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遠(yuǎn)程無人機(jī)的工作原理是什么

   2021-05-28 13380
核心提示:這個主要是指固定翼類汽油型無人機(jī),續(xù)航能力很長,可以遠(yuǎn)程飛行。其原理如下:1.機(jī)身結(jié)構(gòu)固定翼類無人機(jī)是最早出現(xiàn)的無人機(jī)機(jī)型
這個主要是指固定翼類汽油型無人機(jī),續(xù)航能力很長,可以遠(yuǎn)程飛行。其原理如下:

1.機(jī)身結(jié)構(gòu)

固定翼類無人機(jī)是最早出現(xiàn)的無人機(jī)機(jī)型。常用的接收機(jī)通道名稱依然沿用了固定翼遙控飛機(jī)中使用的叫法:AIL-副翼;ELE-升降舵;THR-油門;RUD-方向舵;GRY-起落架等。這些名稱在多旋翼或者其它類型無人機(jī)中并不使用,但依然沿用這類稱呼,足見固定翼在無人機(jī)機(jī)型中的重要位置。

2.動力與姿態(tài)控制

固定翼無人機(jī)的動力原理非常簡單:動量守恒F=mv。一般可通過機(jī)身前部或者后部的螺旋槳推送空氣提供反向動力,同時在高空中借助氣流飛行與姿態(tài)調(diào)整。借助副翼,升降舵,方向舵提供無人機(jī)飛行需要的橫滾,俯仰,姿態(tài)力矩——其實從名稱就可以一目了然地明確控制方法了。

3.起飛方式

傳統(tǒng)小中型固定翼無人機(jī)由于機(jī)身尺寸和載重能力限制,一般不具備搭載過大的動力系統(tǒng)的能力,因此需要借助外力起飛。傳統(tǒng)的手拋型無人機(jī)和彈射型無人機(jī)都是借助外力起飛,這樣的起飛方式使得固定翼無人機(jī)具備更多的負(fù)載空間與負(fù)載能力,只要能夠拋得動,彈得飛,等到天上去就可以借助氣流提供飛行。

垂直放置機(jī)身的起飛模式使得固定翼具備了垂飛能力,但由于完全依靠本身的定距槳提供升空動力,就必須增加旋翼尺寸,減小固定翼無人機(jī)本身的重量以及攜帶的設(shè)備重量。往往一個旋翼還不夠,需要至少兩個旋翼提供動力,但無人機(jī)機(jī)身尺寸有限制,安裝部位也受限制,導(dǎo)致彼此距離很近,旋翼間容易產(chǎn)生比較大的氣流影響,難以保證垂直飛行或者垂直定點的穩(wěn)定性。在機(jī)身改變飛行模式(垂飛變固定翼巡航)時是一個非線性過程的線性化控制,此時對擾動,內(nèi)部操作都非常敏感。同時當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄒ盹w行模式后,強(qiáng)大的動力又變得毫無必要,徒然提升了能量耗損。

增添垂飛旋翼系統(tǒng)的設(shè)計方式同樣使得固定翼無人機(jī)具備了垂直起飛能力,因為是布局在機(jī)身的平面上,空間比較寬裕,可以通過多個小旋翼拉大彼此間距,在提供足夠升空動力的前提下避免旋翼間擾流。同時在飛行模式變化上可以直接切換,無需增添額外的中間過程。但垂直旋翼系統(tǒng)意味著要增加額外的動力元件——發(fā)動機(jī)或者電機(jī)。而這類元件在小型無人機(jī)系統(tǒng)中既需要擠壓機(jī)身內(nèi)部安裝空間也需要固定翼讓出一部分載重能力。同時當(dāng)垂飛變?yōu)檠埠剑簿褪乔袚Q回固定翼模式后,這幾個旋翼將變?yōu)閺馗窳⒛狦L410底的累贅。

4.不同使用者選擇

傳統(tǒng)的固定翼無人機(jī)在沒有電源時具備天然的滑翔能力,對駕駛與技術(shù)失誤的“魯棒性”更強(qiáng),可以在電量較低時攜帶更大載重,飛行更遠(yuǎn)距離。但對于需要懸停的飛行任務(wù)而言,固定翼就不好使了,因為——它沒辦法定點懸停,只能圍繞著某點進(jìn)行圓周盤旋飛行。

對于航拍職業(yè)人士,固定翼無人機(jī)不適合定點拍攝某一對象。但對于拍攝城市高空景觀,風(fēng)景區(qū)高空景觀等等,這類飛行時間長,拍攝高度高,氣流環(huán)境比較復(fù)雜,攜帶設(shè)備比較多的任務(wù)是非常合適的選擇。而且在冬天,電池性能非常不穩(wěn)定,多旋翼無人機(jī)每個飛行動作都需要動力維持,此時50%的電量提示等于告訴你“快點返航”,而固定翼飛機(jī)在空中只需要對一個定距槳提供動力,甚至借助本身的滑翔能力,在動力完全所剩無幾的情況下只需提供舵機(jī)姿態(tài)控制,具備“比較平穩(wěn)”的降落控制能力,保證了設(shè)備的使用。

對于地理測繪,電力巡檢,農(nóng)業(yè)植保,這類任務(wù)傳統(tǒng)就時常采用的小型固定翼載人飛機(jī)完成,而固定翼無人機(jī)同樣具備高空飛行,長時間續(xù)航以及強(qiáng)大的載重能力。同時固定翼機(jī)型容易進(jìn)動設(shè)計與機(jī)身結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,能夠根據(jù)不同任務(wù)提供多種產(chǎn)品設(shè)計,而無需將精力分散到類似多旋翼的動力環(huán)節(jié)上。

對于航模愛好者而言固定翼無人機(jī)機(jī)身選擇多種多樣,可以彰顯個性,并且很容易進(jìn)行內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計。組裝,飛行,操控都非常容易上手。(勁鷹無人機(jī)) 原理其實很簡單,整套系統(tǒng)需要有兩個4G接入點,一個接入點在無人機(jī)上,另一個在控制器上。PC通過無線網(wǎng)絡(luò)連接向無人機(jī)發(fā)出指令,控制無人機(jī)的飛行路線,同時無人機(jī)會將內(nèi)置的攝像頭拍攝的高清視頻發(fā)送給用戶,用戶在監(jiān)控周圍環(huán)境的同時,可調(diào)整無人機(jī)的飛行路線。

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