無(wú)人機理論概述知識

　　無(wú)人駕駛航空器系統，是指一架無(wú)人機、相關(guān)的遙控站、所需的指令與控制數據鏈路以及頗準的型號設計規定的任何其他部件組成的系統。那么，下面是小編為大家整理的無(wú)人機理論概述知識，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　無(wú)人機理論概述知識 1

　　一、定義與分類(lèi)

　　無(wú)人機（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是一種由無(wú)線(xiàn)電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。

　　從技術(shù)角度可分為：

　　固定翼無(wú)人機：機翼固定，飛行速度快、航程遠、高度高，適用于大面積的測繪、偵查等，如在軍事上用于邊境監視。其飛行原理是依靠機翼上下表面空氣流速不同產(chǎn)生的升力飛行，像一些長(cháng)航時(shí)的偵查固定翼無(wú)人機能在數千米高空持續飛行數小時(shí)。

　　旋翼無(wú)人機：常見(jiàn)的有四旋翼、六旋翼等。它可以垂直起降，能在狹小空間內靈活飛行，操作相對簡(jiǎn)單，廣泛應用于航拍、物流配送試點(diǎn)等領(lǐng)域。例如，在城市中的航拍無(wú)人機，可以拍攝出高質(zhì)量的城市景觀(guān)畫(huà)面，它通過(guò)多個(gè)旋翼的旋轉速度調整來(lái)實(shí)現飛行姿態(tài)的控制。

　　無(wú)人飛艇：依靠輕于空氣的氣體產(chǎn)生浮力飛行，通常用于低空、低速的長(cháng)時(shí)間監測任務(wù)，比如氣象觀(guān)測，它能長(cháng)時(shí)間懸浮在空中收集氣象數據。

　　傘翼無(wú)人機：結構簡(jiǎn)單，成本較低，利用傘翼在氣流中產(chǎn)生的升力飛行，在一些簡(jiǎn)單的監測和農業(yè)領(lǐng)域有應用。

　　從用途上可分為：

　　軍用無(wú)人機：在現代戰爭中扮演重要角色，包括偵查、監視、目標定位、攻擊等功能。比如察打一體無(wú)人機，能在發(fā)現目標后迅速發(fā)動(dòng)攻擊，減少人員傷亡。

　　民用無(wú)人機：涵蓋領(lǐng)域眾多，如航拍、農業(yè)植保、電力巡檢、快遞運輸、地理測繪等。農業(yè)植保無(wú)人機可以高效地為大面積農田噴灑農藥，提高農業(yè)生產(chǎn)效率；電力巡檢無(wú)人機能沿著(zhù)輸電線(xiàn)路飛行，及時(shí)發(fā)現線(xiàn)路故障隱患。

　　二、系統組成

　　1. 飛行平臺：是無(wú)人機的主體結構，包括機身、機翼（固定翼無(wú)人機）、旋翼（旋翼無(wú)人機）等，它決定了無(wú)人機的飛行性能和承載能力。機身材料通常要兼顧強度和重量，例如采用碳纖維等輕質(zhì)高強度材料。

　　2. 動(dòng)力系統：

　　電池動(dòng)力：常見(jiàn)于小型民用無(wú)人機，如消費級航拍無(wú)人機。它具有清潔、無(wú)污染、噪音小的特點(diǎn)，但續航能力有限，需要經(jīng)常充電。

　　燃油動(dòng)力：一般用于大型無(wú)人機，能提供較強的動(dòng)力，適合長(cháng)航程、大載荷的任務(wù)，但會(huì )產(chǎn)生污染和噪音，并且需要復雜的燃油供給和發(fā)動(dòng)機維護系統。

　　混合動(dòng)力：結合了電池和燃油動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)，在提高續航能力的同時(shí)，一定程度上降低了污染和噪音，是一種發(fā)展趨勢。

　　3. 飛控系統：這是無(wú)人機的核心控制部分，包括傳感器（如加速度計、陀螺儀、氣壓計等）和控制算法。加速度計用于測量無(wú)人機的加速度，陀螺儀測量角速度，氣壓計測量高度。飛控系統根據這些傳感器的數據來(lái)調整無(wú)人機的飛行姿態(tài)和高度，確保穩定飛行。例如，當無(wú)人機受到側風(fēng)干擾時(shí)，飛控系統能及時(shí)調整旋翼的轉速來(lái)保持平衡。

　　4. 導航系統：有 GPS、北斗等衛星導航系統以及慣性導航系統等。衛星導航能為無(wú)人機提供精確的位置信息，慣性導航在信號丟失等情況下可以短時(shí)間內維持無(wú)人機的導航精度，兩者結合保障無(wú)人機準確飛行至目標區域。

　　5. 任務(wù)載荷系統：根據不同用途而有所不同。在航拍無(wú)人機中，任務(wù)載荷是相機，從普通的高清相機到專(zhuān)業(yè)的單反相機、紅外相機等，用于拍攝高質(zhì)量的圖像和視頻。在農業(yè)植保無(wú)人機中，任務(wù)載荷則是農藥噴灑裝置，可以均勻地將農藥噴灑在農作物上。

　　三、飛行原理

　　1. 固定翼無(wú)人機飛行原理：主要基于伯努利原理。當空氣流經(jīng)機翼上表面時(shí)，由于機翼上表面是弧形，空氣流速加快，壓力降低；而機翼下表面空氣流速相對較慢，壓力較高，從而產(chǎn)生向上的升力。同時(shí)，通過(guò)尾翼（包括水平尾翼和垂直尾翼）來(lái)控制飛機的俯仰和偏航。發(fā)動(dòng)機提供向前的推力，使飛機能夠保持一定的飛行速度，維持升力的產(chǎn)生。

　　2. 旋翼無(wú)人機飛行原理：每個(gè)旋翼在旋轉時(shí)會(huì )產(chǎn)生向上的拉力。通過(guò)改變不同旋翼的轉速，可以實(shí)現對無(wú)人機升力大小和方向的控制。例如，增加某一個(gè)旋翼的轉速，無(wú)人機就會(huì )向相應方向傾斜或上升；同時(shí)，利用多個(gè)旋翼之間的協(xié)同作用來(lái)保持飛行的穩定性。

　　四、發(fā)展歷程與趨勢

　　無(wú)人機的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段。早期主要用于軍事領(lǐng)域的簡(jiǎn)單偵查，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，其性能和功能不斷提升。如今，民用無(wú)人機市場(chǎng)迅速崛起。

　　未來(lái)發(fā)展趨勢包括：

　　智能化程度提高：具備更強的自主飛行能力，能夠在復雜環(huán)境中自動(dòng)避障、規劃航線(xiàn)，例如在城市環(huán)境中執行物流配送任務(wù)時(shí)，可以智能地避開(kāi)建筑物和其他障礙物。

　　續航能力增強：通過(guò)新型電池技術(shù)、混合動(dòng)力系統等手段，延長(cháng)飛行時(shí)間，擴大作業(yè)范圍。

　　載荷能力提升和功能多樣化：可以搭載更多類(lèi)型、更復雜的任務(wù)載荷，實(shí)現更多功能，如在環(huán)保領(lǐng)域進(jìn)行更全面的環(huán)境監測。

　　集群化作戰與作業(yè)（軍用和民用）：多架無(wú)人機協(xié)同工作，在軍事上可以執行更復雜的作戰任務(wù)，在民用方面，如大規模的農業(yè)植保作業(yè)中，可以提高效率。

　　無(wú)人機理論概述知識 2

　　一、無(wú)人機概述

　　無(wú)人機定義：無(wú)人機駕駛航空器(UA--Unmanned Aircraft),是一架由遙控站管理(包括遠程操控或自主飛行)的航空器，也成為遙控駕駛航空器(RPA--Remotely Piloted Aircraft)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人機。

　　無(wú)人機系統(UAS--Unmanned Aircraft System)：也稱(chēng)為無(wú)人駕駛航空器系統，是指一架無(wú)人機、相關(guān)的遙控站、所需的指令與控制數據鏈路以及頗準的型號設計規定的任何其他部件組成的系統。

　　無(wú)人機系統駕駛員：負有必不可少職責并在飛行期間適時(shí)操縱飛行的人。

　　無(wú)人機系統的機長(cháng)：負責整各無(wú)人機系統運行和安全的駕駛員。

　　二、無(wú)人機的分類(lèi)

　　無(wú)人機可安飛行平臺構型、用途、尺度、活動(dòng)半徑、任務(wù)高度等方法進(jìn)行分類(lèi)。

　　1.按飛行平臺構型分類(lèi)：

　　固定翼無(wú)人機、旋翼無(wú)人機、無(wú)人飛艇、傘翼無(wú)人機、撲翼無(wú)人機等。

　　2.按用途分類(lèi)：

　　無(wú)人機可分為軍用無(wú)人機和民用無(wú)人機。軍用無(wú)人機可分為偵查無(wú)人機、誘餌無(wú)人機、電子對抗無(wú)人機、通信中繼無(wú)人機、無(wú)人戰斗機以及靶機等;民用無(wú)人機可分為巡查/監視無(wú)人機、農用無(wú)人機、氣象無(wú)人機、勘探無(wú)人機以及測繪無(wú)人機等。

　　3.按尺度分類(lèi)(民航法規)：

　　無(wú)人機可分為微型無(wú)人機、輕型無(wú)人機、小型無(wú)人機以及大型無(wú)人機。

　　微型無(wú)人機，是指空機質(zhì)量小于等于7kg的無(wú)人機。

　　輕型無(wú)人機，是指空機質(zhì)量大于7kg，但小于等于116kg的無(wú)人機，企鵝全馬力平飛中，校正空速小于200km/h(55n mile/h)，升限小魚(yú)3000m。

　　小型無(wú)人機，是指空機質(zhì)量小于等于5700kg的無(wú)人機，微型和輕型無(wú)人機除外。

　　大型無(wú)人機，是指空機質(zhì)量大于5700kg的無(wú)人機。

　　4.按活動(dòng)半徑分類(lèi)：

　　無(wú)人機可分為超近程無(wú)人機、進(jìn)程無(wú)人機、短程無(wú)人機、中程無(wú)人機和遠程無(wú)人機。

　　超近程無(wú)人機活動(dòng)半徑在15km以?xún)?

　　近程無(wú)人機活動(dòng)半徑在15~50km之間;

　　短程無(wú)人機活動(dòng)半徑50~200km之間;

　　中程無(wú)人機活動(dòng)半徑在200~800km之間;

　　遠程無(wú)人機活動(dòng)半徑大于800km。

　　5.按任務(wù)高度分類(lèi)：

　　超低空無(wú)人機任務(wù)高度一般在0~100m之間;

　　低空無(wú)人機任務(wù)高度一般在100~1000m之間;

　　中空無(wú)人機任務(wù)高度一般在1000~7000m之間;

　　高空無(wú)人機任務(wù)高度一般在7000~18000m之間;

　　超高空無(wú)人機任務(wù)高度一般大于18000m。

　　三、無(wú)人機的發(fā)展

　　無(wú)人機的誕生可以追溯到1914年。當時(shí)第一次世界大戰正進(jìn)行得如火如荼，英國的卡德?tīng)柡推で袪杻晌粚④�，向英國軍事航空學(xué)會(huì )提出了一項建議：研制一種不用人駕駛，而用無(wú)線(xiàn)電操縱的小型飛機，使它能夠飛到地方某一目標區上空，偶下事先裝在其上的炸彈。

　　隨著(zhù)無(wú)人機技術(shù)的逐步成熟，到了20世紀30年代，英國政府決定研制一種無(wú)人靶機，用于驗教戰列艦上的火炮對目標的攻擊效果。1933年1月，由“費雷爾”水上飛機改裝成的“費雷爾·昆土”無(wú)人機試飛成功。此后不見(jiàn)，英國又研制出一種全木結構的雙翼無(wú)人靶機，命名為“德·哈維蘭燈蛾”。想死1934-1943年間，英國一共生產(chǎn)了420架這種無(wú)人機，并重新命名為“蜂王”。

　　20世紀60年代冷戰期間，美國U-2有人駕駛偵查飛機前往蘇聯(lián)偵察導彈基地，被擊落且飛行員被俘，使得美國國籍處境艱難。美國軍方在改用間諜衛星從事相關(guān)活動(dòng)后仍無(wú)法達到有人偵察機的偵查效果，由此引發(fā)了采用無(wú)人機進(jìn)行偵查的思想。早起的AQM-34“火蜂”和洛克希德D-21無(wú)人機，主要功能是照相偵查。戰爭期間進(jìn)一步發(fā)展了BQM-34輕型無(wú)人機，功能增加了照相偵查、實(shí)時(shí)影像、電子情報、電子對抗、實(shí)時(shí)通信、散發(fā)傳單、戰場(chǎng)毀傷評估等。1982年6月，在有名的貝卡谷地戰役中，以色列研制的“偵察兵”、“猛犬”等無(wú)人機，在收集敘利亞的火力配置和戰場(chǎng)情況方面，取得了突出的戰果，引起各國的震驚。

　　無(wú)人機的基礎知識

　　1、什么是無(wú)人機？

　　無(wú)人機是一種由無(wú)線(xiàn)電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。

　　2、無(wú)人機都有哪些？

　　從技術(shù)角度定義可以分為：無(wú)人直升機、無(wú)人固定翼機、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機等。

　　3、什么是多旋翼無(wú)人機？

　　擁有三個(gè)及三個(gè)以上旋翼的飛行器。

　　4、什么是直升機無(wú)人機？

　　由一個(gè)或兩個(gè)具有動(dòng)力的旋翼提供升力并進(jìn)行姿態(tài)操作的飛行器。

　　5、什么是固定翼無(wú)人機？

　　由固定在機身上具有翼型的機翼，通過(guò)與來(lái)流的空氣發(fā)生相對運動(dòng)產(chǎn)生升力的飛行器。

　　6、多旋翼無(wú)人機的優(yōu)勢：

　�。�1）體積小、重量輕、噪音小、隱蔽性好，適合多平臺，多空間使用；

　�。�2）可以垂直起降，不需要彈射器、發(fā)射架進(jìn)行發(fā)射；

　�。�3）飛行高度低，具有很強的機動(dòng)性，執行特種任務(wù)能力強；

　�。�4）結構簡(jiǎn)單控制靈活，成本低，螺旋槳小，安全性好，拆卸方便，且易于維護。

　　7、無(wú)人機應用在哪些領(lǐng)域？

　　航空攝影、貨物運輸、政府民生、石油勘測、遙感航測。

　　8、多旋翼運用領(lǐng)域：

　　城市管理、農業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、電力巡檢、搶險救災、視頻拍攝等行業(yè)。

　　9、直升機運用領(lǐng)域？

　　10、飛手的工作范圍都有哪些？

　　對飛機的組裝與維護，飛行前的檢查及飛行中對飛機的安全負責。

　　11、無(wú)人機如何進(jìn)行航拍？

　　通過(guò)搭載云臺與拍攝系統，進(jìn)行第一人稱(chēng)視角的飛行。

　　12、無(wú)人機起飛之前應該注意哪些檢查？

　　對飛機的檢查：部件的銜接是否牢靠，布線(xiàn)是否安全，機載設備是否工作正常

　　對地面的檢查：地面通訊、操作系統工作是否正常；

　　對環(huán)境的檢查：周?chē)�環(huán)境是否適合作業(yè)及起降場(chǎng)地是否合理，空域有無(wú)申報。

　　13、什么是地面站？

　　架設在地面進(jìn)行對無(wú)人機實(shí)時(shí)的監測及航線(xiàn)設定等預操作。

　　14、什么是美國手？

　　左手上下油門(mén)，左右方向，右手上下升降，左右副翼。

　　15、什么是日本手？

　　左手上下升降，左右方向，右手上下油門(mén)，左右副翼。

　　16、什么是飛行記錄本？

　　記錄從模擬器開(kāi)始練習至目前的飛行經(jīng)歷的記錄本。

　　17、什么是GPS模式？

　　對飛行器操作增加了由gps衛星進(jìn)行的精確定位，可以精準定高和定點(diǎn)。

　　18、什么是手動(dòng)模式？

　　GPS不參與飛行工作，飛行器不能定點(diǎn)和定高，由飛控本身的傳感器進(jìn)行增加穩定飛行操作的模式。

　　19、學(xué)習無(wú)人機技術(shù)對我們有哪些幫助？

　　成為一名經(jīng)驗豐富的飛手之前，首先應該清楚如何避免墜機？當無(wú)人機在高空飛行時(shí)，由于復雜的環(huán)境因素，當無(wú)人機處于失控的狀態(tài)，一旦危險出現，可以挽回不必要的損失。

　　20、個(gè)人自學(xué)時(shí)候著(zhù)重學(xué)習什么？

　　模擬器的練習、地面站的基本操作。

　　21、模擬器是什么？

　　借助電腦平臺還原真實(shí)飛行。

　　22、學(xué)習無(wú)人機門(mén)檻要求？

　　年滿(mǎn)17周歲、中等學(xué)歷以上、身體健康、無(wú)犯罪記錄。

　　23、AOPA是什么？

　　航空器擁有者與駕駛員協(xié)會(huì )。

　　24、駕駛員合格證是否國際通用？

　　中國（包括香港、澳門(mén)和臺灣）的唯一合法代表。除在中國得到官方認可外，在全世界都是通用的。

　　25、考核過(guò)后多久可以拿到證件？

　　考試過(guò)后1個(gè)月的周期。

　　26、證件有效期是多久？

　　2年。

　　27、無(wú)人機駕駛員需求量？

　　目前全國對無(wú)人機駕駛員、機長(cháng)的需求量大約在10萬(wàn)左右，但是真正符合資質(zhì)的人目前只有2000余人。

　　28、駕駛員、機長(cháng)、教員三者的區別？

　　駕駛員：視距內飛行（無(wú)人機駕駛員或無(wú)人機觀(guān)測員與無(wú)人機保持直接目視視覺(jué)接觸的操作方式，航空器處于駕駛員或觀(guān)測員目視視距內半徑500米，相對高度低于120米的區域內）；

　　機長(cháng)：除視距內還可通過(guò)操作地面站進(jìn)行對無(wú)人機在目視視距以外的運行；

　　教員：了解教學(xué)法等可進(jìn)行對駕駛員及機長(cháng)的培訓。

　　29、通過(guò)培訓后，能用無(wú)人機進(jìn)行什么樣的工作？

　　農業(yè)植保、遙感測繪、影視航拍等行業(yè)。

　　30、通過(guò)學(xué)習薪酬待遇如何？

　　通常飛手實(shí)習在3000+轉正后上不封頂。

　　31、什么是有基礎班？

　　入學(xué)前達到相對機型飛行技術(shù)標準要求，通過(guò)短期強化培訓取得AOPA駕駛員合格證的學(xué)員。

　　32、什么是無(wú)經(jīng)驗班？

　　入學(xué)前對無(wú)人機簡(jiǎn)單了解，有過(guò)GPS模式飛行經(jīng)歷，以及想從事無(wú)人機行業(yè)的愛(ài)好者（就業(yè)）和企業(yè)培養人才為重點(diǎn)，通過(guò)中長(cháng)期培訓取得AOPA駕駛員合格證的學(xué)員。

　　33、旋翼機型與固定翼機型考核項目都是什么？

　　多旋翼或直升機：

　　1.起飛；

　　2.慢速自旋一周（360°）；

　　3.水平八字4降落。

　　固定翼：

　　1.起飛（逆風(fēng)）；

　　2.四邊航線(xiàn)；

　　3.水平八字；

　　4.模擬發(fā)動(dòng)機失效；

　　5.降落（逆風(fēng)）；

　　34、理論課都講什么？

　�。�1）.無(wú)人機概述與系統組成

　�。�2）.民航法規與術(shù)語(yǔ)

　�。�3）.空域的飛行與申報

　�。�4）.航空氣象與飛行環(huán)境

　�。�6）.無(wú)人機構造

　�。�7）.飛行原理與性能

　�。�8）.通信鏈路與任務(wù)規劃

　�。�9）.所使用的無(wú)人機系統特性

　�。�10）.無(wú)人機飛行手冊及其他文檔

　　35、實(shí)操課都講什么？

　�。�1）.模擬飛行

　�。�2）.飛機拆裝、維護、維修和保養

　�。�3）.地面站設置與飛行前準備

　�。�4）.起飛與降落訓練

　�。�5）.緊急情況下的操縱和指揮

　　36、拆裝課都有哪些內容？

　　無(wú)人機機械位的拆裝，電子設備的安裝及調試。

　　37、口試都考哪些？

　　飛行器的維護使用與拆裝，飛行前檢查，遙控器的使用與設置

　　38、地面站都考哪些？

　　航校規劃、飛行中緊急事故的處理操作等

　　39、理論未通過(guò)怎么辦？

　　與下期培訓班學(xué)員一起進(jìn)行考試，理論未通過(guò)不能參加實(shí)操考試。

　　40、實(shí)操未通過(guò)怎么辦？

　　與下期培訓班學(xué)員一起進(jìn)行考試。

　　41、多旋翼練習用什么機型？

　　TTA650四軸練習機、TTAM6六軸練習機。

　　42、直升機練習用什么機型？

　　亞拓700L 、亞拓550L。

　　43、固定翼練習用什么機型？

　　大白汽油機、小金星電動(dòng)練習機。

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