《無(wú)人機(jī)測(cè)繪技能訓(xùn)練模塊》課件-無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)DRONESCONTENTS目錄01飛行器的概念02固定翼平臺(tái)03多旋翼平臺(tái)04直升機(jī)05其他飛行平臺(tái)DRONES飛行器的概念01飛行器的概念飛行器是指由人類制造、能飛離地面、在大氣層內(nèi)或大氣層外空間飛行的機(jī)械飛行物。航天器太空飛行航天器大氣層內(nèi)飛行飛行器的概念依靠空氣的浮力漂浮于空中，例如氣球、飛艇等。輕于空氣的航空器包括非動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)兩種類型。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行器平臺(tái)主要使用的是重于空氣的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的航空器。重于空氣的航空器飛行器的概念航空器平臺(tái)固定翼平臺(tái)旋翼平臺(tái)（多旋翼、直升機(jī)）其他飛行平臺(tái)DRONES固定翼平臺(tái)02固定翼平臺(tái)機(jī)翼機(jī)身動(dòng)力裝置起落裝置尾翼由動(dòng)力裝置推力或拉力，由機(jī)體上固定的機(jī)翼產(chǎn)生升力，重于空氣的航空器。固定翼的主要組成部分：五大部分機(jī)身機(jī)翼尾翼起落裝置動(dòng)力裝置固定翼平臺(tái)裝載設(shè)備、燃料、武器等。將飛機(jī)的其他部分如尾翼、機(jī)翼、起落架連接成一個(gè)整體。機(jī)身一般分為駕駛艙、客艙、貨艙及設(shè)備艙等?，F(xiàn)代民用運(yùn)輸機(jī)的機(jī)身絕大多數(shù)為氣密式，可以進(jìn)行增壓、加溫和通風(fēng)，以保證飛機(jī)在高空飛行安全。機(jī)身（Fuselage）固定翼平臺(tái)機(jī)翼產(chǎn)生升力。機(jī)翼一般對(duì)稱的布置在機(jī)身兩邊，前后緣安裝有襟翼、副翼、縫翼、擾流板等活動(dòng)部件。駕駛員操縱這些部分可以改變機(jī)翼的形狀，達(dá)到增加升力或改變飛機(jī)姿態(tài)目的。機(jī)翼上還裝有動(dòng)力裝置、起落裝置、油箱和其他設(shè)備。機(jī)翼在飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性中扮演重要角色。機(jī)翼（Wings）固定翼平臺(tái)機(jī)翼的分類上單翼中單翼下單翼固定翼平臺(tái)機(jī)翼的分類雙翼機(jī)單翼機(jī)多翼機(jī)固定翼平臺(tái)操縱飛機(jī)的俯仰和偏轉(zhuǎn)。是飛機(jī)穩(wěn)定性的重要組成部分。尾翼（Empennage）固定翼平臺(tái)尾翼布局常規(guī)尾翼T形尾翼V形尾翼固定翼平臺(tái)起落裝置用于飛機(jī)的起飛、著陸和滑行并支撐飛機(jī)。飛機(jī)的前輪可偏轉(zhuǎn)，用于地面滑行時(shí)控制方向。飛機(jī)的主輪上裝有各自獨(dú)立的剎車裝置。起落裝置（LandingGear）固定翼平臺(tái)起落裝置的分類前三點(diǎn)式后三點(diǎn)式固定翼平臺(tái)起落裝置的分類固定式可收放式DRONES多旋翼平臺(tái)03多旋翼平臺(tái)多旋翼飛行器也稱多軸飛行器，是一種具有三個(gè)及以上旋翼軸的特殊直升機(jī)，其每個(gè)軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋翼產(chǎn)生拉力。常通過(guò)改變不同旋翼之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速來(lái)控制單個(gè)動(dòng)力軸推進(jìn)力的大小，進(jìn)而控制飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡。常見(jiàn)的有四旋翼、六旋翼、八旋翼。四旋翼無(wú)人機(jī)六旋翼無(wú)人機(jī)八旋翼無(wú)人機(jī)在空中飛行的升力由一個(gè)或多個(gè)旋翼與空氣進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的反作用獲得，重于空氣的無(wú)人航空器。機(jī)架類型多旋翼平臺(tái)多旋翼平臺(tái)多旋翼無(wú)人機(jī)各部件的名稱多旋翼平臺(tái)是指多旋翼無(wú)人機(jī)的機(jī)身架，主要用來(lái)安裝各類設(shè)備、動(dòng)力蓄電池或燃料，同時(shí)也是其他結(jié)構(gòu)零件的安裝基礎(chǔ)，用來(lái)將腳架、機(jī)臂和云臺(tái)等連接成一個(gè)整體。機(jī)身機(jī)臂機(jī)臂是機(jī)架的延伸，用于安裝電機(jī)，可延長(zhǎng)軸距。多旋翼平臺(tái)支撐整個(gè)飛機(jī)的重量，避免螺旋槳與地面發(fā)生碰撞，吸收和消化飛機(jī)在著陸時(shí)的撞擊能量。腳架云臺(tái)云臺(tái)是安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備。多旋翼平臺(tái)螺旋槳是指靠槳葉在空氣或水中旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力的裝置，沒(méi)有螺旋槳，無(wú)人機(jī)無(wú)異于一塊石頭。螺旋槳GPS接收機(jī)有了GPS后，無(wú)人機(jī)能夠懸停飛行（定點(diǎn)），飛手操作的復(fù)雜性大大降低，同時(shí)，為了能夠執(zhí)行一些航跡飛行任務(wù)，定位信息也是必要的。多旋翼平臺(tái)電動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力電機(jī)動(dòng)力電源調(diào)速系統(tǒng)多旋翼平臺(tái)電機(jī)主要作用是通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)。電機(jī)又稱為電動(dòng)機(jī)，可分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)中的電刷在電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生電火花會(huì)對(duì)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，噪聲大，目前在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)較少使用，更多采用無(wú)刷電機(jī)。多旋翼平臺(tái)2208外轉(zhuǎn)子無(wú)刷動(dòng)力電機(jī)（kV1000）電機(jī)型號(hào)：以尺寸為依據(jù)。電機(jī)主要參數(shù)：型號(hào)是無(wú)刷2208：定子線圈的直徑是22mm定子線圈的高度是8mm電機(jī)kV值：空載狀態(tài)下每V電壓能達(dá)到每分鐘的轉(zhuǎn)速。比如說(shuō)12V的一個(gè)電壓加載kV值為1000的一個(gè)電機(jī)上，那么這個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就是12000轉(zhuǎn)/min。多旋翼平臺(tái)電池主要為電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供電能，常用為鋰聚合物動(dòng)力電池。1、電壓：[單片]標(biāo)稱3.7V，滿電4.2V。2、容量：毫安時(shí)（mAh）3、放電倍率（C)按標(biāo)稱容量最大可達(dá)到的放電電流（1000mAh，10C，最大放電電流10A）多旋翼平臺(tái)全稱為電子調(diào)速器，是動(dòng)力電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，可改變動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)的改變。此外，還具有為飛控供電、為遙控接收機(jī)上的其他通道的舵機(jī)供電、充當(dāng)電池保護(hù)、啟動(dòng)保護(hù)和剎車等作用。電調(diào)無(wú)刷電調(diào)輸入線和電池相連信號(hào)線和飛控相連輸出線和電機(jī)相連多旋翼平臺(tái)電調(diào)電機(jī)電池接收機(jī)輸入線輸出線信號(hào)線電動(dòng)系統(tǒng)連接示意圖多旋翼平臺(tái)多旋翼平臺(tái)導(dǎo)航飛控系統(tǒng)導(dǎo)航子系統(tǒng)向無(wú)人機(jī)提供相對(duì)于所選定參考坐標(biāo)系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)沿指定航線安全、準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確飛行。多旋翼平臺(tái)導(dǎo)航飛控系統(tǒng)飛控子系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)、返回等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)全權(quán)控制與管理。DRONES直升機(jī)04直升機(jī)直升機(jī)是一種由一個(gè)或多個(gè)水平旋轉(zhuǎn)的旋翼提供升力和推進(jìn)力而進(jìn)行飛行的航空器。直升機(jī)具有大多數(shù)固定翼航空器所不具備的垂直升降、懸停、小速度向前或向后飛行的特點(diǎn)。現(xiàn)在無(wú)人直升機(jī)主要包括單旋翼帶尾漿無(wú)人直升機(jī)和共軸無(wú)人直升機(jī)。直升機(jī)目前最為廣泛的應(yīng)用機(jī)型，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱靈便。一個(gè)水平尾漿負(fù)責(zé)提供升力，尾部一個(gè)小型垂直旋翼（尾漿）負(fù)責(zé)抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。單旋翼帶尾漿無(wú)人直升機(jī)直升機(jī)共軸無(wú)人直升機(jī)采用了上下共軸反轉(zhuǎn)的兩組旋翼用來(lái)平衡旋翼扭矩，所以不需要尾漿，消除了單旋翼無(wú)人直升機(jī)存在的尾漿故障隱患和飛行中因尾粱的振動(dòng)和變形而引起的尾漿傳動(dòng)機(jī)故障隱患。共軸無(wú)人直升機(jī)DRONES其他飛行平臺(tái)05其他飛行平臺(tái)旋翼機(jī)的外形和直升機(jī)很像，但是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全不同，旋翼機(jī)的旋翼沒(méi)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，僅依靠前進(jìn)時(shí)的氣流吹動(dòng)旋翼自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生升力。旋翼機(jī)不能像直升機(jī)那樣進(jìn)行穩(wěn)定的垂直起降和懸停，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。旋翼機(jī)其他飛行平臺(tái)撲翼機(jī)主要是通過(guò)仿昆蟲(chóng)或鳥(niǎo)類上下?lián)鋭?dòng)翅膀而實(shí)現(xiàn)飛行，其外形結(jié)構(gòu)與所模仿的對(duì)象很接近，飛行時(shí)的推力和升力由其翅膀產(chǎn)生。撲翼機(jī)其他飛行平臺(tái)變模態(tài)旋翼機(jī)沒(méi)有相對(duì)固定的結(jié)構(gòu)，一般結(jié)構(gòu)差異較大。其他飛行平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)和固定翼飛機(jī)的類似，主要區(qū)別在于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)有一套旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)旋翼在水平面和垂直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)Homeworka