垂直起降固定翼无人机研究
垂直起降固定翼无人机研究报告
垂直起降固定翼无人机研究报告垂直起降固定翼无人机（Vertical Takeoff and Landing, VTOL）是一种具有垂直起降能力的固定翼无人机。
相比传统的固定翼无人机，垂直起降固定翼无人机具有更高的灵活性和多样性。
本文将对垂直起降固定翼无人机的研究进行探讨。
首先，垂直起降固定翼无人机的研究在军事领域有着广泛的应用。
由于其独特的起降方式，垂直起降固定翼无人机能够在狭小的空间内进行起降，比如在舰船上或者城市中心。
这使得垂直起降固定翼无人机成为一种重要的情报侦察和目标打击工具。
其次，垂直起降固定翼无人机的研究也在民用领域得到广泛应用。
例如，在无人货运方面，垂直起降固定翼无人机能够在城市中心等人口密集区域进行货运，减少了交通压力和环境污染。
此外，垂直起降固定翼无人机还可用于搜救、农业作业和航拍等领域，提供了更多的选择和解决方案。
垂直起降固定翼无人机的研究面临着一些挑战。
首先，由于垂直起降需要额外的动力和控制系统，这增加了无人机的复杂性和成本。
其次，垂直起降固定翼无人机在空中飞行时需要保持平衡，这对控制系统的精度和稳定性提出了更高的要求。
此外，垂直起降固定翼无人机的垂直起降能力通常意味着减少了飞行时间和有效载荷。
为了解决这些挑战，研究人员采取了许多措施。
首先，他们不断改进垂直起降系统，减少额外动力系统所占用的空间和重量。
其次，他们通过改进飞行控制算法和传感器技术来提高垂直起降固定翼无人机的飞行稳定性和精度。
此外，他们还在电池和动力系统上进行了大量研究，以提高垂直起降固定翼无人机的续航时间和有效载荷。
总而言之，垂直起降固定翼无人机是一种具有广泛应用潜力的无人机。
无论是在军事还是民用领域，垂直起降固定翼无人机都能够提供更高的灵活性和多样性。
尽管研究人员仍然面临一些挑战，但通过持续的研究和创新，垂直起降固定翼无人机有望在未来取得更多的突破。
一种垂直起降固定翼无人机及起降方法[发明专利]
![一种垂直起降固定翼无人机及起降方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a9afbf1b905f804d2b160b4e767f5acfa1c783f0.png)
(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 202011555764.9(22)申请日 2020.12.24(71)申请人 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所地址 710089 陕西省西安市阎良区人民东路1号(72)发明人 王钟毓 马坤 付强 李高胜 樊振凯 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008代理人 杜永保(51)Int.Cl.B64C 29/00(2006.01)B64C 39/02(2006.01)B64D 27/02(2006.01)(54)发明名称一种垂直起降固定翼无人机及起降方法(57)摘要本发明公开了一种垂直起降固定翼无人机，包括旋翼、机身、机翼和尾翼；旋翼设在机身的前端；机翼有2个，安装在机身前段的两边；尾翼有3个，采用Y字形三翼面间隔120°布局形式设在机身的尾部；机身包括机身前段和机身后段，机身后段包括三个可分离机身段，三个可分离机身段分别与机身前段轴连，三个可分离机身段各为机身后段的120°部分，由控制系统控制三个可分离机身段张开或收拢，张开后的三个可分离机身段形成三角支架，收拢后的三个可分离机身段形成机身后段。
本发明的无人机具有旋翼机的垂直起降不受地形影响的功能，同时具有固定翼无人机长航时、高负载的能力。
权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 112607012 A 2021.04.06C N 112607012A1.一种垂直起降固定翼无人机，其特征在于，包括旋翼(1)、机身(2)、机翼(3)和尾翼(4)；旋翼设在机身的前端；机翼(3)有2个，安装在机身(2)前段的两边；尾翼(4)有3个，采用Y字形三翼面间隔120°布局形式设在机身(2)的尾部；机身(2)包括机身前段(2‑1)和机身后段(2‑2)，机身后段(2‑2)包括三个可分离机身段，三个可分离机身段分别与机身前段(2‑1)轴连，三个可分离机身段各为机身后段(2‑2)的120°部分，由控制系统控制三个可分离机身段张开或收拢，张开后的三个可分离机身段形成三角支架，收拢后的三个可分离机身段形成机身后段(2‑2)。
推力矢量垂直起降无人机的设计、控制与验证
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第22期·39·文章编号：2095－6835（2020）22－0039－02推力矢量垂直起降无人机的设计、控制与验证＊王志伟，赵思诺，高坚（中国计量大学机电工程学院，浙江杭州310002）摘要：目前，无人机在石油管道巡检、电力巡查、精准农业、消防火情监测等领域广泛应用。
基于推力矢量结构的垂直起降无人机可以提高工作效率，节省能源。
在垂直起降的基础上优化动力结构，用推力矢量装置代替传统的副翼来改变飞行器的姿态，从而提高飞行器的灵活性与稳定性，有效增加飞行器续航时间，并对飞行器性能进行测试与验证。
关键词：垂直起降；推力矢量；无人机；XFLR5仿真中图分类号：TP29文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.22.015垂直起降（VTOL ）飞行器主要指固定翼飞行器可以不用借助跑道而在原地就能垂直起飞和垂直降落，可以不用机场跑道即可进行工作。
结合多旋翼与固定翼飞行器设计思想，利用飞行器电机差速来控制飞行器的偏航姿态，利用矢量控制技术来控制飞行器俯仰及横滚姿态。
笔者们设计出推力矢量控制器来控制飞行器，即利用电机转动不同的角度使自身产生的推力方向发生改变，产生滚转力矩和俯仰力矩，从而控制飞行的姿态，由于推力直接作用于飞行器，使得飞行器姿态改变更灵活更迅速，也可更稳定地悬停与平飞。
1垂直起降无人机模型设计1.1翼型分析利用XFLR5进行不同翼型的动力曲线分析，如图1所示，对不同翼形的升阻比、升力特性、阻力特性曲线等进行分析。
图1利用XFLR5进行不同翼型的动力曲线分析图1中，①为升力系数随阻力系数变化曲线，②为升力系数随迎角大小变化曲线，③为升力系数随水平倾转角度大小变化曲线，⑤为力矩系数随迎角大小变化曲线，⑥为升阻比值随迎角大小变化曲线。
选取了ara-6%、brogginni-55509、cj-3406三种翼型进行分析对比。
混合动力VTOL垂直起降固定翼无人机行业深度研究报告
技术挑战
在保持动力系统可靠性的同时， 实现能量管理优化和减轻重量。
研发进展
采用新型电池技术、高效能量转 换装置、智能能量管理策略等措
施，提升混合动力系统性能。
自主导航与控制技术
自主导航与控制原理
利用GPS、惯性导航等传感器和先进 控制算法，实现无人机自主飞行和精 确制导。
技术挑战
研发进展
采用多传感器融合、深度学习等人工 智能技术，提升自主导航与控制性能 。
航电系统集成商
负责将传感器、导航系统、通信设备等航电设备进行集成和优化， 确保无人机各系统的协同工作。
下游应用领域及客户群体
军事领域
用于侦察、监视、通信中继等任 务，提高作战效率和安全性。
民用领域
应用于航拍、测绘、农业植保、物 流配送等领域，提高生产效率和便 捷性。
科研领域
用于气象观测、环境监测、地质勘 探等科学研究任务。
行业应用拓展
在军事、民用等领域具有广泛应用前景，如侦察、运输、救援等 。
投资回报预测及风险提示
市场规模增长
随着技术进步和应用拓展，混 合动力VTOL无人机市场规模将
持续扩大。
竞争格局变化
行业领先企业将逐步形成，但 市场仍存在较多初创企业和潜 在进入者。
技术风险
混合动力VTOL技术仍处于发展 阶段，存在技术不成熟、研发 失败等风险。
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政策法规风险
国内外政策法规对无人机行业 监管趋紧，可能影响行业发展
速度和方向。
企业并购重组动态关注
行业整合加速
随着市场竞争加剧，企业间并购重组将成为行业发展 的重要趋势。
产业链上下游合作
无人机企业与上下游企业合作，共同推动产业链整合 和优化。
垂直起降无人机总体方案分析及控制策略综合研究
（ 北京航空航天大学 航空科学与工程学院， 北京 １０８ ） ００３ 摘 要：垂直起降无人机是垂直起降技术和无人机的结合体。它既有直升机的垂直起降和悬停能力，又具有
固定翼飞机的速度快 、航程远的特点。同时 ，它还具备一般元人 机的基本特点 ，可满足执行特殊任务 的需要 。 因元 需考虑机载人员 的因素 ，垂直起降元人机可 以采用 的垂 直起 降和总体设计 方案更加灵 活 和多样。本 文在
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HC-521垂直起降固定翼无人机技术规格书说明书
HC蜂巢航宇科技（北京）有限公司山东蜂巢航空科技有限公司H C/C081901-2020 HC-521垂直起降固定翼无人机技术规格书联系电话：010-836866102020年08月19日产品部整理发布版本版本修改日期责任人说明V1.02020.08.19陈晨系统编写HC-521技术规格书2020.12.04陈晨更换遥控器型号；确定了航空箱尺寸；修改了部分参数汇签编制人：编制日期：审核人：审核日期：批准人：批准日期：目录1主题内容和适用范围 (1)2HC-521垂直起降固定翼无人机系统概述 (1)2.1系统特点 (1)2.2典型应用领域 (2)3系统组成及技术指标 (2)3.1系统组成 (2)3.2系统技术指标 (4)4分系统设备技术指标及说明 (5)4.1飞行平台 (5)4.2动力装置 (6)4.3飞行控制系统 (6)4.4任务设备系统（选配） (7)4.4.1HHOP-V4倾斜摄影立体测绘相机错误！未定义书签。
4.4.2CAM-M20光电吊舱..............错误！未定义书签。
4.5通讯与数据链系统 (10)4.5.1选配：DL-10图数一体链路（1.5GHz） (10)4.6地面控制站及地面保障设备 (12)4.6.1遥控器 (12)4.6.2笔记本地面站(航测版标配) (13)4.6.3GCS-D01双屏移动式地面站（选配） (14)4.6.4充电器 (15)4.6.5集成便携箱 (17)4.6.6备品备件.................................错误！未定义书签。
4.7使用保管环境条件 (17)4.8系统典型使用过程 (18)4.9保障和服务 (19)4.9.1现场保障 (19)4.9.2基地保障 (19)4.10售后服务 (19)4.11培训和资料 (20)4.12系统配置清单 (21)1.主题内容和适用范围本技术规格书规定了HC-521无人机系统的技术状态、技术指标和检验验收方法，作为订货方和供货方签订合同、进行验收交付时的技术状态依据。
垂直起降固定翼无人机研究报告
垂直起降固定翼无人机研究报告垂直起降固定翼无人机是一种能够在垂直方向起降的固定翼飞行器。
它结合了直升机的垂直起降能力和固定翼飞机的长航程和高速飞行性能，具备了独特的优势。
本篇报告将就垂直起降固定翼无人机的技术原理、应用领域以及前景进行研究。
首先，垂直起降固定翼无人机的技术原理。
该飞行器通常由固定翼和垂直起降系统两部分组成。
固定翼部分主要负责飞行和巡航，通常使用常规的翼形和控制方式。
垂直起降系统通常由垂直升降发动机、倾转推力器或者其他垂直起降设备组成。
垂直起降无人机可以像直升机一样，从静止状态垂直起飞，并且具备固定翼飞机的远程巡航和高速飞行能力。
其次，垂直起降固定翼无人机的应用领域。
由于其独特的起降方式和多功能性，该类型无人机在军事、民用和商业领域都有广泛的应用前景。
在军事领域，垂直起降固定翼无人机可以用于侦察、监视、打击和后勤支援任务。
它们可以在短时间内从任何位置起飞，执行各种任务，并且能够在困难的地形和气候条件下操作。
在民用领域，垂直起降固定翼无人机可以用于物流运输、搜救、灾害监测和环境监测等任务。
在商业领域，垂直起降固定翼无人机可以用于快速递送、航拍摄像、物流配送等领域，具有巨大的市场潜力。
最后，垂直起降固定翼无人机的前景。
垂直起降固定翼无人机在航空领域中具有独特的优势，能够克服传统飞机和直升机的限制，具有更高的安全性和经济性。
随着无人机技术的不断发展和成熟，垂直起降固定翼无人机的性能将进一步提升，应用领域也会不断扩大。
尽管目前垂直起降固定翼无人机技术仍存在一些挑战，如飞行稳定性、垂直起降系统的可靠性和能源消耗等问题，但随着技术的不断进步和创新，这些问题将逐渐得到解决。
因此，垂直起降固定翼无人机有着广泛的发展前景。
综上所述，垂直起降固定翼无人机是一种具备垂直起降能力和固定翼飞行性能的飞行器。
它在各个领域都有广泛的应用前景，并且随着技术的发展和创新，其性能将进一步提升。
尽管目前还存在技术挑战，但相信这些问题将逐渐解决。
浅谈警用无人机技术应用与研究
报 刊 荟 萃科技纵横kejizongheng公安部近年来也开始加速普及和装备无人机用于巡视执法和反恐处突，极大提升了反应速度和办案效率。
新技术的使用不仅仅是社会生产活动的必然趋势，也是加强警方战斗力的根本保证。
本文主要论述无人机带给警方处置各类情况的积极作用和变化，提出在各类处警环境中的应用和解决方案。
一、影响出警速度的因素（一）交通堵塞和地形、天气因素举例而言，在10公里半径范围内出警，假设警用车辆在城镇道路交通系统中直线行进速度为40-70km/h，那么，警车赶到10公里案发点的时间要超过10分钟，如果在交通繁忙、堵塞、道路曲折的情况下，这个时间还要更久，而很多案发地点还在偏僻郊区，可能有山地、河流及不可预测的雨雪天气影响出警速度。
（二）报警人地址表述不详报警人很有可能因为情况危急、心里紧张、不熟悉所处环境而无法清晰说明案发地点，耽误出警和获救时间。
（三）警力不足、情况不一目前，我国警力和人口之比大约为万分之十一，而国际上警力和人口之比约万分之三十五左右，中国是一个警力非常薄弱的国家，然而，在缺乏足够警力的同时，出警频率却在升高，研究显示：案发后警察到达现场的时间少于3分钟，有30%的犯罪嫌疑人在现场或现场附近被抓获。
在5-10分钟时，现场抓获率就会下降到17.8%。
而中国的警力薄弱，在硬件设施上，很多地区也存在不足，面临更加严峻的出警问题。
（四）派出所分布不均作为公安机关的最基层组织，派出所的地理位置对人民警察的出警效率和服务能力至关重要，然而，由于地形地貌复杂和地处边远等不可抗拒的气候、地理环境、经济水平因素，派出所的分布和服务辐射范围也都有客观局限性。
二、警用无人机的优势和应用警方做出反应抵达犯罪现场的时间是提升办案效率的关键。
而出警时间受到距离、交通、地理、天气等空间环境因素影响和地面交通工具的局限，警用无人机的使用将能帮助警方有效解决这些问题。
在地面警力无法迅速抵达和反应的地区，无人直升机都能高速到达现场，执行对现场警情的侦查、拍摄、识别、跟踪和一定程度的犯罪慑阻、抓捕任务，同时也能高速到达现场遂行救助任务，比如空投急需的药物和补给、绳索和救生圈等，譬如天津公安特警总队研发的无人机机械臂对于在安检排爆任务中转移爆炸物的能力已经在公安部全国汇报演练中牛刀小试，颇有效果，引起多方关注。
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垂直起降固定翼无人机研究
垂直起降固定翼无人机是一种有效结合多旋翼无人机垂直起降能力和固定翼无人机高效巡航能力的无人机。
因其独特的起降-巡航性能,垂直起降固定翼无人机在军事侦察、边海防无人值守、战场态势获取等军事应用领域,及输油输电管线检测、复杂空域快速投送、航拍测绘等民用领域都具有极大的应用前景。
垂直起降固定翼无人机大致可分为复合倾转式,倾转旋翼式,动力复合式及尾座式四类。
当前对垂直起降固定翼无人机的研究大多数都集中在各类型的总体设计及其改进上,而对几种类型无人机的性能对比研究相对较少。
且因尾座式与前三种类型在总体设计和控制原理上差异较大,故本文主要对复合倾转式,倾转旋翼式,动力复合式三种类型进行对比分析研究。
本文首先对国内外已有的复合倾转式,倾转旋翼式,动力复合式三种无人机进行分类总结。
归纳分析各自的发展历程和研究动向,对比分析各自的优缺点和技术瓶颈,从而为进一步的研究设计和性能分析提供依据。
而后根据具体的设计指标设计出飞翼复合倾转无人机、分布式倾转旋翼无人机、大展弦比复合式无人机三型对应种类的无人机总体方案。
并介绍了三型无人机的操纵方式和典型飞行状态。
而后本文利用xflow气动软件对三型无人机的升阻力特性和三维气动特性进行了分析对比,同时分别对飞翼复合倾转无人机翼尖垂尾、分布式倾转旋翼无人机过渡状态和大展弦比复合式无人机过渡状态进行了重点分析。
并利用ANSYS软件WORKBENCH模块对大展弦比复合式无人机机翼结构强度进行有限元仿真分析,得到了机翼的形变云图和安全系数云图。
最后对无人机的整体重量,功耗和航时进行了分析和计算。
在设定三型无人机起飞重量和载荷相同的前提下对无人机的航时进行了重点对比,得到了最大航时的布局设计。
最后根据航时和具体设计对各设计布局进行性能评价和最优评定,同时也为同类型垂直起降固定翼无人机的设计提供参考和技术支撑。