无人飞行器的设计
无人机应用设计方案
无人机应用设计方案一、引言无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称无人机）是指没有机组人员搭乘的飞行器，由地面遥控或预设程序自主飞行，也可根据指令、传感器获取信息自主执行任务。
随着科技的不断进步，无人机的应用范围也不断扩大，涵盖了农业、物流、环保、测绘等多个领域。
本文将针对无人机应用的设计方案进行探讨。
二、无人机在农业领域的应用设计方案1. 植保无人机应用设计植保无人机是指在农业生产中，通过无人机进行农作物病虫害预防与治理的一种科技手段。
设计方案应包括：（1）选用高分辨率的遥感传感器，实时采集农田信息；（2）配备药液喷洒装置，能够在低空对农田进行精确喷洒；（3）结合人工智能算法，实现病虫害的自动识别和喷药决策。
2. 农田测绘无人机应用设计农田测绘无人机是指通过搭载精密相机和测绘设备的无人机，对农田进行高精度的测绘和地理信息采集。
设计方案应包括：（1）选用高分辨率相机和激光雷达设备，获取高精度的农田地形数据；（2）配备图像处理软件，实现农田图像的拼接和立体重建；（3）结合地理信息系统，生成农田分区图和土壤肥力分布图。
三、无人机在物流领域的应用设计方案1. 快递无人机应用设计快递无人机是指通过无人机进行快递物品运输的一种新型物流方式。
设计方案应包括：（1）设计轻巧、高载荷的无人机机身结构，确保安全和高效的快递运输；（2）配置安全可靠的自主避障系统，避免与障碍物的碰撞；（3）建立快递无人机的航线规划和调度系统，进行智能化的飞行控制。
2. 仓储管理无人机应用设计仓储管理无人机是指通过无人机对仓库内货物进行巡查、盘点和管理的一种新型物流管理方式。
设计方案应包括：（1）配备高清摄像头和传感器装置，对仓库内货物进行实时监控；（2）设计机器人抓取装置，实现无人机与货物之间的交互；（3）结合物流管理软件，对货物的出入库进行实时记录和自动化管理。
四、无人机在环保领域的应用设计方案1. 水质监测无人机应用设计水质监测无人机是指通过搭载水质传感器的无人机，对湖泊、河流等水域的水质进行实时监测的一种环境监测措施。
无人机的设计与动力学分析
无人机的设计与动力学分析无人机已经成为现代领域中广泛应用的一种智能设备，其设计与动力学分析对于优化飞行性能、提高稳定性和安全性具有至关重要的作用。
是一个综合性的课题，涉及到机体结构设计、动力系统设计、传感器与控制系统设计等多个方面，需要深入研究和分析。
无人机的设计首先要考虑到飞行器的用途和功能需求，不同的应用场景需要设计不同的机型。
例如，军用无人机需要具备飞行高度和速度高、作战能力强的特点；而民用无人机则需要考虑飞行稳定性、安全性和续航能力等方面。
在设计无人机的过程中，需要充分考虑到要求的飞行性能以及机体结构、动力系统、传感器和控制系统等方面的完善性。
在动力学分析方面，无人机的飞行动力学是指飞行器在空气中飞行时所受的各种力和力矩的作用及其对飞行器运动状态的影响。
在飞行器设计和研究中，飞行动力学是一个重要的研究内容，它对无人机的飞行性能、稳定性和操纵特性等方面起着决定性的作用。
无人机飞行动力学主要包括飞行器的气动特性分析、动力特性分析和控制特性分析等内容。
在气动特性分析中，主要研究飞行器在不同气流条件下所受到的气动力和力矩，以及其对飞行性能的影响。
动力特性分析则是研究飞行器的动力系统对飞行性能的影响，例如发动机的功率输出、推力效率等参数。
控制特性分析则是研究飞行器在不同控制方式下的操纵特性和稳定性问题。
在无人机的设计与动力学分析中，需要综合考虑飞行器的结构参数、动力系统参数、传感器和控制系统参数等多个方面，通过建立相应的数学模型和仿真模型，对飞行器的性能进行分析和评估。
只有深入研究无人机的设计与动力学分析，才能不断优化飞行器的性能，提高其安全性和稳定性，满足不同应用场景的需求。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，无人机的设计与动力学分析是一个复杂的研究课题，需要综合考虑飞行器的结构、动力、传感器和控制系统等多个方面的内容，通过深入研究和分析，不断提高无人机的飞行性能和稳定性，以满足不同应用场景的需求。
无人机设备中的飞行控制系统设计与实现
无人机设备中的飞行控制系统设计与实现随着科技的发展和无人机市场的迅速扩大，无人机设备已经成为多个领域的重要工具和应用。
无人机的飞行控制系统是其核心组成部分，它负责飞行控制、导航、安全保障和性能优化等任务。
本文将探讨无人机设备中飞行控制系统的设计与实现，以帮助读者更好地了解无人机的工作原理和控制系统的关键技术。
无人机飞行控制系统的设计需要考虑多个因素，包括飞行器的类型和用途、飞行环境、控制算法和通信技术等。
首先，针对不同类型的无人机，需要选择适合的控制系统架构和硬件平台。
常见的无人机类型包括多旋翼、固定翼和垂直起降等，它们的控制系统设计有所差异。
例如，多旋翼无人机通常采用多个电机来实现飞行控制，而固定翼无人机则依靠传统的航空控制理论来实现飞行稳定。
无人机的用途也会影响其飞行控制系统的设计，如航拍摄影、搜救救援和农业植保等。
其次，无人机飞行环境对控制系统的要求也是设计的重要考虑因素之一。
在不同的飞行环境下，无人机需要应对不同的飞行动态和环境干扰。
例如，在强风环境下，无人机需要具备较强的抗风能力和稳定性，并能自主调节航向和高度。
此外，无人机在复杂的室内环境或封闭空间中飞行时，需要采用特殊的感知和定位技术，如激光雷达、视觉识别和惯性导航等。
在飞行控制算法方面，无人机设备通常采用传统的PID控制算法或更高级的自适应控制算法。
PID控制算法通过比较实际状态和目标状态的差异，计算出相应的控制输出，以实现飞行器的稳定和精准控制。
自适应控制算法能够根据飞行器的动态特性和环境变化，自主地调节控制参数和控制策略，以提高系统的鲁棒性和适应性。
在实际设计中，往往需要根据实际应用场景和性能需求，选择合适的控制算法。
除了控制算法，无人机飞行控制系统还需要具备相应的感知和定位能力。
感知技术可以通过传感器获取周围环境的信息，如气压传感器、加速度计和陀螺仪等。
定位技术用于实现无人机的位置和姿态估计，这对于飞行器的导航、轨迹规划和目标追踪至关重要。
四旋翼无人机设计
3 四旋翼无人机硬件系统设计 ......................................................................................... 9
3.1 微惯性组合系统传感器组成 ............................................................................... 9
3.1.1 MEMS 陀螺仪传感器................................................................................ 9
3.4.2 电机和电机驱动模块 ............................................................................. 12
3.4.3 机架和螺旋桨的选型 ............................................................................. 13
4.1.2 PID 控制算法设计 ................................................................................... 17
5 飞行器试验 ................................................................................................................... 19IIFra bibliotek目 录
四旋翼无人机毕业设计
渤海大学本科毕业论文（设计）四旋翼无人机设计与制作The Manufacture and Design of Quad Rotor UnmannedAerial Vehicle学院（系）：专业：学号：学生姓名：入学年度：指导教师：完成日期：摘要四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单，而且控制起来也很方便，因此它成为了近几年来发展起来的热门产业。
在这里本文详细的介绍了四旋翼飞行器的设计和制作的过程，其中包括了四旋翼无人机飞行器的飞行原理，硬件的介绍和选型，姿态参考算法的推导和实现，系统软件的具体实现。
该四旋翼飞行器控制系统以STM32f103zet 单片机为核心，根据各个传感器的特点，采用不同的校正方法对各个传感器数据进行校正以及低通数字滤波处理，之后设计了互补滤波器对姿态进行最优估计，实现精确的姿态测量。
最后结合GPS控制与姿态控制叠加进行PID控制四旋翼飞行器的四个电机，来达到实现各种飞行动作的目的。
在制作四旋翼飞行器的过程中，进行了大量的调试并且与现有优秀算法做对比验证，最终设计出能够稳定飞行的四旋翼无人机飞行器。
关键词：姿态传感器；四元数姿态解算；STM32微型处理器；数据融合；PIDThe Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned AerialVehicleAbstractQuad-rotor unmanned aerial vehicle aircraft have a simple structure, and it is very easy to control, so it has become popular in recent years. Here article describes in detail the design and the process of making the four-rotor aircraft, including Quad-rotor UAV aircraft flight principle, hardware introduction and selection, implementation and realization of derivation attitude reference algorithm, the system software . The Quad-rotor aircraft control system STM32f103zet microcontroller core, and the advantages and disadvantages based on the accelerometer sensor, a gyro sensor and electronic compass sensors using different correction methods for correcting various sensor data and low-pass digital filter processing, after design complementary filter to estimate the optimal posture, precise attitude measurement. Finally, GPS control and attitude control PID control is superimposed four-rotor aircraft four motors to achieve a variety of flight maneuvers to achieve the purpose. Four-rotor aircraft in the production process, a lot of debugging and do comparison with the existing excellent algorithm validation, the final design to stabilize the Quad-rotor UAV flying aircraft.Key Words：MEMS Sensor; Quaternion; STM32 Processor; Data Fusion; PID目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2 国内外四旋翼飞行器的研究现状 (1)1.2.1国外四旋翼飞行器的研究现状 (1)1.2.2国内四旋翼飞行器的研究现状 (3)1.3 本文研究内容和方法 (4)2 四旋翼飞行器工作原理 (5)2.1 四旋翼飞行器的飞行原理 (5)2.2 四旋翼飞行器系统结构 (5)3 四旋翼飞行器硬件系统设计 (7)3.1 微惯性组合系统传感器组成 (7)3.1.1 MEMS陀螺仪传感器 (7)3.1.2 MEMS加速度计传感器 (7)3.1.3 三轴数字罗盘传感器 (8)3.2 姿态测量系统传感器选型 (8)3.3 电源系统设计 (10)3.4 其它硬件模块 (10)3.4.1 无线通信模块 (10)3.4.2 电机和电机驱动模块 (11)3.4.3 机架和螺旋桨的选型 (12)3.4.4 遥控控制模块 (13)4 四旋翼飞行器姿态参考系统设计 (15)4.1 姿态参考系统原理 (15)4.2 传感器信号处理 (16)4.2.1 加速度传感器信号处理 (16)4.2.2 陀螺仪信号处理 (16)4.2.3 电子罗盘信号处理 (17)4.3 坐标系 (17)4.4 姿态角定义 (18)4.5 四元数姿态解算算法 (19)4.6 校准载体航向角 (27)5 四旋翼飞行器系统软件设计 (29)5.1 系统程序设计 (29)5.1.1 姿态参考系统软件设计 (29)5.1.2 PID控制算法设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)1绪论1.1研究背景及意义随着MEMS传感器、无刷电机、单片机以及锂电池技术的发展，四旋翼飞行器现在已经成为航模界的后起之秀。
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。
无人机总体设计报告
图 1.4 任务剖面 运动模式示意图如下：
9
图 1.5 垂直起降及模式转换 在此模式下， 无人机机翼呈“十” 字状， 机械结构锁死使机翼固 定， 而后螺旋桨的旋转轴方向与上翼面垂直， 拉力方向垂直于上翼面， 逐渐增加拉力从而使飞行器垂直起飞， 垂直降落模式拉力逐渐减小从 而使飞行器降落。
图 1.6 平飞爬升
1
目录 前言 .................................................................................................... 4 第一章 总体设计与分析 .................................................................... 5 1.1 概念介绍................................................................................ 5 1.2 设计背景................................................................................ 5 1.3 设计定位................................................................................ 6 1.4 设计灵感................................................................................ 7 1.5 结构外形................................................................................ 8 1.6 运动模式................................................................................ 9 第二章 气动布局设计与分析 ........................................................... 12 2.1 背景介绍.............................................................................. 12 2.2 主要设计思想 ...................................................................... 12 2.3 设计过程（矩形机翼） ....................................................... 12 第三章 结构设计与分析 .................................................................. 16 3.1 设计要求.............................................................................. 16 3.2 参考方案.............................................................................. 16 3.3 分析与选择.......................................................................... 18 第四章 能源、推进设计与分析 ....................................................... 20 4.1 相关资料.............................................................................. 20 4.2 任务分析.............................................................................. 21 4.3 能源可行性论证 .................................................................. 21 第五章 动力学分析与飞行控制 ....................................................... 23
多功能智能无人飞行器设计毕业设计(论文)
多功能智能无人飞行器设计毕业设计(论
文)
简介
本文档旨在介绍一种多功能智能无人飞行器的设计，该设计用
于毕业设计（论文）项目。
无人飞行器是一种可以自主飞行的机器，通过搭载各种传感器和设备，能够执行多样化的任务。
设计目标
本设计的主要目标是开发一种具备多功能和智能化特性的无人
飞行器。
以下是设计的主要特点：
- 自主飞行能力：飞行器能够自主进行航行，并能够自动避开
障碍物和无人机。
- 多功能应用：飞行器可以用于各种应用场景，包括航拍摄影、物流运输、环境监测等。
- 远程操控：除了自主飞行，飞行器还可以通过远程操控进行
操作，提供更多灵活性。
设计要点
为了实现上述目标，设计过程将涵盖以下要点：
1. 硬件选择：选择适当的无人飞行器平台，以及相应的传感器和设备。
2. 软件开发：开发飞行控制软件，实现自主飞行和远程操控功能。
3. 感知与决策：设计飞行器的感知和决策系统，使其能够根据传感器数据做出智能决策。
4. 多功能应用：针对不同的应用场景，设计相应的功能模块和算法，以实现航拍、物流等功能。
成果展望
通过本设计，预期达到以下成果：
1. 设计出一款具备多功能和智能化特性的无人飞行器原型。
2. 验证飞行器的自主飞行和远程操控功能。
3. 实现至少一个具体应用场景的功能展示，如航拍摄影或环境监测。
设计过程中将遵循简单策略，并确保没有法律纠纷和复杂性问题的出现。
任何引用都将经过确认，确保内容的准确性。
参考资料。
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远程无线通信系统第1章绪论1.1 引言1.2 课题研究背景1.2.1 国内外研究现状1.2.2 市场需求1.3 研究内容和意义1.3.1 研究内容1.3.2 研究意义1.4 本文结构第2章无人机中继系统概述2.1 无人机中继系统的总体结构2.2 无人机的控制系统2.3 无人机的实时图像传输系统2.4 本章小结第3章实时图像传输系统3.1 摄像头3.1.1 DSP控制芯片3.1.2 图像传感器3.1.3 镜头3.3 摄像头的选择3.4 图传频率3.4.1 我国无线频率规划3.4.2 无线图传频率选择3.5 图传天线3.5.1 天线的介绍3.5.2 天线的选择3.6 图传系统传输距离的估算第4章动力系统4.1 电机4.2 舵机4.2 电池第5章GPS定位及飞机控制系统5.1 GPS模块5.2 飞控模块第1章绪论1.1引言无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。
机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。
地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。
可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。
回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。
可反覆使用多次。
广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
本课题研究一套无人机中继系统，该系统是由目前市面上可购买到的不同模块组成。
本课题研究的中继系统包括：摄像头模块、图像传输模块、动力模块、GPS定位模块及飞控模块；该无人机搭载此中继系统可实现手动遥控和飞机自主飞行两种飞行模式，飞机在飞行过程中，可以将机载摄像头所拍摄到的视频信息实时的传回地面控制台。
具备此功能的无人机具有广阔的应用前景，不仅成本低还可以派到非常恶劣的环境中执行任务而不用担心人员损失。
1.2课题研究背景随着控制技术的不断提高和智能控制理论的完善，在飞机中出现了一类不需要人驾驶就能够执行任务的飞机——无人机。
无人机以其优越的性能，在现代高科技战争中发挥着独特的作用。
无人飞机，顾名思义，就是不用驾驶员驾驶，而依靠嵌在飞机内的自动飞机驾驶仪器或地面无线电遥控飞行的飞机。
无人机可以专门实际造型制作，也可以由普通飞机改造制成。
无人飞机跟普通飞机一样，必须具备起落装置，机身、机翼、机载控制系统等，还因无人驾驶，必须配备自动驾驶仪、电子计算机、自动起落装置、程序控制装置等，因要求实现远距离控制，必须装有遥控接收机、电子摄像机等实时控制设备，相应的在遥控站设有机外遥控站、起飞装置和监测系统。
1.2.1 国内外研究现状无人机出现在1917年，早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶机，应用范围主要是在军事上，后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感飞行平台。
20世纪80年代以来，随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世，无人机的性能不断提高，应用范围和应用领域迅速拓展。
世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。
续航时间从一小时延长到几十个小时，任务载荷从几公斤到几百公斤，这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障，也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。
1.国内研究现状我国无人机发展起步于上世纪50年代末。
上世纪90年代以来，西北工业大学、北京航空航天大学和南京航空航天大学三所高校无人机事业蓬勃发展，并相继成立了无人机专门研究机构。
迄今，上述三所高校已为国家研发了几十个型号上千架无人机。
2000年以来，中航工业集团、航天科工集团、航天科技集团、电子科技集团公司下属一些院所也开始无人机研制，加快了我国无人机的发展步伐。
据不完全统计，国内从事无人机的单位超过300家，从事无人机总体（提供无人机系统）的单位超过40家。
据了解，目前绝大部分还只是停留在研制、生产阶段，更多的是满足特定的个别用户的定制应用服务需求，大批量产品生产和产业化发展的还很少。
虽然近年来我国的无人机研制、应用取得了长足进展，但距离美国、以色列等国家还有较大差距。
其中，动力装置是中国飞机的一大软肋，无人机研发也遇到类似瓶颈。
2.国外研究现状国外的研究主要有以下几类：（1）Attitude Heading Reference System（AHRS）由斯坦福大学航空航天学院研制，利用惯性传感器技术和GPS卫星定位接收机，实时计算飞机在飞行时的准确方位和飞机机身姿态。
（2）以Delft技术大学的R.M.Rademaker和E.Theunissen 提出的Synthetic Vision System（SVS）虚拟现实系统为代表，显示终端可以提供实时数据显示、根据数据库中原有基础数据，由传感器和数据链组成并进行数据三维处理。
（3）以Visual Cueing and Control（VCC）系统为代表，由Honeywell实验室和Honewell BRGA—Olathe组织机构联合开发。
类似于现代汽车导航系统，根据存在的基础信息，执行预定的飞行线路，实现可视化管理。
根据包括经纬度、坐标转换、垂直速度、飞行速度等本机信息，以及基础数据的空间信息、适航信息等实现自动飞行管理，更重要的是可以在VFR（visual flight rules 目视飞行规则）到IFR（Instrument Flight Rules仪表飞行规则）飞行转换过程和由VFR飞行岛着陆阶段可提供可视帮助。
但是，他有一个很大的缺点，就是不能实现飞行线路和地面的三维画面显示，稍显画面单调。
（4）以Tallec在Onera设计研究的Converging Traffic Alert System（CATAC）为代表，分别与1998年和2001年在法国和美国获得专利，采用了ADS-B技术，GPS接收装置接收关于飞行器的实时坐标数据，并根据基础数据分析数据，可实时估计本航空器的具体方位和速率，判断潜在的危险和问题，并通过语音告警控制人员；具备无线电接收装置，能获取人机互动显示画面，适合目视飞行规则（VFR）；飞机小巧，成本低廉。
（5）以适合通用飞机的飞行保障系统为代表的FLIGHT CONFLECT MANAGEMENT SYSTEM(FCMS)，利用无线网络连接技术，实现飞机与地面控制系统之间的连接和数据交换，利用网络点对点服务，实现飞机的飞行控制，减轻飞行员和空中交通管制人员的负担。
1.2.2 市场需求无人驾驶飞机结构简单、重量轻、隐蔽性好，与执行有人飞机的任务相比，使用无人机能够大大减少费用。
另一方面，它可以作为高危险性任务的执行者，例如：敌后纵深侦查，美国的全球鹰就是其中的典型代表：可以进行中继制导为己方攻击武器提供瞄准点；可以携带炸弹直接攻击目标等。
可见，无人机在执行任务时的环境都比较危险，避免大量的人员培训和投入，所以无人机虽在功能上不能完全和普通飞机相比，但是它在执行危险任务中的作用却是人们考虑的首选。
除此之外，无人机还可以用于民用，比如大兴安岭的森林防火灭火、汶川地震的航拍和实情考察、气象行业的人工降雨、农场的庄稼灭虫、沙漠戈壁的飞播造林等；可以用于日本福岛核电站事故中取得大气样本；也可以用于新的航天器的设计和技术验证等，现在，无人机还不能完全替代通常的各种飞机，普通的飞机因为人的存在而能够完成更加复杂的任务，不过随着以智能控制技术为首的技术群的发展，无人机将会有能力完成更多不同种类的任务，在更大程度上替代普通飞机来执行任务。
市场中类似飞机一般情况下适用于军事，在民用方面很少，本课题研究的中继系统，如果进一步将硬件优化，即可用于生活中。
前段时间的雅安地震，由于天气因素的影响，卫星或载人飞机难以及时获取对灾难救助指挥的实时地面影像，采用无人机系统，可超低空云下作业，对天气的依赖非常小，而且不需要专用机场，可以快速准确的获取地面影像。
无人机还可以在一些比较危险，不适合人类到达的地方完成任务。
如：毒气泄漏的地方，有放射性物质的地方，病菌滋生的地方等。
如果是对硬件进行精简，则可用于娱乐。
现有市场上的飞机不多，而且昂贵，所以该研究有很大的市场潜力。
1.3研究内容和意义本课题研究的无人飞机的中继系统重在调查市场上现有材料，从机载设备的总体结构出发，将整个机载设备分解为若干部分，再分别对各个部分进行调查研究，找到性能优良，符合无人机要求的部件。
该中继系统的核心是飞机控制系统，它将其他各部分连接在一起，使得无人机可以更好的飞行和实施空中拍摄。
此系统设计的飞机有两种飞行模式：手动遥控和自主飞行，手动遥控飞机飞行需要加载数传电台，在此基础上增加功率放大器以实现远距离通信；自主飞行则需要在飞控模块上加载自动导航模块，通过编写程序来控制飞机的在空中的高度、航速、航向等信息。
此外，卫星定位也是无人机的一项重要功能。
卫星定位是目前航空、导航等行业中广泛应用的技术，是指通过人造卫星根据物体的经度，纬度，高度，速度等确定物体的具体位置，目前世界上使用最为广泛的卫星定位系统是美国的GPS(Global Positioning System)系统和俄罗斯的GLONASS( Global Navigation Satellite System)系统，而由我国自主研发的北斗卫星导航系统也在逐步投入使用。
精确的定位是无人机执行任务必不可少的条件之一，更多的卫星同时通信，更高的刷新频率都是无人机精确定位的前提。
目前“无人机”以其造型独特，小巧轻便，主要用于军事方面，很多国家军事顾问早在上个世纪就预言在未来的战争中，无人机将广泛应用于侦查、攻击等各个电子战环节，而在现代快速电子战争中正被一一实现，成为决定战争胜负的关键，为此各国争相投入更大的力量发展。
随着技术的普及和成本的降低，无人飞机开始在民用领域崭露头角。
航拍是无人飞机的一项重要任务，在地震、海啸、泥石流、火灾等危险的环境和状况下，如果使用无人机做航拍工具能大大降低人员以及费用的投入。
1.4 本文结构本文共分为7章：第1章绪论，主要内容是：关于课题的概况，国内外研究现状、研究的内容和意义，本文结构。
第2章系统的总体设计，主要内容是：系统的总体需求及系统的组成。
第3章第2章无人机中继系统概述2.1 无人机中继系统的总体结构本课题研究的无人机中继系统，是在飞机上搭载的整套控制系统，包括飞机控制系统、整个无人机中继系统的结构如图2-1所示，系统采用两块电池供电，其中电池2#专门给电机供电，因为电机是飞机最主要的动力系统，其功率高，耗电量大，是制约飞机飞行的主要因素。
与电池2#相连的电流计主要用来测量电池剩余电量信息，通过飞控模块加载到图像上，一并传输给地面控制台，让地面操控者可以及时的了解电量剩余情况，以作出正确的判断；而电池1# 给飞控模块及其他设备供电，使各模块可以正常工作。