《無人機(jī)概論》第2章 無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)

第二章無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)王冬中國人民警察大學(xué)警務(wù)裝備技術(shù)學(xué)院目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)一、無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)主要包括無人機(jī)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制站、飛行控制系統(tǒng)、通訊導(dǎo)航系統(tǒng)、任務(wù)載荷系統(tǒng)和發(fā)射回收系統(tǒng)等。無人機(jī)——按飛行平臺(tái)構(gòu)型的不同可分為固定翼無人機(jī)、無人直升機(jī)、多旋翼無人機(jī)、傘翼無人機(jī)、撲翼無人機(jī)和無人飛艇等.動(dòng)力系統(tǒng)——提供無人機(jī)飛行所需動(dòng)力?？刂普尽O(jiān)測和控制無人機(jī)。飛行控制系統(tǒng)——保證無人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定和控制。通信導(dǎo)航系統(tǒng)——保證遙控指令準(zhǔn)確傳輸，保證信息反饋的可靠性、精確性、實(shí)時(shí)性及有效性。任務(wù)載荷系統(tǒng)——實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行要完成的特定任務(wù)。發(fā)射回收系統(tǒng)——保證無人機(jī)順利升空以及安全著陸。一、無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)固定翼無人機(jī)大多數(shù)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置五個(gè)部分組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖。1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-螺旋槳；2-副翼；3-垂直尾翼；4-水平尾翼；5-機(jī)翼；6-起落架二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.機(jī)翼?功能：產(chǎn)生無人機(jī)飛行所需要的升力。?組成

翼梁：承受彎矩（緣條）和剪力（腹板）

縱墻：與蒙皮形成封閉的合段承受扭矩，與機(jī)身連接方式為鉸接

桁條：鋁合金擠壓或板材彎制而成，與翼肋相連并且鉚接在蒙皮內(nèi)表面，支持蒙皮以提高其承載能力更好的承受機(jī)翼的扭矩和彎矩

翼肋：包括普通翼肋和加強(qiáng)翼肋

蒙皮：承受局部空氣動(dòng)力和形成機(jī)翼外形1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-接頭；2-加強(qiáng)肋；3-翼梁；4-前墻；5-蒙皮；6-后墻；7-翼肋；8-桁條二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.機(jī)身?功能裝載、安裝基礎(chǔ)。?組成蒙皮：與機(jī)翼蒙皮作用相似；桁條：與機(jī)翼桁條作用相似；桁梁：作用與翼梁相似；隔框：作用與翼肋相似。1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1—桁梁；2—桁條；3—蒙皮；4—加強(qiáng)隔框；5—普通隔框二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.尾翼?功能：穩(wěn)定和控制俯仰及偏轉(zhuǎn)。?組成水平尾翼：由固定的水平安定面及其后的可轉(zhuǎn)動(dòng)的升降舵組成。垂直尾翼：由固定的垂直安定面及其后的可轉(zhuǎn)動(dòng)的方向舵組成。1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3-垂直尾翼；4-水平尾翼二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)4.起落裝置?功能：支撐無人機(jī)在地面上的活動(dòng)，包括起飛和著陸滑跑、滑行、停放。?組成支柱：起支撐作用并作為機(jī)輪的安裝基礎(chǔ)。減震器：吸收著陸和滑跑沖擊能量機(jī)輪：與地面接觸支持無人機(jī)的重量，減少無人機(jī)地面運(yùn)動(dòng)的阻力，可以吸收一部分撞擊動(dòng)能有一定的減震作用收放機(jī)構(gòu)：用于收放起落架以及固定支柱，飛行時(shí)可減少阻力1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-收放動(dòng)作筒；2-撐桿；3-機(jī)輪；4-鉸鏈；5-減震支柱二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)5.動(dòng)力裝置?功能：產(chǎn)生拉力（螺旋槳式）或推力（噴氣式）使無人機(jī)產(chǎn)生相對空氣的運(yùn)動(dòng)。?組成在下節(jié)中詳述1.固定翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)油動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)油電混動(dòng)系統(tǒng)大型、中型無人機(jī)小型、微型無人機(jī)新興、試驗(yàn)階段二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)無人直升機(jī)是由旋翼提供升力和推進(jìn)力進(jìn)行飛行。一般由主旋翼、機(jī)身、尾槳、起落裝置、操縱系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)組成。1-機(jī)身；2-主旋翼；3-尾旋翼；4-操縱系統(tǒng)；5-動(dòng)力系統(tǒng)；6-起落架二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（1）主旋翼主要由槳葉和槳轂組成，是無人直升機(jī)最關(guān)鍵的部位，既產(chǎn)生升力，又是無人直升機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的拉力的來源，旋翼旋轉(zhuǎn)的平面是升力面也是操縱面。1-槳葉；2-槳葉搖臂；3-槳轂；4-撥桿；5-變距拉桿；6-外環(huán)二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)旋翼的結(jié)構(gòu)形式：指漿葉與槳轂的連接方式四類：全鉸式旋翼、半鉸式旋翼、無鉸式旋翼、無軸承式旋翼二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（2）機(jī)身無人直升機(jī)機(jī)身與固定翼機(jī)身結(jié)構(gòu)和功能類似。主要功能：裝載燃料、貨物和設(shè)備等，同時(shí)作為安裝基礎(chǔ)將各部分連成一個(gè)整體。機(jī)身具有承載和傳力的作用，承受各種裝載的載荷，還承受各類動(dòng)載荷。（3）尾槳尾槳的主要作用是產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向的拉力/推力通過力臂形成偏轉(zhuǎn)力矩，平衡主旋翼的反扭矩并且控制航向，相當(dāng)于直升機(jī)的垂直安定面，可以改善直升機(jī)的航向穩(wěn)定性提和提供一部分升力等。尾槳分為推式尾槳和拉式尾槳，尾槳拉力方向指向直升機(jī)的對稱面，為推式尾槳；從對稱面向外指為拉式尾槳。二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（4）起落裝置用于地面停放時(shí)支撐重量和著陸時(shí)吸收撞擊能量的部件。結(jié)構(gòu)形式有輪式、滑撬式和浮筒式。（5）操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng)是用來控制無人直升機(jī)飛行的系統(tǒng)。由自動(dòng)傾斜器、座艙操縱機(jī)構(gòu)和操縱線系等組成。無人直升機(jī)的垂直、俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航四種運(yùn)動(dòng)形式，分別對應(yīng)于操縱系統(tǒng)的總距操縱、縱向操縱、橫向操縱和航向操縱。二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-槳葉搖臂；2-撥桿；3-變距拉桿；4-旋轉(zhuǎn)環(huán)；5-駕駛桿；6-油門總距桿；7-導(dǎo)筒；8-滑筒；9-內(nèi)環(huán)；10-外環(huán)自動(dòng)傾斜器二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.無人直升機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（6）傳動(dòng)系統(tǒng)在無人直升機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力要經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)才能到達(dá)主旋翼和尾漿，從而使主旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，尾旋翼旋轉(zhuǎn)平衡扭矩。傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件由主減速器、傳動(dòng)軸、尾減速器和中間減速器組成。。1-主減速器；2-傳動(dòng)軸；3-軸承支座；4-中間減速器；5-尾減速器；6-尾槳軸；7-附件傳動(dòng)二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一般由機(jī)架、動(dòng)力裝置和飛控等組成。1-電調(diào)；2-電池；3-飛控；4-槳葉；5-電機(jī)；6-機(jī)架二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一般由機(jī)架、動(dòng)力裝置和飛控等組成。二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.機(jī)架是多旋翼無人機(jī)的機(jī)身，其他結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，起承載作用。根據(jù)旋翼軸數(shù)的不同，可分為三軸、四軸等。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)分有三旋翼、四旋翼等。軸數(shù)和旋翼數(shù)一般情況下是相等的，但也有特殊情況，比如三軸六旋翼。1）機(jī)架材質(zhì)（1）塑料：價(jià)格比較低廉，比較適合初學(xué)者。（2）玻璃纖維：相比塑料機(jī)架，玻纖強(qiáng)度高、重量輕、價(jià)格貴，中心板多用玻纖，機(jī)臂多用管型。（3）碳纖維：相比玻纖機(jī)架，強(qiáng)度更高、價(jià)格更貴。（4）鋁合金/鋼：適合自己制作。3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2）機(jī)架布局常見的機(jī)架布局有X型、I型、V型、Y型和IY型等3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3）機(jī)架軸距軸距是機(jī)架最重要的數(shù)據(jù)指標(biāo)，它是指對角線兩個(gè)電機(jī)或者槳葉中心的距離，單位為毫米（mm）四軸250：表示對角線電機(jī)中心的距離為250毫米3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)四軸250二、無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.動(dòng)力裝置1）電池主要為無人機(jī)提供能量，無人機(jī)多采用鋰聚合物電池。2）電調(diào)（ElectronicSpeedController，ESC），全稱電子調(diào)速器。它的主要功能是將飛控板的控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，并向各開關(guān)管送去能使其飽和導(dǎo)通和可靠關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；將電源電壓轉(zhuǎn)換為5V，為飛控板、遙控接收機(jī)供電；將直流電源轉(zhuǎn)換為三相電源，為無刷電機(jī)供電。3）電機(jī)帶動(dòng)漿葉旋轉(zhuǎn)使多旋翼無人機(jī)產(chǎn)生升力，通過對各電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，可使多旋翼無人機(jī)完成飛行活動(dòng)。4）螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生拉力或推力使無人機(jī)完成飛行活動(dòng)。3.飛控穩(wěn)定無人機(jī)飛行姿態(tài)，并能控制無人機(jī)自主或半自主飛行。3.多旋翼無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)無人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)為無人機(jī)提供了動(dòng)力，使無人機(jī)能夠進(jìn)行飛行活動(dòng)。無人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)有三種類型：（1）以電池為能源的電動(dòng)系統(tǒng)（2）以燃油類發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的油動(dòng)系統(tǒng)（3）油電混合系統(tǒng)。目前油電混合系統(tǒng)更多的應(yīng)用于汽車中，在無人機(jī)領(lǐng)域較少使用。三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)電調(diào)遙控器電源電機(jī)飛控螺旋槳接收機(jī)化學(xué)能電能機(jī)械能電源拉力/升力電機(jī)螺旋槳電調(diào)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)系統(tǒng)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為無人機(jī)飛行提供動(dòng)力的系統(tǒng)電動(dòng)系統(tǒng)由電池、電調(diào)、電機(jī)和螺旋槳等四個(gè)部分組成。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1）電池主要為無人機(jī)提供能量，有鎳鎘、鎳氫、鋰離子、鋰聚合物電池考慮到電池的重量和效率問題無人機(jī)多采用鋰聚合物電池電壓，分為額定電壓、開路電壓、工作電壓和充電電壓等，單位為伏特（V），符號(hào)U。額定電壓，是指電池工作時(shí)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓，例如鋰聚合物電池為3.7V；開路電壓，是指無負(fù)載使用情況下的電池電壓；工作電壓，是指電池在負(fù)載工作情況下的放電電壓，它通常是一個(gè)電壓范圍。例如：鋰聚合物電池的工作電壓為3.7～4.2V；充電電壓是指外電路電壓對電池進(jìn)行充電時(shí)的電壓，一般充電電壓要大于電池開路電壓。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1）電池電池容量——是指電池儲(chǔ)存電量的大小，電池容量分為實(shí)際容量、額定容量、理論容量，單位為毫安時(shí)（mAh），符號(hào)C。實(shí)際容量，是指在一定放電條件下，在終止電壓前電池能夠放出的電量；額定容量，是指電池在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)定的在一定放電條件下電池能夠放出的最低電量；理論容量，是指根據(jù)電池中參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)計(jì)算出的電量。電池串并聯(lián)——2S1P、3S2P

、4S1P、6S1P電池倍率——一般充放電電流的大小常用充放電倍率來表示，符號(hào)C，即：充放電倍率=充放電電流/額定容量；例如：額定容量為10Ah的電池用4A放電時(shí)，其放電倍率為0.4C；1000mAh、10C的電池，最大放電電流=1000×10=10000mA=10A。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1）電池1.電動(dòng)系統(tǒng)充電倍率：充電倍率=充電電流/額定容量，用來指導(dǎo)選擇合適的充電器。

例：一個(gè)電池容量4000mAh，充電倍率5C的電池，使用的充電器最大充電電流為：4000ⅹ5=20000毫安，即20安培（A）三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)重量重、能量密度低，漸被淘汰鎳氫電池鎳鉻電池鋰聚合物電池能量高、小型化、輕量化，主流三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)種類鎳鎘電池（Ni-Cd）鎳氫電池（Ni-MH）鋰聚合物電池（Li-po）磷酸鐵鋰電池（LiFePO4）額定電壓1.2V1.2V3.7V3.3V充電截止電壓1.5V1.5V4.2V3.65V放點(diǎn)截止電壓1.0V1.0V3.0V2.0V三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)正極（+）：導(dǎo)電高分子聚合物鋰聚合物電池

負(fù)極（-）：鋰金屬或鋰碳層間化合物

電解質(zhì)：固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì)電池三要素：正極、負(fù)極、電解質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：1.沒有多余的電解液，因此它更可靠更穩(wěn)定。2.采用鋁塑包裝，內(nèi)部出現(xiàn)問題可立即通過外包裝表現(xiàn)出來，即鼓脹。3.具備高分子材料所特有的質(zhì)量輕、彈性好、易成膜等特性，也順應(yīng)了化學(xué)電源質(zhì)量輕、安全、高效、環(huán)保的發(fā)展趨勢。三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)觀察幾個(gè)鋰聚合物電池的特點(diǎn)？不同點(diǎn)：片數(shù)不同、體積大小不同、數(shù)據(jù)不同相同點(diǎn)：S1P、V、mAh、C、Wh電池性能指標(biāo)電池級數(shù)電池電壓電池容量放電能力三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)2）電調(diào)電調(diào)主要功能是將飛控板的控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，并向各開關(guān)管送去能使其飽和導(dǎo)通和可靠關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因?yàn)殡姍C(jī)的電流是很大的，正常工作時(shí)通常為3～20A。飛控沒有驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)的功能，需要電調(diào)將直流電源轉(zhuǎn)換為三相電源，為無刷電機(jī)供電。同時(shí)電調(diào)在多旋翼無人機(jī)中也充當(dāng)了電壓變化器的作用，將11.1V的電源電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓給飛控、遙控接收機(jī)供電，如果沒有電調(diào)，飛控板根本無法承受這樣大的電流1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)電調(diào)兩端都有接線，輸入線與電池相連，輸入電流，輸出線與電機(jī)相連，用以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，無刷電調(diào)有三根輸出線，信號(hào)線與飛控連接，接收飛控信號(hào)并給飛控供電。三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)2）電調(diào)電調(diào)主要功能是將飛控板的控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，并向各開關(guān)管送去能使其飽和導(dǎo)通和可靠關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電調(diào)兩端都有接線，輸入線與電池相連，輸入電流，輸出線與電機(jī)相連，用以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，無刷電調(diào)有三根輸出線，信號(hào)線與飛控連接，接收飛控信號(hào)并給飛控供電。3）電機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)漿葉使無人機(jī)產(chǎn)生升力和推力等，通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，可使無人機(jī)完成各種飛行狀態(tài)。有刷電機(jī)中的電刷在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電火花會(huì)對遙控?zé)o線電設(shè)備產(chǎn)生干擾，且電刷會(huì)產(chǎn)生摩擦力，噪音大，目前在無人機(jī)領(lǐng)域已較少使用，更多采用的是無刷電機(jī)。電機(jī)的型號(hào)通常用形如“XXXX”型數(shù)字來表示。例如：2212外轉(zhuǎn)子無刷動(dòng)力電機(jī)，即表示電機(jī)定子直徑22mm，電機(jī)定子高度為12mm。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)3）電機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)漿葉使無人機(jī)產(chǎn)生升力和推力等，通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，可使無人機(jī)完成各種飛行狀態(tài)。有刷電機(jī)中的電刷在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電火花會(huì)對遙控?zé)o線電設(shè)備產(chǎn)生干擾，且電刷會(huì)產(chǎn)生摩擦力，噪音大，目前在無人機(jī)領(lǐng)域已較少使用，更多采用的是無刷電機(jī)。電機(jī)的型號(hào)通常用形如“XXXX”型數(shù)字來表示。例如：2212外轉(zhuǎn)子無刷動(dòng)力電機(jī)，即表示電機(jī)定子直徑22mm，電機(jī)定子高度為12mm。電機(jī)KV值，用來表示電機(jī)空載轉(zhuǎn)速，指電壓每增加1V，無刷電機(jī)增加的每分鐘轉(zhuǎn)速，即電機(jī)空載轉(zhuǎn)速=電機(jī)KV×電池電壓。例如：920KV的電機(jī)，電池電壓為11.1V，那么電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速應(yīng)該為920×11.1=10212轉(zhuǎn)/分鐘。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)是目前無人機(jī)使用最多、應(yīng)用最廣的動(dòng)力裝置。直流電動(dòng)機(jī)有刷直流電機(jī)無刷直流電機(jī)外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)（效率低、無人機(jī)領(lǐng)域淘汰）有刷直流電動(dòng)機(jī)無刷直流電動(dòng)機(jī)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)1.電動(dòng)系統(tǒng)外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)4）螺旋槳多旋翼無人機(jī)多采用定距螺旋槳，即槳距固定。螺旋槳尺寸，通常用形如“XXXX”型數(shù)字來表示，前兩位數(shù)字表示螺旋槳直徑，后兩位數(shù)表示螺旋槳螺距，單位均為英寸（in），一英寸約等于2.54厘米，螺距即槳葉旋轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)平面移動(dòng)的距離。螺旋槳有正反槳之分，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的是正槳，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的是反槳。電機(jī)與螺旋槳的配型原則：高KV電機(jī)配小槳，低KV電機(jī)配大槳。因?yàn)殡姍C(jī)KV值越小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，KV值越大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，所以螺旋槳尺寸越大，無人機(jī)產(chǎn)生的升力就越大，需要更大力量來驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，采用低KV電機(jī)；反之螺旋槳越小，需要轉(zhuǎn)速更快，才能達(dá)到足夠升力，采用高KV電機(jī)。1.電動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)5）接線方式多旋翼無人機(jī)的多個(gè)旋翼軸上的電調(diào)，其輸入端的紅、黑線需并聯(lián)接到電池的正、負(fù)極上；其輸出端的3根黑色線連接到電機(jī)；其BEC信號(hào)輸出線，用于輸出5V電壓給飛控供電和接收飛控的控制信號(hào)；遙控接收機(jī)連接在飛行控制器上，輸出遙控信號(hào)，并同時(shí)從飛控上得到5V供電。1.電動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)中電池、電調(diào)、電機(jī)之間的接線方式三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)燃油類發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。常用的燃油類發(fā)動(dòng)機(jī)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。1.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)1）活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，也叫往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種利用氣缸內(nèi)燃料燃燒膨脹產(chǎn)生壓力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)做功的機(jī)器，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能又轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種，靠汽油、柴油等燃料提供動(dòng)力?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、螺旋槳減速器和機(jī)匣等組成。根據(jù)燃料點(diǎn)火方式的不同，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)以分為電火花點(diǎn)燃燃料的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮空氣使空氣溫度升高點(diǎn)燃燃料的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，大部分汽油機(jī)都是點(diǎn)燃式，大部分柴油機(jī)都是壓燃式2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)2）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理沖程：活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)或者從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)稱為一個(gè)沖程，即曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圈。活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)是由汽車的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，大多是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞在氣缸內(nèi)要經(jīng)過四個(gè)沖程，依次是進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程，工作原理如圖2-25所示。發(fā)動(dòng)機(jī)除主要部件外，還須有若干輔助系統(tǒng)與之配合才能工作。2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)3）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)完成兩個(gè)行程作為一個(gè)完整工作循環(huán)的。進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣這四個(gè)步驟是曲軸旋轉(zhuǎn)一圈完成的，且曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈對外做一次功。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣孔和排氣孔設(shè)置在缸體上，活塞的上下移動(dòng)就能打開或關(guān)閉氣孔，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣和排氣。而四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)則是由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)的打開或者關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門。2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)4）發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成發(fā)動(dòng)機(jī)除主要部件外，還須要有其他相關(guān)系統(tǒng)與之相互配合才能工作。主要有進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等。進(jìn)氣系統(tǒng)，為燃燒做功提供燃料和清潔空氣并使之混合然后輸送到氣缸內(nèi)。進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)常裝有增壓器，作用是用來增大進(jìn)氣壓力。燃油系統(tǒng)，燃料系統(tǒng)由油箱、油泵、汽化器或燃料噴射裝量等組成。作用是為發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)不斷提供潔凈燃油。燃料泵將汽油壓入氣化器，汽油在此霧化并與空氣混合進(jìn)入氣缸。點(diǎn)火系統(tǒng)，用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)燃空氣和燃油的混合氣體。點(diǎn)火系統(tǒng)由磁電機(jī)產(chǎn)生的高壓電在規(guī)定的時(shí)間產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的混合氣體點(diǎn)燃。2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量除轉(zhuǎn)化為動(dòng)能使活塞運(yùn)動(dòng)和排出廢氣帶走部分內(nèi)能外，還有很大一部分傳給了氣缸壁和其他有關(guān)機(jī)件。冷卻系統(tǒng)的作用就是將這些熱量散發(fā)出去，以保證發(fā)功機(jī)的正常工作。啟動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止到工作需要外力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)直到工作循環(huán)能夠自動(dòng)進(jìn)行。這個(gè)過程叫做發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。散熱系統(tǒng)，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量能及時(shí)排出，在合適的溫度工作，必須對氣缸和氣缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)2.燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)1）燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管五個(gè)部分組成。其中壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心組成部分，稱為“核心機(jī)”。2.油動(dòng)系統(tǒng)1-壓氣機(jī)；2-燃燒室；3-渦輪；4-進(jìn)氣道；5-燃油噴嘴；6-尾噴管三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)2）工作原理新鮮空氣進(jìn)入進(jìn)氣道，流經(jīng)壓氣機(jī)時(shí)，壓氣機(jī)對氣體做功，氣體變成高溫高壓氣體，進(jìn)入燃燒室與燃油混合燃燒成為具有很高能量的高溫高壓燃?xì)狻Ｈ細(xì)饬鬟^渦輪時(shí)驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，最后從渦輪中流出的溫度和壓力都下降但速度增大的燃?xì)?，在尾噴管中繼續(xù)膨脹，以高速沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從噴口向后排出。2.油動(dòng)系統(tǒng)三、無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)3）渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)組成：進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管。工作原理：進(jìn)氣道進(jìn)氣→壓氣機(jī)增壓→燃燒室加熱→渦輪膨脹做功帶動(dòng)壓氣機(jī)→尾噴管膨脹加速→排氣到體外。4）渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)組成：進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管，減速器，螺旋槳。工作原理：進(jìn)氣道進(jìn)氣→壓氣機(jī)增壓→燃燒室加熱→渦輪膨脹做功帶動(dòng)壓氣機(jī)和螺旋槳→尾噴管膨脹加速→排氣到體外5）渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)組成：進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管，功率輸出軸，主減速器等。工作原理：進(jìn)氣道進(jìn)氣→壓氣機(jī)增壓→燃燒室加熱→渦輪膨脹做功帶動(dòng)壓氣機(jī)和螺旋槳→尾噴管膨脹加速→排氣到體外。2.油動(dòng)系統(tǒng)目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)四、無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)無人機(jī)控制站，又稱地面站，通常由顯控臺(tái)和通信設(shè)備組成，是無人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能是監(jiān)測和控制無人機(jī)的飛行過程、飛行航跡、有效載荷、通訊鏈路等，并對一些故障予以及時(shí)警報(bào)并采取相應(yīng)的診斷處理措施。1.控制站功能

?導(dǎo)航和目標(biāo)定位。?有效載荷數(shù)據(jù)的顯示和有效載荷的控制。?無人機(jī)的姿態(tài)控制。?任務(wù)規(guī)劃、飛行器位置監(jiān)控、及航線的地圖顯示。

?與其他子系統(tǒng)的通信鏈路。2.控制站軟件3.控制站硬件地面站系統(tǒng)泛指地面上可以對無人機(jī)發(fā)出指令以及接受無人機(jī)傳回信息的設(shè)備，它的硬件可以是一個(gè)遙控器，也可以是一部手機(jī)，或者說一臺(tái)筆記本電腦。1.無人機(jī)控制站四、無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是控制無人機(jī)飛行姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，由傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成。1.飛行控制系統(tǒng)的組成1）傳感器?陀螺儀?加速度計(jì)?氣壓計(jì)?GPS2）機(jī)載計(jì)算機(jī)機(jī)載計(jì)算機(jī)是飛行控制系統(tǒng)的核心部件，應(yīng)具有姿態(tài)穩(wěn)定與控制、導(dǎo)航與制導(dǎo)控制、自主飛行控制、自動(dòng)起飛及著陸控制的功能。3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)其主要作用是根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)的指令，按規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)要求，通過對無人機(jī)各控制舵面和發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)風(fēng)門等的控制，實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的飛行控制。2.無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)四、無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)2.飛行控制系統(tǒng)的功能?完成多路模擬信號(hào)的高精度采集，包括陀螺信號(hào)、航向信號(hào)、舵偏角信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、缸溫信號(hào)、動(dòng)靜壓傳感器信號(hào)、電源電壓信號(hào)等。?輸出各類能適應(yīng)不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制要求的信號(hào)。?利用多個(gè)通信信道，分別實(shí)現(xiàn)與機(jī)載數(shù)據(jù)終端、GPS信號(hào)、數(shù)字量傳感器以及相關(guān)任務(wù)設(shè)備的通信。飛控系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各傳感器測量的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)、接收無線電測控終端傳輸?shù)挠傻孛鏈y控站上行信道送來的控制命令及數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算處理，輸出控制指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)中各種飛行模態(tài)的控制和對任務(wù)設(shè)備的管理與控制；同時(shí)將無人機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)及發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載電源系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)傳送給機(jī)載無線電數(shù)據(jù)終端，經(jīng)無線電下行信道發(fā)送回地面測控站。2.無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)由機(jī)載設(shè)備和地面設(shè)備組成。機(jī)載設(shè)備也稱機(jī)載數(shù)據(jù)終端，包括機(jī)載天線、遙控接收機(jī)、遙測發(fā)射機(jī)、視頻發(fā)射機(jī)和終端處理機(jī)等。地面設(shè)備包括由天線、遙控發(fā)射機(jī)、遙測接收機(jī)、視頻接收機(jī)和終端處理機(jī)構(gòu)成的測控站數(shù)據(jù)終端，以及操縱和監(jiān)視設(shè)備。機(jī)載設(shè)備一方面接收處理各個(gè)傳感器的飛行參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站；另一方面接收來自地面站的遙控指令，以調(diào)整無人機(jī)飛行參數(shù)。地面設(shè)備對來自無人機(jī)的數(shù)據(jù)接收處理，也發(fā)送指令調(diào)整飛行狀態(tài)。五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)無人機(jī)的通信不僅僅體現(xiàn)在遙控操縱方面，還有數(shù)據(jù)和圖像資料的傳輸方面。通信是通過信號(hào)來傳輸?shù)?，所以一般把無人機(jī)的無線控制信號(hào)分為遙控器信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)和圖像傳輸信號(hào)。1.頻段1）2.4G無人機(jī)的遙控器信號(hào)大多數(shù)采用的無線通信芯片用的是2.4G無線技術(shù)，也有圖傳使用2.4G無線技術(shù)的。1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)2）5.8G5.8GHz頻段包含了三個(gè)100MHz頻段，分別是：（1）5.15～5.25GHz，適用于室內(nèi)無線通信；（2）5.25～5.35GHz，適用于中等距離通信；（3）5.725～5.825GHz，目前用于社區(qū)的寬帶無線接入。（4）5.8G相比較2.4G而言優(yōu)勢是比較明顯的，實(shí)現(xiàn)容易，頻譜利用率高，業(yè)務(wù)種類多，接口簡單統(tǒng)一，升級容易，特別適合于非連接的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；基于電路的技術(shù)時(shí)延小，適合于進(jìn)行傳統(tǒng)的語音傳送和基于連接的傳輸業(yè)務(wù)。但是5.8G也有缺點(diǎn)，波長較短、繞射能力較差、傳輸帶寬也比2.4GHz要小些。3）1.2G1.2G頻率最低，穿透力最強(qiáng)，所以直線傳輸距離也最遠(yuǎn)，但是這是軍方和政府常用的頻段，民用是禁止的。1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)2.傳輸技術(shù)1）Wi-Fi傳輸Wi-Fi，全稱WirelessFidelity，是基于IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)技術(shù)，通常使用2.4G特高頻無線電波或5G超高頻無線電波。和藍(lán)牙技術(shù)類似，通過該技術(shù)，相關(guān)電子設(shè)備可以接入無線局域網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)在小范圍里高速傳輸信號(hào)。手機(jī)端通過Wi-Fi溝通地面中繼端的的Wi-Fi模塊SKW77，地面中繼端的的Wi-Fi模塊SKW77通過Wi-Fi再溝通無人機(jī)端的Wi-Fi模塊SKW77，既可以發(fā)送來自地面手機(jī)端的控制信號(hào)，也可以通過Wi-Fi傳輸無人機(jī)航拍的視頻數(shù)據(jù)到手機(jī)端。1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)2）4G網(wǎng)絡(luò)在航模領(lǐng)域，控制飛行器常用的是遙控器。信號(hào)較好的2.4G、5.8G遙控器往往能高質(zhì)量的傳輸控制信號(hào)，但這是在視線以內(nèi)可直線傳輸信號(hào)的情況下。如果在非視距內(nèi)的情況下，比如被建筑物遮擋等，就會(huì)出現(xiàn)失控。但如果有了4G網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定且時(shí)延小到忽略不計(jì)，那么4G網(wǎng)絡(luò)無論是作為遙控器信號(hào)的輔助，還是完全作為控制信號(hào)，無人機(jī)的可控范圍就會(huì)大很多。這就相當(dāng)于讓可以控制的范圍擴(kuò)大到整個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋區(qū)域。4G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是通信傳輸距離可以很遠(yuǎn)，缺點(diǎn)是限于低空200米，所以只能用于低空民用無人機(jī)。3）數(shù)據(jù)衛(wèi)星4G通信的最大缺陷是低空控制，那么高空控制就需要衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)。通過發(fā)射衛(wèi)星提供中繼服務(wù)，可以使無人機(jī)控制范圍更廣，但是成本高，所以這種方式只作為輔助通信使用。1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)4）COFDM在無人機(jī)的視頻傳輸方面，一般的做法是采用模擬圖傳或者Wi-Fi圖傳，但是模擬圖傳畫面質(zhì)量不夠好，Wi-Fi圖傳會(huì)有馬賽克、容易停頓或卡死。COFDM技術(shù)剛好解決了兩個(gè)方面的問題。

COFDM高清圖傳是指前端攝像機(jī)或播放設(shè)備通過數(shù)字高清接口（HDMI/SDI數(shù)字信號(hào)）傳送1920×1080像素逐行掃描畫質(zhì)的視頻給到COFDM調(diào)制方式的發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)編碼后通過天線用無線微波方式向外傳送信號(hào)，另外一端接收機(jī)通過天線隔空接收信號(hào)，解碼還原為全高清數(shù)字信號(hào)（HDMI）輸出。COFDM高清圖傳設(shè)備，如圖2-33所示。通過COFDM技術(shù)，傳輸數(shù)據(jù)量大，距離遠(yuǎn)，是民用無人機(jī)通信的首選。1.無人機(jī)通信五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航是把飛行器從出發(fā)地引導(dǎo)到目的地的過程。一般需要測定的導(dǎo)航參數(shù)有位置、方向、速度、高度和航跡等。目前用于無人機(jī)的導(dǎo)航技術(shù)有：無線電導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、圖像匹配導(dǎo)航、天文導(dǎo)航和組合導(dǎo)航等。1.無線電導(dǎo)航無線電導(dǎo)航（RadioNavigation）借助于無線電波的發(fā)射和接收，測定飛行器相對于導(dǎo)航臺(tái)的方位、距離等，以確定飛行器的導(dǎo)航參數(shù)。其特點(diǎn)是受氣候條件限制少，作用距離遠(yuǎn)，精度高，設(shè)備簡單可靠，應(yīng)用廣。無線電導(dǎo)航根據(jù)測量參數(shù)不同分為測向無線電導(dǎo)航、測距無線電導(dǎo)航、測距差無線電導(dǎo)航和測速無線電導(dǎo)航。2.無人機(jī)導(dǎo)航五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)2.慣性導(dǎo)航慣性導(dǎo)航是通過測量飛行過程中的加速度（注：加速度是指一段時(shí)間內(nèi)速度的變化量與這段時(shí)間的比值，反應(yīng)速度變化的快慢），經(jīng)過運(yùn)算得到無人機(jī)當(dāng)時(shí)速度和位置的一種綜合性導(dǎo)航技術(shù)，這是應(yīng)用較為廣泛的導(dǎo)航方式。慣性導(dǎo)航原理簡述：在二自由度慣性導(dǎo)航中，無人機(jī)上裝有陀螺平臺(tái)，平臺(tái)始終平行于地面，在平臺(tái)上沿南—北方向和東—西方向分別放置一個(gè)加速度計(jì)，如圖2-34所示，飛行起點(diǎn)為原點(diǎn)，無人機(jī)開始飛行后，加速度計(jì)，隨時(shí)測量兩個(gè)方向的直線加速度，最終計(jì)算得到速度和位移。2.無人機(jī)導(dǎo)航五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)3.衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航是利用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號(hào)，求出無人機(jī)相對衛(wèi)星的位置，再根據(jù)已知的衛(wèi)星相對地面的位置，計(jì)算出無人機(jī)在地球上的位置。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由導(dǎo)航衛(wèi)星、地面臺(tái)站和用戶定位設(shè)備三個(gè)部分組成。目前世界上已有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有：美國的衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星網(wǎng)（GLONASS）、歐洲的“伽利略”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)和中國的“北斗”導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)（BDS）。2.無人機(jī)導(dǎo)航五、無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)4.圖像匹配導(dǎo)航由于地表特征一般很難發(fā)生變化，所以預(yù)先拍攝地表圖片保存在無人機(jī)中，當(dāng)無人機(jī)飛過時(shí)，通過辨別原圖和當(dāng)前地表特征來判斷飛行位置，從而進(jìn)行導(dǎo)航。圖像匹配導(dǎo)航分為地形匹配導(dǎo)航和景象匹配導(dǎo)航兩種。圖像匹配導(dǎo)航的關(guān)鍵數(shù)據(jù)原圖稱為數(shù)字地圖。5.天文導(dǎo)航天文導(dǎo)航是以已知準(zhǔn)確空間位置的自然天體為基準(zhǔn)，通過天體測量儀器被動(dòng)地探測天體位置，經(jīng)解算確定測量點(diǎn)所在載體的導(dǎo)航信息。常用的天文導(dǎo)航儀器有星體跟蹤器、天文羅盤和六分儀等。6.組合導(dǎo)航組合導(dǎo)航，是無線電導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、圖像匹配導(dǎo)航和天文導(dǎo)航等一個(gè)或幾個(gè)與慣性導(dǎo)航組合在一起，形成的綜合導(dǎo)航系統(tǒng)。因?yàn)閼T性導(dǎo)航能夠提供比較多的導(dǎo)航參數(shù)，還能夠提供全姿態(tài)信息參數(shù)，所以一般組合導(dǎo)航中以慣性導(dǎo)航為主。2.無人機(jī)導(dǎo)航目錄第一節(jié)無人機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)概述第二節(jié)無人機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)第四節(jié)無人機(jī)控制站與飛行控制系統(tǒng)第五節(jié)無人機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)第六節(jié)無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)，是指裝備到無人機(jī)上用以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行所要完成的特定任務(wù)的設(shè)備、儀器及其子系統(tǒng)。1.軍用任務(wù)載荷軍用無人機(jī)安裝的光電偵察設(shè)備主要有CCD、前視紅外儀、合成孔徑雷達(dá)、激光測距和激光雷達(dá)等。1.無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)2.民用任務(wù)載荷

航空照相機(jī)、攝像機(jī)、紅外熱像儀、搭載藥箱、噴灑設(shè)備或者GPS定位系統(tǒng)等任務(wù)載荷的無人機(jī)，可以完成很多人難以完成的任務(wù)。1.無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)發(fā)射回收系統(tǒng)保證無人機(jī)順利完成起飛升空，并在執(zhí)行完任務(wù)后保證無人機(jī)從天空安全降落到地面。多旋翼無人機(jī)和無人直升機(jī)的發(fā)射回收一般采用垂直起降的方式。固定翼無人機(jī)常采用以下發(fā)射回收方式：1.發(fā)射系統(tǒng)手拋發(fā)射，這種發(fā)射方式簡單可靠但是受到重量限制，是所有發(fā)射方式中最簡單的，由操作手投擲到空中，一般適用于微、小型低速無人機(jī)，靠無人機(jī)自身動(dòng)力起飛。2.無人機(jī)發(fā)射回收系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)零長發(fā)射，一臺(tái)或者多臺(tái)助飛火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為助推器產(chǎn)生推力，使安裝在零長發(fā)射裝置上的無人機(jī)發(fā)射升空，助飛火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間只有幾秒，無人機(jī)飛離發(fā)射裝置后，助飛火箭將被拋離機(jī)體，此時(shí)無人機(jī)由機(jī)上的主發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生升力并完成飛行任務(wù)。一般適用于中小型無人機(jī)，如美國的“火蜂”、“獵人等”。2.無人機(jī)發(fā)射回收系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)彈射式發(fā)射，是將彈性勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使無人機(jī)加速到安全起飛速度。比如在壓縮空氣、橡皮筋或者液壓等彈射裝置產(chǎn)生的彈力作用下，使安裝在軌道式發(fā)射裝置上的無人機(jī)發(fā)射升空，當(dāng)無人機(jī)飛離發(fā)射裝置后，由無人機(jī)上的主發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生升力并完成飛行任務(wù)。2.無人機(jī)發(fā)射回收系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)起落架滑跑起飛，無人機(jī)起落架滑跑起飛受到地面環(huán)境條件的限制，與有人機(jī)起飛方式機(jī)相似，不同的地方在于以下兩點(diǎn)。（1）無人機(jī)起落架可以采用可棄式起落架，只在起飛階段用到起落架，起飛后便拋棄，減輕無人機(jī)重量，等到回收時(shí)用其他回收方式。

（2）輕、微型無人機(jī)一般采用固定起落架，結(jié)構(gòu)簡單。而遠(yuǎn)航飛行的大、小型無人機(jī)則采用可收放起落架，以減少飛行過程中因起落架產(chǎn)生的阻力。

起落架滑跑起飛幾乎適用于任何類型的無人機(jī)。2.無人機(jī)發(fā)射回收系統(tǒng)六、無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng)空中發(fā)射，