常见问答

无人机介绍

一、基本介绍

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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

二、无人机的类型

按飞行平台构型分类，无人机可分为：

1、固定翼无人机

固定翼，顾名思义，就是机翼固定不变，靠流过机翼的风提供升力。固定翼无人机起飞的时候需要助跑，降落的时候必须要滑行，但这类无人机续航时间长、飞行效率高、载荷大。此类无人机采用滑跑或弹射起飞，伞降或滑跑着陆，对场地有一定要求。巡航距离、载重等指标明显高于多旋翼无人机。

固定翼无人机

2、旋翼无人机

旋翼无人机是指由螺旋桨产生向上的升力，带动无人机整体进行飞行的无人机。旋翼无人机又可以分为多旋翼无人机、直升机、自转旋翼机等。‍优点是可折叠、垂直起降、可悬停、对场地要求低。缺点是续航时间最短，载荷小。

多旋翼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)，操纵简单、成本较低。

旋翼无人机

3、无人飞艇

飞艇是一种轻于空气的航空器，它与热气球最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。这类飞行器是一种理想的空中平台，无论是用来空中监视、巡逻、中继通信还是空中广告飞行、任务搭载试验、电力架线，其应用范围是广泛的。

无人飞艇

4、伞翼无人机

伞翼无人机一种用柔性伞翼代替刚性机翼的飞机，伞翼大部分为三角形，也有长方形的。伞翼可收叠存放，张开后利用迎面气流产生升力而升空，起飞和着陆滑跑距离短，只需百米左右的跑道，常用于运输、通信、侦察、勘探和科学考察等。

伞翼无人

5、扑翼无人机

这类飞行器是从鸟类或者昆虫启发而来的，具有可变形的小型翼翅。它可以利用不稳定气流的空气动力学，以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。在战场上，微型无人机、特别是昆虫式无人机，不易引起敌人的注意。即使在和平时期，微型无人机也是探测核生化污染、搜寻灾难幸存者的得利工具。

扑翼无人机

三、无人机的基本构成

以常用的旋翼无人机为例，无人机由以下部分构成：

1、机身

是无人机的主要骨架，一般采用轻物料制造为主，以减轻无人机的负载量，其他零部件都需要按照机身的布局进行安装。

机身

2、动力系统

（1）螺旋桨：无人机产生推力的主要部件，常见的多旋翼无人机一般搭配4个螺旋桨，两个顺时针旋转，两个逆时针旋转。

螺旋桨

（2）电机：俗称马达，能将电能转化为机械能，带动螺旋桨旋转，从而产生推力。

（3）电子调速器：不仅可以调节电机转速，也可以为遥控接收器上其他通道的舵机供电，还能将电池提供的直流电转换为可直接驱动电机的三相交流电。

（4）动力电源：为多旋翼无人机提供能量，直接关系到无人机的悬停时长、最大负载重量和飞行距离等重要指标。通常采用化学电池来作为电动无人机的动力电源。

无人机电池

3、飞行控制系统

又称为飞行管理和控制系统，是无人机的大脑，是核心模块。通过它将惯性测量单元（IMU）、GPS指南针、舵机和遥控接收机等设备接入飞行控制系统从而实现飞行器自主飞行功能。除了辅助飞行控制以外，某些主控器还具备记录飞行数据的黑匣子功能。

4、任务载荷

在航拍无人机上我们所说的任务载荷多指摄像头，其他领域还可以是雷达、激光、导弹等等。航拍无人机的荷载一般包含如下内容：

（1）摄像机：拍摄无人机飞行路径上的画面。

摄像机

（2）云台：常用的有二轴和三轴云台，作为相机和摄影机的增稳设备，提供两个方向或三个方向的增稳控制

摄像机与三轴云台

（3）图传系统：无人机图传系统的视频压缩技术、信号处理技术、信道编码技术及调制解调技术，将无人机在空中拍摄的视频以无线的方式实时传送给地面遥控器显示端上。

5、遥控系统

控制无人机的方法很多，最传统的就是遥控器了，此外地面站用的数传电台。另外还有不是特别主流的蓝牙、wifi、4G/5G等。

遥控器

四、无人机的系统特点

1、快速反应

无人机航测通常低空飞行，空域申请便利，受气候条件影响较小。对起降场地的要求限制较小，对获取数据时的地理空域以及气象条件要求较低，能够解决人工探测无法达到的地区监测功能。操作简单、运输便利。车载系统可迅速到达作业区附近设站，根据任务要求每天可获取数十至数百平方公里的航测结果。

2、时效性性价比

传统高分辨率卫星遥感数据一般会面临两个问题，第一是存档数据时效性差；第二是编程拍摄可以得到最新的影像，但一般时间较长，同样时效性相对也不高。无人机航拍则可以很好地解决这一难题，工作组可随时出发，随时拍摄，相比卫星和有人机测绘，可做到短时间内快速完成，及时提供用户所需成果，且价格具有相当的优势。相比人工测绘，无人机每天至少几十平方公里的作业效率必将成为今后小范围测绘的发展趋势。

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