无人机系统介绍资料
无人机系统科普知识
无人机系统科普知识
1、系统介绍
无人机系统是指利用无人机平台搭载各类任务载荷，用于完成遥感监测、中继通信、空投运输等作业任务的系统。
系统包含无人机平台、任务载荷、测控数据链、地面测控站、综合保障与维修。
无人机与卫星监测、地面监测等手段构成天、空、地一体化的无人机应用系统，具备全方位全天候快速、高效的监测能力。
2、系统性能
最大作业半径可达600km，最长作业时间可到8h，最大载荷能力可达60kg。
可搭载载荷设备包括可见光照相机、可见光摄像机、红外热像仪、SAR、激光雷达、高光谱相机等。
可生成的数据产品包括可见光照片、可见光视频、红外图像、SAR图像、三维点云等。
3、系统应用
主要应用在电力、通信、气象、农林、海洋、勘探、摄影、防灾减灾等领域。
此外，在缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等方面也有着良好的应用前景。
无人机系统概论
无人机系统概论无人机系统概论随着科学技术的迅猛发展，无人机系统已成为军事、民用等领域重要的技术手段。
无人机的出现，不仅为人类创造了更多便捷、高效的工具，也在某些特定领域取代了人类原本的工作。
无人机系统能够执行包括侦察、监视、侵略、武装、能源等在内的一系列任务，使作战效果更为显著，也带动了一批与之相关的高精尖技术的发展。
一、无人机系统的基本概念无人机系统是个完整的技术系统，包括飞行器、导航、通信、集中控制、成像、作战等一系列组件。
其中的飞行器常规被认为是一个自主的、半自主的或遥控的平台，为应用程序提供各种类型的支持。
而无人机通常是指没有人类驾驶员的飞机，可以是自主或遥控飞行，并通过预先编程的自动控制算法或人工控制实现飞行任务。
二、无人机大小的分类由于无人机的应用范围和用途的不同，无人机的大小也有严密的分类。
可按以下方式进行分类：1、微型无人机：长度在15厘米左右，重量在10克以下，也称“蚊子式无人机”，用于侦察、作物检测等领域。
2、小型无人机：也称轻型无人机，长度20-125厘米，重量1-25千克，用于测量、监测、搜索和侦察等领域。
3、中型无人机：长度2-6米，重量20-150千克，用于机场监控、灾害救援、边境巡逻等领域。
4、大型无人机：长度6-15米左右，重量300-500千克，用于搜索、侦察、攻击等军事领域。
5、特种无人机：长度15-20米左右，重量500千克以上，用于战争、战争后的灾害救援、矿山勘探等领域。
三、无人机系统的应用1、军事应用：近年来，无人机侦察、瞄准和攻击等作战功能已经成为重要的趋势，如美国以MQ-9 Reaper为代表的无人机，可实现长时间的侦查和打击，具有极高的杀伤力和远程作战能力。
2、民用应用：无人机技术在农业、石油、天文、地震、环境监测、电力监测等领域的使用日益增加，无人机用于关键设施的保卫和管道巡检。
3、研究应用：在科学研究中，无人机广泛应用于空气动力学、地理测绘、天文观测、环境检测等领域。
无人机概述及系统组成
无人机概述及系统组成无人机（UAV）的定义无人机驾驶航空器（UA：Unmanned Aircraft），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）、不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。
以下简称无人机。
无人机系统的定义及组成无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称无人驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft System），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统，无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。
无人机系统驾驶员的定义无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵飞行控制的人。
无人机系统的机长，是指在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全的驾驶员。
无人机和航模的区别一、定义不同无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。
航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不带有动力装置的，不能载人的航空器，就叫航空模型。
二、飞行方式不同唯一的区别在于是否有导航飞控系统，能否实现自主飞行。
通俗来说，无人机可以实现自主飞行，而航模不可以，必须由人来通过遥控器控制。
也就是无人机的本身是带了“大脑”飞行，可能“大脑”受限于人工智能，没有人脑灵光。
但是航模的“大脑”始终是在地面，在操纵人员的手上。
三、用途不同无人机更偏向于军事用途或民用特种用途，而航空模型更接近于玩具。
昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的设计、生产、销售、及航测航拍服务，费用低、技术强、工期短、精度高，是中国技术顶尖的航测航拍无人机设计制造及航飞服务商。
四、组成不同无人机比航模要复杂。
航空模型由飞行平台、动力系统、视距内遥控系统组成。
无人飞行器系统概论+复习材料_全_
无人飞行器系统概论 复习材料1、无人机定义：无人机是无人驾驶飞行器简称。
是一种由动力驱动，机上无人 驾驶，具有自动控制能力的飞行器。
2、无人机系统定义：以无人机为主体，配有相关的分系统，能完成特定任务的 一组设备。
3、无人机系统组成： 无人机系统一般由以下部分组成 a）无人机平台 b）测控与信息传输分系统 c）飞行控制与导航系统 d）任务载荷 e）发射与回收系统 f）地面运输与保 障系统 4、无人机系统分类： 微型无人机；重量一般不超过 1kg 小型无人机：重量一般不超过 20kg，航程不超过 30km 近程无人机：航程能达到 100km 中程无人机：航程能达到 500km 中空长航时无人机： 航程超过 500km， 续航时间 20 小时以上， 飞行高度 5000 到 10000m 高空长航时无人机：航程达到 10000km，续航时间 20 小时以上，飞行高度达 到 15000m 5、无人飞行器种类包括固定翼无人机、垂直起降无人机、飞艇等。
6、美国无人机系列： MQ-1 捕食者/Predator RQ-2 先锋/Pioneer RQ-3 暗星/Dark Star RQ-4 全球鹰/Global Hawk RQ-5 猎人/Hunter RQ-7 影子/Shadow200 MQ-8B 火力侦察兵/Fire Scout MQ-9 死神/Predator B 7、无人机系统最适合做的事 长时间枯燥的事、核污染、化学污染、战场前沿侦察、极端恶劣天气下飞行 8、升力系数曲线翼型的升力系数随迎角变化而变化。
在失速迎角前，基本是线性变 化的。
当迎角超过失速迎角时，升力系数会突然减小。
这个现象称为失 速。
9、升力公式 1 L = ρυ 2 SC lα α 2 其中：L 是升力，ρ 是空气密度，υ 是空气速度，S 是有效机翼面积，C lα 是升力线斜率， α 是攻角10、马赫数：物体飞行的速度与所处环境气体音速的比值。
无人机应用知识：无人机的遥控方式和通讯系统介绍
无人机应用知识：无人机的遥控方式和通讯系统介绍无人机是一种新型的载具，其广泛应用于军事和民用领域中。
它的遥控方式和通讯系统是保证无人机正常运行的关键因素，下面对这两个方面做一个详细介绍。
一、遥控方式无人机遥控方式主要包括手动遥控和自动遥控两种。
1.手动遥控手动遥控是指通过操纵手柄或操作面板控制无人机。
手动遥控是最广泛使用的无人机控制方式，适用于大多数无人机应用场合。
手动遥控主要由三个部分组成：操纵杆、控制板和显示屏。
2.自动遥控自动遥控是指通过预先编程的无人机控制系统，实现无人机的自主飞行。
自动遥控主要应用于需要进行大规模巡逻或高精度数据采集的场合。
自动遥控采用的是卫星导航系统、惯性导航系统和传感器等多种技术。
二、通讯系统无人机通讯系统主要分为两类：遥控通讯和数据通讯。
1.遥控通讯遥控通讯是指对无人机的控制指令进行传输的过程。
传输的方式包括无线电通讯和红外通讯两种。
一般采用无线电通讯。
2.数据通讯数据通讯是指将无人机实时采集到的数据实时传输到地面站以及后续处理系统中。
传输的方式主要是雷达和卫星通讯，传输速度快，具有高速率、长距离和越野通讯等优点。
三、无人机遥控和通讯系统的应用无人机的遥控和通讯系统广泛应用于军事和民用领域，如下所述：1.军事领域军事领域是无人机遥控和通讯系统的主要应用领域。
无人机在情报监视、空中侦察、空中作战支援、特种作战、反恐作战、救援行动等方面发挥着重要作用，遥控和通讯性能的稳定与高效是其关键。
2.民用领域民用领域主要包括农业、测绘、环保、消防和公安等。
无人机在农业领域中，可以用来检测作物生长状况，以及为农业生产提供信息支援；在温室农业中，可以帮助辅助控制温度和湿度；在测绘领域中，可以进行地形测量、建筑物测量和土地测量等。
总之，无人机的遥控和通讯系统是无人机稳定高效运行不可缺少的要素，其应用可以为军事和民用领域带来重大的经济和社会效益。
无人机应用知识：无人机的控制系统及算法介绍
无人机应用知识：无人机的控制系统及算法介绍无人机是一种无人驾驶的飞行器，大幅提升了人类的观察、勘察和采集能力。
无人机的控制系统和算法是无人机成功运作的关键，本文将为大家介绍无人机控制系统的工作原理和常用的算法。
一、无人机控制系统的工作原理无人机控制系统的核心是飞行控制器（Flight Controller，FC）。
飞行控制器主要包括传感器、CPU、调制解调器和电源系统等组成，其中传感器和CPU是最为重要的部分。
1.传感器飞行控制器的传感器主要包括以下几种：（1）加速度计（Accelerometer）：用于测量飞行器的加速度，确定其加速度的大小和方向。
（2）陀螺仪（Gyroscope）：用于测量飞行器的角速度，确定其旋转速度和方向。
（3）磁力计（Magnetometer）：用于测量飞行器所处的磁场，确定其所在的方向。
（4）气压计（Barometer）：用于测量飞行器所处的高度，确定其海拔高度。
2. CPU飞行控制器中的CPU负责运算和控制，其主要功能包括数据采集、信号处理、控制计算和控制输出等。
通过分析传感器采集的数据，CPU可以得到飞行器的实时状态信息，从而根据预设的控制算法进行计算，输出给各个执行机构控制指令，从而调整飞行器的运动状态。
3.调制解调器调制解调器是飞行控制器与地面站进行通信的设备，主要负责接收地面站发送的指令，并将飞行器状态信息上传到地面站。
4.电源系统飞行控制器需要电源供电，无人机通常使用锂电池作为主要电源。
电源系统设计不当会对飞行控制器的性能产生影响，例如电源电压波动会导致飞行控制器输出的控制指令不稳定。
二、常用的无人机控制算法无人机的控制算法是控制系统重要的组成部分，其好坏直接决定着飞行器飞行的稳定性和精度。
以下是几种常用的无人机控制算法。
1. PID控制算法PID控制算法是一种常见的飞行器控制算法，其作用是通过将飞行器的状态与期望状态之间的误差作为控制量，不断调整飞行器的姿态以尽可能减小误差。
无人机里的工作原理是
无人机里的工作原理是
无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）的工作原理是通过无线电遥控或预先设定的自主飞行路径实现操控和飞行。
它们通常由以下几个主要部件组成：
1. 机身结构：无人机的机身一般由轻质复合材料制成，以提高飞行效率和减少重量。
2. 电池系统：无人机的动力来源主要是电池。
电池的电量和能量密度直接决定了无人机的飞行时间和载荷能力。
3. 无线通信系统：无人机通过无线电信号与地面控制站或其他通信设备进行数据传输，包括飞行控制指令、传感器数据和图像视频等。
4. 飞行控制系统：飞行控制系统是无人机的核心，由包括加速度计、陀螺仪、电子罗盘等传感器和飞行控制器组成，用于实时监测飞行状态，稳定飞行姿态并执行操控指令。
5. 卫星导航系统：无人机通常通过全球定位系统（GPS）等卫
星导航系统进行定位和导航，以实现自主飞行和目标定位。
6. 航空器动力系统：无人机的动力系统通常由电机和螺旋桨组成，通过电能驱动螺旋桨旋转产生推力，以实现飞行。
7. 传感器和摄像设备：无人机通常配备各种传感器和摄像设备，如多光谱传感器、红外相机、摄像头等，用于收集环境信息、
目标识别和任务执行等。
基于这些主要部件的组合和协同工作，无人机能够实现各种任务，包括航拍、飞行勘测、灾害救援、军事侦察等。
无人机飞控系统设计与开发
无人机飞控系统设计与开发一、介绍无人机飞控系统无人机（UAV）是一种不需要搭载人员而能够自主飞行的飞行器。
由于其具备覆盖面广、灵活性高等优点，因此在军事、民用、科研等领域都得到了广泛应用。
无人机飞行离不开飞控系统的支持，它掌握着飞机的动力、定位控制和传感数据处理等关键技术，从而实现飞行安全和目标精确控制。
二、无人机飞控系统的概述无人机飞控系统通常包括传感器、处理器、存储器、数据通信模块和作业设备。
其中，传感器用于感知外部环境，包括加速度计、陀螺仪、罗盘等，处理器用于运算和控制，存储器则是数据的缓存和存储。
由于无人机需要与人类进行通信，因而数据通信模块也是必不可少的组成部分。
作业设备则依据无人机的实际用途不同而有所差异，例如军用无人机可能装配炸弹和导弹等武器，而民用无人机则主要用于航拍、作物保护等领域。
三、无人机飞控系统设计与开发的关键技术1、传感器选择和定位传感器是无人机飞控系统必不可少的核心组成部分之一。
传感器的选择直接影响系统的性能和稳定性。
由于无人机搭载传感器需满足体积小、重量轻、性能可靠等要求，因此传感器的选择和定位需要经过仔细的考虑和配合。
比较常用的传感器有加速度计、陀螺仪、罗盘、气压计等。
2、信息传输信息传输模块是在飞行途中向地面控制中心传输各种数据的设备。
由于无人机的高速飞行速度和长时间稳定飞行的要求，只有采用高效的数据传输技术，才能保证及时且准确地传递数据。
常用的数据传输技术主要包括无线电波以及蓝牙等短距离无线传输技术。
3、控制器设计控制器是无人机飞控系统的核心部分，其主要特点是强大的运算能力和高度自动化。
控制器可以将传感器探测到的数据进行计算和处理，并产生控制指令，将其传达给飞行器的各项部件。
控制器种类繁多，智能控制器、模糊控制器、PID控制器等都常被应用于无人机飞控系统设计中。
4、程序设计飞控系统的程序设计包括上位机程序和下位机程序两个部分。
上位机程序主要处理PC机或其他设备与飞行器之间的数据传输和控制调度，下位机程序则针对飞机的各项控制任务进行编程，以实现稳定、精准的控制。
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1
系统组成
eBee无人机
飞控系统
数据处理软件
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eBee无人机构成
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无人机顶面
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无人机底面
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eBee物理参数
• • • • • 翼展96厘米 小于700G（1.5磅）起飞重量 锂聚合物电池供电 3公里半径的无线链路 1600万像素摄像头，电子集成和控制
•
• •
45分钟在空时间
36-57公里每小时（10-16M/ s）的巡航速度 抗风高达45公里每小时（12M/ s）风速
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eBee技术参数
• 涵盖高达10平方公里的
•
• • • • •
地面3cm 正射影像的精度
5cm的数字高程模型（DEM）的精度 地面传感器和反向引擎，螺旋和直线2种着陆方式 机身的数据记录功能 3D飞行规划和可视化 可多个无人机同时作业（避免撞机危险）
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eMotion软件信息显示
• • • • • 航行参数：航行时间、估计风力、风向、航行高度距离 相机参数：相机控制、参数、图像位置 任务规划：直观的图形显示任务完成情况和位置等信息 航行检测：显示飞行的参数，保证飞行正常 飞行姿态：实时记录飞机姿态等多种信息，可对意外事故事后分析。
•
无需大量像控点，可通过4-6个点进行整体校正，平面精度可达5厘米（3厘 米分辨率），
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数据匹配
数据处理自动化
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处理结果-正射影像
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处理结果
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总结-简单、方便、安全
•
•
野外操作简单，到达现场后5分钟内可起飞
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eMotion软件飞控界面
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eMotion软件功能
• • • • • • • • 可以使用原有影像图作为底图，也可直接联网使用GOOGLE地图作为底图 清晰的底图有助于航线的规划和设计，保证安全飞行 航线自动规划（输入重叠率，像素参数）横向60%，纵向70% 通过拖拉设计修改航线，包括旋转方向、区域 可以随时更改航线，随时控制飞机降落，设定起飞和降落地点 软件可根据地形情况设计，包括复杂地形和简单地形 丰富的飞机信息显示和语音提示，可视化的飞行路径 可以手动操作（无需软件自动化）
总结—直观、简单
• 飞控软件直观简单，易操作，信息齐全
•
• •
航线规划方便并可随时修改，可随时控制飞机的降落和停止拍摄
软件飞控设备集成度高，可操控性好， 记录完整信息，方便数据的分析
• •
软件直观简单，易操作，信息齐全，高效的数据处理 输出结果包括正射影像图，DSM点云数据等
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根据天气情况可以随时起降，无需任何起飞降落辅助设备，对于紧急任务 在天气不好时，也可以利用部分时间飞行。
•
电池充电方便，可使用车载充电或电瓶充电，每次充电一小时，可保证连 续飞行。
•
设备轻巧，操作简单，自动化程度高，易学易用，安全可靠，能保证设备 的安全和防止次生灾害待飞发生。
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飞机的起飞与降落
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后处理Postflight Terra 3D-EB
• 软件自动化程度高，新建项目，导入数据，软件自动处理
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导入数据包括影像和飞机的记录数据文件（以.bbx为后缀）
可以进行云计算或者单机计算，数据计算稳定可靠 支持多种输出格式，可兼容GIS和CAD，能对数字化地形进一步的分析和 分类。
行业应用
• 正射影像图-----满足规划，拆迁补偿，
•
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点云数据----三维建模，矿山测量，城镇街景测量
DSM数据----可以加工为所有测绘所需
•
地形图测绘，建筑工程，农田监测管理，3D 模型及可视化，污水 废处理，灾害应急测量，安全评定，森林监控，洪水变化监测， 侵蚀监测，容积计算，调查研究，资产管理等领域都有广泛的应 用。