八軸多旋翼 六軸多旋翼 多旋翼飛行器的構(gòu)造 多旋翼飛行器主要由機(jī)架 電機(jī) 電調(diào)和槳葉組成 為了滿(mǎn)足實(shí)際飛行需要 一般還需要配備電池 遙控器及飛行輔助控制系統(tǒng) 多旋翼飛行器的構(gòu)造 機(jī)架機(jī)架是指多旋翼飛行器的機(jī)身架 是整個(gè)飛行系統(tǒng)的飛行載體 一般使用高強(qiáng)度重量輕的材料 例如碳纖維 PA66 30GF等材料 多旋翼飛行器的構(gòu)造 風(fēng)火輪F550 PA66 30GF 筋斗云S1000 碳纖維 電機(jī)電機(jī)是由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成 是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 在整個(gè)飛行系統(tǒng)中 起到提供動(dòng)力的作用 多旋翼飛行器的構(gòu)造 電調(diào)電調(diào)全稱(chēng)電子調(diào)速器 英文electronicspeedcontroller 簡(jiǎn)稱(chēng)ESC 在整個(gè)飛行系統(tǒng)中 電調(diào)主要提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令 來(lái)控制電機(jī) 完成規(guī)定的速度和動(dòng)作等 多旋翼飛行器的構(gòu)造 槳葉槳葉是通過(guò)自身旋轉(zhuǎn) 將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的裝置 在整個(gè)飛行系統(tǒng)中 槳葉主要起到提供飛行所需的動(dòng)能 按材質(zhì)一般可分為尼龍槳 碳纖維槳和木槳等 多旋翼飛行器的構(gòu)造 尼龍槳 碳纖維槳 木槳 電池電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置 在整個(gè)飛行系統(tǒng)中 電池作為能源儲(chǔ)備 為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來(lái)源 目前在多旋翼飛行器上 一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等 多旋翼飛行器的構(gòu)造 普通鋰電池 智能鋰電池 遙控系統(tǒng)遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成 是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)控制終端 多旋翼飛行器的構(gòu)造 遙控器 接收機(jī) 飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應(yīng)器元件 主要由陀螺儀 飛行姿態(tài)感知 加速計(jì) 角速度計(jì) 氣壓計(jì) GPS及指南針模塊 可選配 以及控制電路等部件組成 通過(guò)高效的控制算法內(nèi)核