八旋翼无人机系统知识
接收
机
射频带宽
接收灵敏度
-94dBm
-92dBm @ 6/7/8MHz
解调方式COFDM
接收天线全向天线
无线视频接收系统
产品特性
●图像输出：一路模拟PAL/NTSC自适应，Full D1画质，720×576像素
●语音输出：一路立体声，左右两个声道
●接收门限： -105dBm（10-6 BER @2 MHz信道宽度）；
-104dBm（10-6 BER @4MHz信道宽度）
●供电电源： AC220V，功耗小于8W
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5 X-8机载无线数字视频传输系统
产品特点：
1、端到端超低延时(小于300ms)
2、具有体积小特点(最轻170g),适合在对体积有要求的设备中安装,如无人机,机器人等
3、具有ABS发射加密功能
4、支持一路标准数据传输(RS232电平,支持1200~115200),可以用于实时传输
GPS、飞机姿态信息等数据
5、散热片式铝材机壳，防水、防尘、抗冲击性好
6、模块化设计,锂电池供电,电池可更换也可借助设备上的DC12V直接供电
7、可选全封闭式防水机箱，带来更高的系统安全性
8、具有超视距（NLOS----NO LINE OF SIGHT）、运动中传输的特点
9、工作频率可调，即在指定的频率范围内可以自行设定
10、内置高性能功放
11、发射机采用加密技术，可以阻止他人接收相同频率的信号
视频同步幅度mV 260~275mV
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6 X-8型增稳云台系统
特点：
可进行X/Y/Z三轴控制并自动水平稳定的无人机自稳定云台，包括机载姿态传感器，与所述机载姿态传感器相连的单片机，与所述单片机相连的伺服驱动装置，由所述伺服驱动装置驱动的X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置和Z轴角度调整装置；所述单片机用于接收机载姿态传感器的数据，并运算该数据得到伺服驱动信息，并将该伺服驱动信息传给伺服驱动装置，由伺服驱动装置驱动相应的X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置和Z轴角度调整装置。本实用新型的无人机自稳定云台，使地面人员可通过地面控制设备对，使机载设备（如高清相机、摄像机等）进行X轴/Y轴/Z轴运动，使其达到图像的稳定度和方位的准确度。
增稳云台原理图
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减震方式四点连接空气阻尼减震器
控制方式X轴蜗杆、Y轴直齿、Z轴皮带
控制轴向3轴
3 重量7kg
二、主要设备配置清单
序号产品名称型号供应商数量
1 八旋翼无人机系统X-8 --- 1
2 锂离子聚合物电池10AH --- 2
3 飞控系统X-8 --- 1
4 便携式地面站系统X-8 --- 1
5 多通道无人机遥控及接收装
置
FUTABA 美国 1
6 机载无线数字视频传输系统X-8 --- 1
7 增稳云台系统X-8 --- 1
8 机载设备NEX-5 索尼 1
9 无人机专用运输箱X-8 --- 1
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结束
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无人机培训课程与计划.pdf
无人机培训计划 根据上级要求xxx将组建技侦中队，我公司应邀对技侦中队队员进行多旋翼无人机相关知识和技能培训、训练及考核。 培训内容和课程 1、理论学习：相关民航无人机法规、无人机概述、系统组成及介 绍、飞行原理与飞行性能、气象、空域与起降场、任务规划、 旋翼无人机原理构造启动布局、无人机驾驶员飞行手册、空域 申请与空管通讯、航线规划、系统检查程序、正常飞行程序指 挥、应急飞行程序指挥、任务执行指挥等。 课程训练内容课时 1无人机概述6课时 2系统组成及介绍12课时 3无人机巡航阶段操作技术及相关知识10课时 4充电设备和电池的使用、无人机系统安 全运行管理、应急处置练习 8课时 5无人机组装调试实践10课时 6无人机遥控装置设置8课时 7无人机飞行原理与性能12课时 8气象8课时 9无人机飞行手册和其他文档8课时 合计82课时2、实践飞行：模拟飞行训练、无人机装机调试实践、无人机遥控 装置设置、地面站航点航线规划应急链路通讯、起飞与降落训练、四面悬停、模拟航线飞行、十字航线，矩形航线，圆周航
线，定点转弯训练、协调转弯训练、水平8字，水平360度，发动机失效自旋降落处置、充电设备和电池的使用、无人机系 统安全运行管理、应急处置练习。 课程科目地面带飞单飞总时 1模拟器训练88 2无人机各个设备知识、组装、调试1010 3地面站设置与飞行前准备88 4起飞与降落训练4812 5主飞行训练61016 6紧急情况下的操作指挥6814 7飞行考核2226 合计28182874 训练时间 培训时间根据教学计划及学员情况暂定1个月，该计划主要是为了贵单位技侦中队快速掌握无人机勘测、侦查、取证、空中协助等技能； 我公司将指派两名高级教练对贵单位技侦人员进行专业培训。 课时包括理论学习和实践飞行共计30天，培训时间为9:00-17:00。价格明细 800元×2人×30天=48000元。 无人机维护价格明细 无人机维护内容包括：电池保养、螺旋桨平衡保养、主机防水防潮纺 沙尘保养、电机维修电机校正、遥控器定期更新、云台及摄像机保养；无人机损坏维修（不包括更换配件费用）、无人机备件维护、软件升级及更新。 费用为：24000元/年。
倾转旋翼机模态转换的鲁棒H∞增益调度控制
倾转旋翼机模态转换的鲁棒H∞增益调度控制 蔡系海，付荣，曾建平* （厦门大学航空航天学院，福建厦门 361005） 摘要：本文研究了某小型倾转旋翼无人机模态转换阶段的飞行控制问题。基于鲁棒H∞控制，给出了一种模态转换飞行的增益调度方法，其设计条件具有线性矩阵不等式(LMI)的形式。针对模态转换飞行阶段存在的操纵冗余问题，给出了一套实用的舵效分配策略。最后，对该飞行器转换模态纵向动力学系统进行仿真研究。仿真结果表明，文中方法可以确保飞行器能准确地按照预定轨迹完成模态转换飞行，并对模型中存在的气动参数摄动具有较好的鲁棒性，且能够有效的抑制阵风等外部扰动。 关键词：倾转旋翼无人机；控制分配；增益调度；鲁棒H∞控制 中图分类号：V249.1文献标识码：A 1 引言 倾转旋翼机是一种独特的飞行器，它在常规固定翼飞机的基础上安装了可倾转的旋翼。因此，它既具有像直升机一样垂直起降、悬停和低空低速飞行的能力，又具有像固定翼飞机一样的高速、远距离巡航能力[1]。鉴于这些优势，该机型引起了国内外研究人员的广泛兴趣，并取得了一系列成果。美国军方早在上世纪50年代开始大力研制倾转旋翼机，由贝尔直升机公司设计的XV-3验证了倾转旋翼机的原理[2]。在XV-3的基础上，1973年贝尔公司设计了方案验证机XV-15，该机型验证了倾转旋翼机方案的可行性和任务的适应性[3]。基于美国军方提出的“多军种先进垂直起落飞机”要求，贝尔公司和波音公司于1983年开始研制军用型V-22“鱼鹰”[4]倾转旋翼机。为进一步探索倾转旋翼技术，土耳其学者Ertugrul Cetinsoy设计了一架油电混合动力的具有变形机翼的倾转四旋翼无人机，在综合考虑旋翼倾转受力、油量变化和机翼变形的影响后，建立其非线性动力学模型，分析了该机的控制策略[5]。Farid Kendoul等学者针对拥有一对能够纵向和横向偏转旋翼的倾转旋翼无人机，验证了使用双旋翼进行悬停的可行性，并使用back-stepping方法设计了无人机的增稳和轨迹跟踪控制器[6]。相比西方发达国家，我国在倾转旋翼机方面的研究时间较短。近十年来，我国十分重视倾转旋翼机的研究，尤其是一些高校和研究所正在积极进行相关理论的探索，并在旋翼/机翼气动干扰[7-8]、旋翼/短舱/机翼耦合气弹稳定性[9-10]、倾转过程飞行控制方法[11]等方面取得了阶段性成果。 倾转旋翼机因其独特的构造使其气动特性和稳定性会随着倾转角的改变发生显著的变化，其变化过程不仅是时变的，还是强非线性、强耦合的，整个模态转换飞行阶段存在严重的操纵冗余问题。国外虽已有这些方面的研究，并取得了大量的实验数据[3]，但因涉及过多的倾转旋翼飞行器核心技术机密，并没有太多资料可查阅。 收稿日期：2015-10-21录用日期：2015-11-20 基金项目：国家自然科学基金资助(61374037)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(20720150177) *通信作者：jpzeng@https://www.360docs.net/doc/f618553941.html,
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。
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。
倾转旋翼式无人机及应用
倾转旋翼式无人机 一．研究背景及发展现状： 无人机的起源并不算晚，早在1914 年，英国军事航空学会就批准了当时世界上第一个无人机计划，准备用于第一次世界大战。1935 年，DH.82B 蜂王号的诞生给无人机历史上留下了浓墨重彩的一笔，这种飞机采用导航技术，可以自主返回起飞点，使得无人机可以重复飞行，大大提高了无人机的实用价值。此后，一些高精密以及昂贵的设备开始在无人机设计中越来越多的应用，无人机的性能得到大幅度提高。随着航空技术的变革，无人机自主控制程度越来越高，也越来越智能。不仅如此，无人机的结构也不再局限于早期的固定翼结构，随着人们对无人机的应用需求日益增多，许多新型无人机应运而生。 由于倾转旋翼无人机机既有旋翼又有机翼,在旋翼倾转过程中气动特性比较复杂,存在着动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性等技术难题,因此其研制周期较长、研制费用高等缺点。此外,由于倾转旋翼机采用双旋翼,其飞机设计结构上存在欠缺,在操纵与控制上存在一定困难。其过渡过程的稳定控制是目前最迫在眉睫的问题。 国外：目前美国贝尔直升机公司研制出鱼鹰系列的倾转旋翼式直升机并成功试飞，投入使用，但在使用期间也并不是一帆风顺，曾出现过重大事故，欧洲航空工业界也在积极研制倾转旋翼机。1987 年初,“尤洛法”(EuroFAR)的倾转旋翼运输机在欧洲委员会资助下进行了可行性方案论证。1999 年多家欧洲公司联合研究名为“尤洛泰特”(Eurotilt)的倾转旋翼机制造实验台,设计巡航速度556 千米/小时、航程1481 千米和使用升限7620 米。与此同时,意大利阿古斯塔公司宣布一款名为“尤利卡”(Erica)的倾转旋翼机。1999 年10 月欧洲委员会将“尤利卡”与“尤洛泰特”合并成“第二代欧洲高效倾转旋翼机”。 国内：倾转旋翼机在国内的发展起步较晚,而且主要是对于倾转双旋翼机理论技术方面
无人机飞行控制方法概述
2017-10-08 GaryLiu 于四川绵阳 无人机的飞行控制是无人机研究领域主要问题之一。在飞行过程中会受到各种干扰，如传感器的噪音与漂移、强风与乱气流、载重量变化及倾角过大引起的模型变动等等。这些都会严重影响飞行器的飞行品质，因此无人机的控制技术便显得尤为重要。传统的控制方法主要集中于姿态和高度的控制，除此之外还有一些用来控制速度、位置、航向、3D轨迹跟踪控制。多旋翼无人机的控制方法可以总结为以下三个主要的方面。 1.线性飞行控制方法 常规的飞行器控制方法以及早期的对飞行器控制的尝试都是建立在线性飞行控制理论上的，这其中就有诸如PID、H∞、LQR以及增益调度法。 1)PID PID控制属于传统控制方法，是目前最成功、用的最广泛的控制方法之一。其控制方法简单，无需前期建模工作，参数物理意义明确，适用于飞行精度要求不高的控制。 2)H∞ H∞属于鲁棒控制的方法。经典的控制理论并不要求被控对象的精确数学模型来解决多输入多输出非线性系统问题。现代控制理论可以定量地解决多输入多输出非线性系统问题，但完全依赖于描述被控对象的动态特性的数学模型。鲁棒控制可以很好解决因干扰等因素引起的建模误差问题，但它的计算量非常大，依赖于高性能的处理器，同时，由于是频域设计方法，调参也相对困难。 3)LQR LQR是被运用来控制无人机的比较成功的方法之一，其对象是能用状态空间表达式表示的线性系统，目标函数是状态变量或控制变量的二次函数的积分。而且Matlab软件的使用为LQR的控制方法提供了良好的仿真条件，更为工程实现提供了便利。 4)增益调度法 增益调度（Gain scheduling）即在系统运行时，调度变量的变化导致控制器的参数随着改变，根据调度变量使系统以不同的控制规律在不同的区域内运行，以解决系统非线性的问题。该算法由两大部分组成，第一部分主要完成事件驱动，实现参数调整。如果系统的运行情况改变，则可通过该部分来识别并切换模态；第二部分为误差驱动，其控制功能由选定的模态来实现。该控制方法在旋翼无人机的垂直起降、定点悬停及路径跟踪等控制上有着优异的性能。 2.基于学习的飞行控制方法 基于学习的飞行控制方法的特点就是无需了解飞行器的动力学模型，只要一些飞行试验和飞行数据。其中研究最热门的有模糊控制方法、基于人体学习的方法以及神经网络法。 1)模糊控制方法（Fuzzy logic） 模糊控制是解决模型不确定性的方法之一，在模型未知的情况下来实现对无人机的控制。 2)基于人体学习的方法（Human-based learning） 美国MIT的科研人员为了寻找能更好地控制小型无人飞行器的控制方法，从参加军事演习进行特技飞行的飞机中采集数据，分析飞行员对不同情况下飞机的操作，从而更好地理解无人机的输入序列和反馈机制。这种方法已经被运用到小型无人机的自主飞行中。 3)神经网络法（Neural networks）
无人机知识储备报告资料
无人机知识储备报告 1 无人机介绍 无人机是无人驾驶飞机的简称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100公里空域），如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。 按照不同平台构型来分类，无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度较快；无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。 按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的性能要求各有偏重： 1）军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型； 2）民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务，目前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供，如警用、消防、气象等，占到总需求的约70%，而我们认为未来无人机潜力最大的市场可能就在民用，新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域； 3）消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。2无人机技术难点 1、飞控系统是无人机的“驾驶员”-更精确、更清晰 飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，我们认为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三
六旋翼无人机系统
六旋翼无人机系统技术文件 一、产品名称：六旋翼无人机系统 二、X-6是全新研制的六旋翼无人机系统，具有载重能力较强、续航时间理想、 与X-8无人机相比，体积更小、重量较轻、目标特性小，使用更加快捷、机动灵活、操作使用及维修简便等特点，自成体系独立执行电力巡检任务，稳定度与性能相对x-8无人机稍有逊色。 简介： X-6 无人机是由专业无人机技术研发团队经过多年研究、测试，最新推出的一款全球同类产品载重量最大、可垂直起降、拥有多项专利的无人飞行系统。 1）选用自主驾驶设备，大大提高飞控稳定性。 2）可携带多种任务载荷。 3）可用于执行资料收集、测量、检测、侦查等多种空中任务，在电力巡检领域能发挥其高效、隐蔽性强的特点，能对目标物进行远距离监视。 产品特点： （1）飞行器具有遥控、自主飞行能力，可以实时修改飞行航路和任务设置；（2）测控与信息传输设备具有遥控、实时信息传输的功能，具有多机、多站兼容工作及一定的抗截获、抗干扰能力； （3）侦察任务设备能昼夜实时获取目标图像信息，具有手动、自动控制工作模
式，可迅速发现、捕获、识别、跟踪目标； （4）飞行控制与信息处理站具有对飞行器进行遥控飞行和对机载任务设备进行操控的功能，具有飞行参数/航迹显示、航路规划和实时修改飞行计划、重新设置任务样式的能力；具有通过视频眼镜实现第一视角控制飞行的能力；具有接收标准视频信号、实时处理/存储图像、数据叠加等能力，具有目标定位和引导打击的能力，且能与上级指挥机关、情报处理中心和指挥系统相通连； （5）地面保障设备具有简易检测、维修与训练的能力，具有快速更换易 损件、备用动力电池组和双模态充电的功能； （6）全系统外场展开迅速，具有车载大范围机动和携行能力。 机体结构技术参数：
旋翼式无人机的发展和趋势
Artificial Intelligence and Robotics Research 人工智能与机器人研究, 2013, 2, 16-23 https://www.360docs.net/doc/f618553941.html,/10.12677/airr.2013.21003 Published Online February 2013 (https://www.360docs.net/doc/f618553941.html,/journal/airr.html) Development and Trend of Unmanned Rotorcraft Tianhang Zhang, Jinping Bai School of Aeronautics & Astronautics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Email: simayichen@https://www.360docs.net/doc/f618553941.html, Received: Nov. 1st, 2012; revised: Dec. 2nd, 2012; accepted: Dec. 13th, 2012 Abstract: With the rapid development of the unmanned rotorcraft, more and more attention has been paid on it in many field. In this paper, the general classification, technical composition, applications and development situation of un-manned rotorcraft is introduced. And the development trend of unmanned rotorcraft in the future is also predicted. Keywords: Unmanned Rotorcraft; Ground Control Station; Task Load; Development 旋翼式无人机的发展和趋势 张天航，白金平 电子科技大学航空航天学院，成都 Email: simayichen@https://www.360docs.net/doc/f618553941.html, 收稿日期：2012年11月1日；修回日期：2012年12月2日；录用日期：2012年12月13日 摘要：旋翼式无人机的高速发展已经受到了各个领域的高度重视，本文介绍了旋翼式无人机的大体分类、技术组成、应用领域、发展现状，并预测了旋翼式无人机未来的发展趋势。 关键词：旋翼式无人机；地面站；任务载荷；发展 1. 引言 无人机是指可重复使用的无人驾驶飞行器(UA V, Unmanned Aerial Vehicle)，有相应的航电系统、传感器系统、通信系统、飞行控制系统等，具有自主飞行和独立完成某项任务的功能，也有人称之为空中机器人。相对于有人驾驶飞行器，无人机具有造价低廉，适用于多种复杂任务环境、可降低人员伤亡等优点。英国早在1917年就研制成功了世界上第一架无人机，到20世纪80年代左右，无人机的发展逐渐得到重视。随着无人机在几次局部战争中大放异彩，其在各个领域中的应用价值也体现出来。目前，世界上很多国家都展开了无人机的研究和制造。 旋翼式无人机是无人机的一个主要分类，依靠一个或者多个旋翼提供机体的升力和动力。美国在20世纪50年代就开始了无人直升机的研制工作。随着无人机在各个领域中的深入发展，旋翼式无人机以其独特的空中悬停能力、较固定翼式无人机更优良的低空低速特性、对起降场地的低要求、极佳的机动灵活性以及高可靠性得到了越来越多的青睐，被广泛运用于军民各个行业。 整个旋翼式无人机系统是一个综合了空气动力学、导航制导、无线通信、电子信息、智能控制、系统软件等多项技术的复杂系统。 2. 旋翼式无人机系统 2.1. 旋翼式无人机的发展 世界上第一架具有实用性的直升机是俄籍美国人埃格·西科斯基制造的“VS-300”，它于1939年9月14日完成首飞，确立了旋翼式飞机的主流布局——单旋翼带尾桨。
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
无人机培训学校大纲模板仅供参考
民用无人驾驶航空器系统驾驶员 训练大纲 编制：公司名称 批准人：总经理 编制时间：年月日
总经理声明 依据中国民用航空局《一般运行和飞行规则》（CCAR-91R2）、《民用航空器驾驶员和地面教员合格审定规则》（CCAR-61R4）、《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定（AC-61-FS-2013-20）》及《轻小无人机运行规定（试行）（AC-91-FS-2015-31）》等有关规章的要求，为规范无人驾驶航空器系统（以下简称无人机）驾驶员和机长的训练工作，公司名称（以下简称：“**”）组织有关人员编写了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员训练大纲》（以下简称训练大纲）。该大纲由无人机理论及实践飞行训练大纲两部分组成。 训练大纲中明确规定了取得无人机驾驶员合格证和机长合格证的训练内容、课时和有关标准，是必须完成的最低标准。实施时必须严格执行，不得随意删改，如需更改，需经总经理批准。同时，在训练过程中，按照“**”有关管理程序实施监督检查，使学员经过训练达到训练大纲所规定的标准。 该训练大纲将根据需要，适时进行修订，具体修订工作由“**”的安技部负责。总经理承诺将认真执行训练大纲内容，科学安排，循序渐进，严格标准，确保训练安全和质量。 总经理： 年月日
1.在每次完成手册改版更新工作后，将换版人的姓名以及换版的日期填入相应的空格内。 如发现缺少修订的新版，请速与公司部门联系。 2.各部门收到新版后的一个星期内完成相关所有手册的更新。
目录 第一章概述 (5) 第二章地面理论训练大纲（驾驶员/机长适用） (7) 第一节民航法规与空中交通管制（*课时） (8) 第二节无人机概述与系统组成（*课时） (9) 第三节空气动力学基础与飞行原理（*课时） (10) 第四节结构与性能（*课时） (11) 第五节通信链路与任务规划（机长适用*课时） (12) 第六节航空气象与飞行环境（*课时） (13) 第七节无人机系统特性与操纵技术（*课时） (14) 第八节无人机飞行手册及其他文档（*课时） (15) 第九节植保无人机运行及安全（附加植保等级适用）（*课时） (16) 第三章实践飞行训练大纲 (17) 第一节模拟飞行（*/*课时） (20) 第二节无人机拆装、维护、维修和保养（*/*课时） (21) 第三节地面站设置与飞行前准备（机长适用）（*/*课时） (22) 第四节起飞与降落训练（*/*课时） (23) 第五节本场带飞（*/*课时） (24) 第六节本场单飞(*/*课时) (26) 第七节紧急情况下的操纵和指挥（*/*课时） (28) 第八节植保无人机运行（适用于附加植保等级）（*/*课时） (30) 第九节考核和结业（*/*课时） (31)
小型多旋翼无人机系统培训心得
小型多旋翼无人机系统培训心得为期一个月天的小型多旋翼无人机系统培训即将结束，我的内心充满了欢喜与惆怅。欢喜是因为离家一个月后终于可以回去了，惆怅的是还没来得及检视本次培训我是否得到了预期的收获。 在培训之前，由于岗位原因，我在单位很少能够获得实际操作无人机的机会，没有时间去实际验证各种无人机的性能和操作维护方法，这也造成了自己天天与无人机打交道却无法操作、无法对操作人员水平进行评价的尴尬。因此，本次培训对于我来说是使自己个人知识能力得到提升的一次难得的机会。 总结本次培训，自认为受益匪浅： 一是熟悉了多旋翼无人机工作原理和操作规范，详细了解了多旋翼无人机功能和操作过程中各项注意事项，为后期无人机运行奠定了理论功底。 二是能够实际操作多旋翼无人机执行巡检任务。虽然目前的水平离最终应用还有一段距离，但是从无操作经验到能够实际操作，这已是一个巨大的进步，也是本次培训我最大的收获。 三是与其他单位人员单位进行了有效的交流。通过与多名培训学员的交流，不仅结识了较多的同行、朋友，还获得了当前试点工作的最新动态，对比找出了自身存在的缺点和工作短板，对找准自身定位、促进专业发展提供了经验借鉴和前进方向。
四是通过实际操作多旋翼无人机，对比以前应用的无人机系统，对当前配置的设备优缺点有了直观了解，为未来设备配置积累了一定的改进需求。 当然，在这里还静下心来总结了一下自己工作以来的心路历程，觉得自己需要更加努力去学习、去工作，未来给自己的天空很广、压力也很大，需要更坚强的心和更有力的行动去实现最初的梦想。 对本次培训工作，我个人提出以下几点建议： 一是建议延长培训时间。本次培训时间对于无基础的人员较为短促，并不能达到实际操作的水平。 二是增加培训内容，对于未使用到的功能、按键、选项和保养维护流程进行讲解。本次培训厂家仅对无人机操作原理、注意事项进行了讲解，但对于一般未使用到的功能选项和如何保养、维护维修未进行介绍，在后期运行单位难免会遇到相关问题而无法处理。 三是建议参加培训人员年龄在30岁以下，并且在本单位内提前开展模拟器练习，使培训学员能够较快掌握操作要领、缩小起步差距。本次培训中存在一部分人可以直接参加考试而另一部分人模拟器也没接触过的情况，厂家对于培训整体进度安排较为困难，摔机情况也频繁出现。 对于本次培训机会，我倍感珍惜，希望自己还能有这种难得的提升机会。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
消防用多旋翼无人机系统技术标准
UAV 中国无人机产业联盟标准 消防用多旋翼无人机系统 技术要求 2015-10-31发布——————————————————————————————————— 中国无人机产业联盟发布
前言 本标准的全部技术内容为行业内认可标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国无人机产业联盟提出。 本标准主要起草单位：国鹰航空科技有限公司、中国电子科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、海鹰航空通用装备有限责任公司、华南理工大学、哈尔滨工程大学、深圳一电科技有限公司、深圳市科比特航空科技有限公司、广州长天航空（Space Arrow）科技有限公司、深圳九星智能航空科技有限公司、深圳九星天利科技有限公司、深圳科卫泰实业发展有限公司、中国人民解放军总参谋部第六十研究所、深圳洲际通航科技有限公司、深圳市彩虹鹰无人机研究 院有限公司、深圳市创翼睿翔天空科技有限公司、保千里视像科技集团股份有限公司、深圳华越无人机技术有限公司、深圳高科新农技术有限公司、深圳市艾特航空科技有限公司、深圳市盛禾无人飞机科技有限公司、深圳警圣电子科技有限公司、深圳市森讯达电子有限公司、深圳金狮安防无人机有限公司、广东泰一高新技术发展有限公司、南京交研科技实业有限公司、合肥佳讯科技有限公司、安徽泽众安全科技有限公司、深圳市万华信息科技有限公司、天仞航空科技有限公司、承德鹰眼电子科技有限公司。 本标准主要起草人：陶军生、胡志昂、宋鸿、杨金才、孙志坚、饶军、邵振海、吕明云、李春波、肖文建、刘伟、杨金铭、庞伟。 本标准与2015年10月31日发布。
目次 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 术语 (4) 4 系统构成 (5) 5 技术要求 (5) 5.1 功能要求 (5) 5.2 性能要求 (6) 6 信息传输 (7) 6.1 通用要求 (7) 6.2 视频流传输 (7) 7 环境适应性 (7) 7.1 气候环境适应性 (7) 7.2 机械环境适应性 (8) 8 安全性 (9) 8.1 绝缘电阻 (9) 8.2 抗电强度 (9) 8.3 泄漏电流 (9) 8.4 防过热 (10) 9 电磁兼容 (10) 9.1 电磁干扰 (10) 9.2 电磁辐射防护 (11) 10 质量保证规定 (11) 10.1 检验与测试 (11) 10.2 原材料质量 (11) 11 产品信息要求 (11) 11.1 产品标志 (11) 11.2 产品清单 (11) 11.3 产品说明书 (11)
【CN109946971A】一种倾转旋翼无人机过渡段的光滑切换控制方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910270627.1 (22)申请日 2019.04.04 (71)申请人 南京航空航天大学 地址 211106 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 邹怡茹 刘春生 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 王安琪 (51)Int.Cl. G05B 13/04(2006.01) (54)发明名称 一种倾转旋翼无人机过渡段的光滑切换控 制方法 (57)摘要 本发明公开了一种倾转旋翼无人机过渡段 的光滑切换控制方法，在所建立倾转旋翼飞行器 纵向非线性模型的基础上，选取飞行速度和短舱 倾角作为特征参数，对配平工作点拟合得到飞行 转换路径；根据所选取工作点进行全局状态空间 划分，从而建立起倾转旋翼机切换控制模型；根 据所述切换模型设计切换律，得到各子控制器及 子系统切换条件；进一步以切换参数作为输入对 实际飞行模态进行模糊推理，根据模糊推理结果 对各个子系统控制律进行加权，得到光滑切换控 制律。本发明针对倾转旋翼机在飞行模态转换过 程中系统参数变化大的特点，设计多模态切换控 制律，减小控制系统负担，同时减小了切换过程 中控制信号跳变给系统带来的恶劣影响。权利要求书3页 说明书8页 附图5页CN 109946971 A 2019.06.28 C N 109946971 A
1.一种倾转旋翼无人机过渡段的光滑切换控制方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)对倾转旋翼机进行各部件进行气动建模，并通过平动动力学方程和转动动力学方程得到倾转旋翼无人机纵向非线性模型； (2)选取短舱倾角作为特征参数，对倾转旋翼机进行不同工作点处的配平，根据定高飞行的控制要求选择过渡段的工作点，对不同短舱倾角处的工作点进行拟合，得到倾转旋翼机飞行转换路径，根据飞行转换路径上的工作点建立起以短舱倾角和飞行速度为切换参数的切换模型； (3)通过寻找各模态下的Lyapunov矩阵设计切换子系统的切换频率，从而求解得到使得切换过程稳定的各子系统平均驻留时间，通过求解线性矩阵不等式得到使得各闭环子系统有限时间稳定的控制器增益K，通过设计切换条件和各子控制器增益得到基于时间依赖的切换系统稳定条件； (4)根据模糊加权思想，对各模态下子控制增益进行模糊加权；以短舱倾角和飞行速度作为输入，对系统进行模糊推理，模糊推理判断出实际飞行器所处的飞行模态，从而计算出步骤三中所求得子控制器的权重，根据该权重对子控制器进行加权，所得实际控制器取决于对飞行对象模型和各个工作点模型的匹配程度。 2.如权利要求1所述的倾转旋翼无人机过渡段的光滑切换控制方法，其特征在于，步骤 (1)中，对倾转旋翼机进行各部件进行气动建模，并通过平动动力学方程和转动动力学方程得到倾转旋翼无人机纵向非线性模型具体为：在计算力和力矩时，对左右旋翼、左右机翼、垂尾、平尾、机身每一部分进行气动力建模，在倾转旋翼飞行器中，根据分体建模法得到倾转旋翼机气动力关系，再通过平动动力学方程和转动动力学方程得到倾转旋翼无人机纵向非线性模型f。 3.如权利要求1所述的倾转旋翼无人机过渡段的光滑切换控制方法，其特征在于，步骤 (2)中，为实现倾转旋翼无人机飞行转换过程中的定高控制，在不同工作点配平时垂向速度应为0；选取过渡段短舱倾角为45°，55°,65°的工作点代表倾转旋翼的过渡过程；根据此要求用MATLAB中的trim函数对非线性模型进行配平，得到不同短舱倾角下配平时对应的状态量和输入量；在配平的基础上，用linmod函数将模型进行线性化，得到不同配平点附近的线性模型；将所得到的工作点用以下Gaussian函数进行拟合， 全模式飞行转换路径为： 其中，a 1、a 2、a 3、a 4、a 5、a 6、b 1、b 2、b 3、b 4、b 5、b 6、c 1、c 2、c 3、c 4、c 5、c 6为拟合飞行转换路径的高斯函数系数； 沿着全模式飞行路径，以倾转旋翼机短舱倾角βM 和飞行速度V作为切换参数 ρ(βM ,V)，选取状态向量x＝[V x V y ωz θ]T ，输入向量u＝[δc δlong δe ]T ， 建立起倾转旋 翼机线性切换模型如下： 权 利 要 求 书1/3页2CN 109946971 A
详细解析无人机飞控技术
详细解析无人机飞控技术 以前，搞无人机的十个人有八个是航空、气动、机械出身，更多考虑的是如何让飞机稳定飞起来、飞得更快、飞得更高。如今，随着芯片、人工智能、大数据技术的发展，无人机开始了智能化、终端化、集群化的趋势，大批自动化、机械电子、信息工程、微电子的专业人材投入到了无人机研发大潮中，几年的时间让无人机从远离人们视野的军事应用飞入了寻常百姓家、让门外汉可以短暂的学习也能稳定可靠的飞行娱乐。不可否认，飞控技术的发展是这十年无人机变化的最大推手。 飞控是什么？ 飞行控制系统（Flight control system）简称飞控，可以看作飞行器的大脑。多轴飞行器的飞行、悬停，姿态变化等等都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和判断下达指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。 控可以理解成无人机的CPU系统，是无人机的核心部件，其功能主要是发送各种指令，并且处理各部件传回的数据。类似于人体的大脑，对身体各个部位发送指令，并且接收各部件传回的信息，运算后发出新的指令。例如，大脑指挥手去拿一杯水，手触碰到杯壁后，因为水太烫而缩回，并且将此信息传回给大脑，大脑会根据实际情况重新发送新的指令。无人机的飞行原理及控制方法（以四旋翼无人机为例） 四旋翼无人机一般是由检测模块，控制模块，执行模块以及供电模块组成。检测模块实现对当前姿态进行量测；执行模块则是对当前姿态进行解算，优化控制，并对执行模块产生相对应的控制量；供电模块对整个系统进行供电。 四旋翼无人机机身是由对称的十字形刚体结构构成，材料多采用质量轻、强度高的碳素纤维；在十字形结构的四个端点分别安装一个由两片桨叶组成的旋翼为飞行器提供飞行动力，每个旋翼均安装在一个电机转子上，通过控制电机的转动状态控制每个旋翼的转速，来提供不同的升力以实现各种姿态；每个电机均又与电机驱动部件、中央控制单元相连接，
北京韦加多旋翼植保无人机培训手册(修订版)培训资料
石河子职业技术学院多旋翼植 保无人机 培训手册 石河子职业技术学院无人机工程技术研究中心 2016年2月
目录 概述 (3) 法律法规 (3) 训练计划 (4) 员工必读 (5) 安全飞行 (6) 理论知识 (7) 实际操作 (9) 起降训练 (10) 主控系统 (11) 飞行过程中遇到的问题及解决方案 (13) 电机电调 (14) 备注 (16)
无人机驾驶飞机，简称无人机，利用无线电控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞机。 法律法规 《中华人民共和国民用航空法》-飞行管理 第七十三条 在一个划定的管制空域内，由一个空中交通管制单位负责该空域内的航空器的空中交通管制。 第七十四条 民用航空器在管制空域内进行飞行活动，应当取得空中交通管制单位的许可。 第七十五条 民用航空器应当按照空中交通管制单位指定的航路和飞行高度飞行；因故确需偏离指定的航路或者改变飞行高度飞行的，应当取得空中交通管制单位的许可。 第七十六条 在中华人民共和国境内飞行的航空器，必须遵守统一的飞行规则。进行目视飞行的民用航空器，应当遵守目视飞行规则，并与其他航空器、地面障碍物体保持安全距离。进行仪表飞行的民用航空器，应当遵守仪表飞行规则。飞行规则由国务院、中央军事委员会制定。 第七十七条 民用航空器机组人员的飞行时间、执勤时间不得超过国务院民用航空主管部门规定的时限。 民用航空器机组人员受到酒类饮料、麻醉剂或者其他药物的影响，损及工作能力的，不得执行飞行任务。 第七十八条 民用航空器除按照国家规定经特别批准外，不得飞入禁区；除遵守规定的限制条件外，不得飞入限制区。前款规定的禁区和限制区，依照国家规定划定 第七十九条 民用航空器不得飞越城市上空；但是，有下列情形之一的除外：（一）起飞、降落或者指定的航路所必需的；（二）飞行高度足以使该航空器在发生紧急情况时离开城市上空，而不致危及地面上的人员、财产安全的；（三）按照国家规定的程序获得批准的。 第八十一条 民用航空器未经批准不得飞出中华人民共和国领空。对未经批准正在飞离中华人民共和国领空的民用航空器，有关部门有权根据具体情况采取必要措施，予以制止。
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。