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动态缩比无人机的飞行试验方法(大作业)

动态缩比无人机的飞行试验方法

1，动态缩比验证机需要满足的相似准则、意义及主要比例参数。

(1).斯特劳哈尔数：，物理意义是非定常运动惯性力与惯性力之比，Sr是表征流动非定常性的相似准则。当研究涡街、旋翼、螺旋桨和颤振等时，空气动力现象与周期性运动的频率有关，应保证Sr数相等。

(2).弗劳德数：，物理意义是惯性力与重力之比的平方根，Fr是表征重力对流动影响的相似准则，Fr相等就是重力作用的相似。当研究运动轨迹时，应保证

Fr数相等。

(3).马赫数：，的物理意义是代表惯性力与弹性力之比，是气体的压缩性对流动影响的度量。当流速较高时（Ma≥0.4），不能忽略压缩性的影响时，马赫数是一个重要的相似准则。

(4).雷诺数：，物理意义是惯性力与黏性力之比，是表征流体黏性对流动影响的重要相似准则。但是雷诺数通常很难保证相等，往往需要修正。

(5).普朗特数：，是衡量气体黏性和热传导性相对大小程度的无量纲量。

(6).比热比：，是定压比热与定容比热的比值。

流场相似可以用以下几个比例参数来描述：

几何相似：两个物体对应长度成比例；

运动相似：两个流场对应点的速度方向相同，大小成固定比例；

动力相似：两个流场对应点上作用的各种力所组成的力多边形是几何相似的；

热力学相似：两个流场对应点上温度保持固定比例关系；

质量相似：两个流场对应点上密度保持固定比例关系。

2，失速速度的定义及测量方法。

失速的典型证据是：出现大的、不可控的机头下沉或滚转；或者，出现清晰可辨的丧失操纵、抖动或操纵特性的突然变化。失速速度即飞机刚刚发生失速时的速度。

空气动力学定义的失速速度是，当飞机达到最大胜利系数时对应的速度，但民用航空手册对失速速度的定义如下所述。

（1）当飞机以最小速度稳定飞行，并伴有以下条件时，用Vso表示真实显

示的飞行速度：

①发动机怠速，油门关闭零推力；

②螺旋桨处于起飞时状态；

③起落架放下；

④襟翼调整到着陆时对应角度；

⑤通风整流片关闭；

⑥着陆时飞机的重心处于最不利的位置；

⑦飞机的重量与Vso对应的计算重量一致。

（2）以Vs1表示飞机真实显示的失速速度，伴有以下条件：

①发动机怠速，油门关闭零推力；

②螺旋桨处于起飞时状态，飞机其他设备（襟翼、起落架等）处于试验中测定的以Vs1飞行时应对应的位置；

③飞机的重量与Vso对应的计算重量一致。

测量方法：

（1）调整升降舵使飞机的速度降低率不超过1mph/s，直到出现不可控的下俯现象致使飞机失速。失速试验的高度范围为2000~3500米。首先将飞机调整到所要求的的试验构型，并按照当时的飞机重量选择配平速度。通常用慢车推力状态，按照估算出的相应构型失速速度的1.3倍的速度配平飞机，然后，通过连续缓慢拉杆使飞机平稳地减速，直至失速。

在机头出现下沉之后，迅速推杆使飞机增速，改出失速，但用力不应过猛。待速度增大到1.3倍的失速速度后，无需重新配平飞机，就可以以另一个进入率重复进行失速试验。

3，定量评估纵向操纵性的飞行测试方法。

试飞的主要内容是确定飞机的机动点、操纵梯度、操纵位移梯度、舵偏梯度，即单位过载所需要的驾驶杆位移或舵偏角。经常使用的试飞方法有4种：阶跃法、稳定盘旋、减速转弯和收敛转弯。

阶跃法又称稳定拉起法，即飞机保持定常无倾斜直线飞行，试飞员突然实施俯仰阶跃操纵，在预定达到的法向过载值保持3-5s，通过数据处理，即可得到相关的操纵梯度。

稳定盘旋法是使飞机保持常值飞行速度，保持预定法向过载，完成无侧滑稳定转弯，即稳定盘旋；减速转弯是飞机由允许的最大速度开始，完成法向过载为常值的减速转弯飞行；收敛转弯是保持马赫数不变的绕紧转弯，即飞机滚转的逐步增加，法向过载也逐步增加，直至最大值，可以建立某一马赫数下法向过载与纵向操纵量之间的关系。

阶跃法适用于长周期频率低的状态，稳定盘旋法所得的精度最高，每个稳定盘旋都可以得到一组稳定的法向过载和操纵参数，但耗时较多；而收敛转弯和减速转弯的试飞效率高，但需要注意动态特性影响。

4，飞行品质试验中的典型操纵及其应用

（1）单脉冲操纵

对给定的飞机构型和飞行状态，对纵向、横向、和航向进行脉冲操纵，操纵赋值为1/4、1/2的驾驶杆行程，操纵完成后稳定3-7s。

目的：检查飞机的初始响应和等效延迟时间、检查飞机短周期模态频率和阻尼、参数辨识。

（2）倍脉冲操纵

动作要领和目的与单脉冲操纵相同，只是双向连续操纵。

（3）阶跃操纵

对给定的飞机构型和飞行状态，迅速操纵至指定幅值，并保持3-7s，幅值分别为1/2、1/4和全行程，为保证飞行状态不发生过大变化，对于纵向操纵，可以进行适度反向操纵，然后逆向阶跃操纵。

目的：检查飞机的初始响应和等效延迟时间、检查飞机模态特性、参数辨识、操纵梯度

（4）3211操纵

对给定的飞机构型和飞行状态，采用一组纵向时间序列的阶梯操纵，拉杆

3s，推杆2s，拉杆1s，推杆1s。

目的：参数辨识、检查飞机的初始响应、检查跟随性和稳定性。

（5）正弦扫频

对驾驶杆进行等频或变频操纵。频率范围为0.2-5Hz。

目的：测量飞机系统的动态品质，包括飞控系统稳定裕度测量、也可以用来进行参数辨识，特别是频域参数辨识。

（6）绕紧转弯

保持马赫数不变，逐步压杆增加滚转角，拉杆到底增加法向过载，直至最大过载和迎角。

目的：验证最大过载和迎角，检查杆力梯度，检查操纵协调性。

（7）减速转弯

保持高度不变，分别以不同发动机状态，减速水平转弯，逐步增加滚转角、拉杆至最大行程。

目的：检查迎角和过载限制器性能，检查随迎角和过载变化的操纵杆力。

（8）迅速进入转弯

对于给定高度、通过油门保持速度不变，迅速进入转弯并拉杆到底，达到最大迎角和法向过载，本试验目的是检查水平机动能力、操纵性好操纵力。

（9）筋斗

在对称平面内拉杆到底并保持，直到俯仰角改变360度。

目的：检查迎角和法向过载限制器，检查纵向机动能力和操纵力。

（10）最大转弯和俯仰组合操纵

快速拉杆后压杆，逐步增加纵向操纵幅值，直至拉杆到底和压杆到底。

目的：检查在纵横向耦合情况下的迎角限制器性能，纵横向操纵协调性，最大操纵力和最大速率，同时检查结构强度和载荷。

（11）加减速飞行

保持高度不变的1g飞行，通过油门加减速平飞，测量杆力和杆位移变化。

目的：检查飞机的速度稳定性。

（12）全滚

目的是检查飞机滚转初始响应，横向等效时间延迟，横向操纵杆力、飞机滚转速率、滚转中的nz、ng和β响应以及恢复品质。

（13）从一侧到另一侧定值滚转，并保持俯仰姿态角不变

目的：检查飞机协调性、横向操纵响应、综合姿态控制能力。

（14）从一侧到另一侧定值滚转，并保持法向过载不变

目的：检查飞机协调性、横向操纵响应、综合姿态控制能力。

（15）协调侧滑

保持高度和速度不变，压杆蹬舵，保持飞机航向不变。

目的：检查飞机纵横航向操纵协调性，检查稳定侧滑品质和侧风着陆修正能力。

（16）拉杆并保持到俯仰角30度

对给定的飞机构型和飞行状态，迅速拉杆至俯仰角30度并保持3-5s。

目的：检查俯仰控制的预测性、稳定性和精确性。

（17）拉杆并保持到俯仰角10度

与上述操纵相同，此时中立位置的非线性影响更显著。

（18）推杆并保持到俯仰角-30度

上述相同，仅方向相反，推杆至俯仰角-30度。

（19）推杆并保持到俯仰角-10度

与上述操纵相同，俯仰角为-10度，重点检查中立位置附近的操纵性。

（20）空/空跟踪

以初始操纵激进和截获后精确的方式跟踪目标。目标运动规律可以是离散的，也可以是连续的。目标运动和飞机操纵可以是单自由度，也可以是三自由度。

目的：检查人机闭环飞行品质，操纵协调性和作战效能。

（21）空/地和空/海跟踪

操纵要领与上述相同，目标为地面或海面可视标志。当目标为缓慢运动或静止不动时，可操纵飞机人为造成较大偏差，然后迅速操纵截获和跟踪保持。

（22）密集编队

指与目标飞机之间最小间隔保持在1-5m范围。目的与空空、空地跟踪相同，检查人机闭环飞行品质。

（23）空中加油

正式加油之前应与加油机进行密集编队演练，逐步达到实际加油作业。

（24）精确进场/着陆或着舰

首先按照引导的进场航线精确保持下滑轨迹，然后按跑道上划定的着陆标志进行着陆或着舰。可以故意偏离中心线，然后迅速修正到跑道中心线或指定标志点进行着陆或模拟着舰。

目的：检查进场着陆或着舰的人机闭环飞行品质。

课题_无人机制作原理及过程

无人机制作原理及过程今年4月份，由技装公司自主研制的无人机“翔雁”首次亮相第十三届中国东西部投资与贸易洽谈会，并与国家测绘局签约合作意向书。该项目拟投资2000多万元，分两个阶段实施：第一阶段为研制试验阶段，包括航摄设备材料购置、航摄系统研究开发、无人机平台完善和试飞，以及相关技术及配套软件开发研究投入；第二阶段为推广阶段，建立“翔雁”无人机及航摄设备生产线，拟订无人机航摄系统应用标准，在全国范围内推广。此前，“翔雁”无人机已完成8个起落的飞行试验验证，飞行平衡，地面视频图像清晰完整，能按程序完成各项任务。这充分证明，“翔雁”无人机已跨入自主飞行的无人机行列。那么，“翔雁”到底是一种什么样的机型，有什么功用呢？据技装公司副总经理王俊介绍，“翔雁”无人机长2。7米，翼展4米，可以每小时110公里的速度进行大于15小时的巡航，采用菱形联结翼气动外形、前三点式起落架、发动机后推式布局，机身、机翼、起落架均可拆卸和组装。 “翔雁”利用航空制造工艺技术，采用全新的气动外形、模块化的任务系统、领先的飞行控制系统，形成自主飞行的能力，给它加载不同的任务系统就可以完成特定的任务。她可以用作气象探测、人工降雨、航空遥感、城市治安巡逻等多用途民用无人机平台，也可完成可执行目标指示、电子干扰、信号中继、战场侦察预警、战场评估、通信中断、空中监控、边境巡逻等军事任务。

当今，许多国家、机构对无人机研制和发展热情高涨，已研制出了50多种无人机，有55个国家军队装备了无人机。美国仅装备军队的就有“全球鹰”、“暗星”、“猎人”等十几个型号，波音公司是美国的主要无人机制造商之一。由中国自主设计制造的长空一号、长空二号、无侦五、无侦九和ASN-206无人机正在服役，领先国内外水平的“暗箭”攻击型无人机正处于设计定型阶段。面对竞争激烈的无人机市场，“翔雁”无人机此时“展翅”是否为时已晚？ “暗箭”无人机何以进军无人机市场技装公司经营管理处处长王从福介绍，首先，“翔雁”无人机的低成本，为研发提供了可能。它不需要氧气、空调、增压、弹射座椅等座舱设备，降低了成本和重量；不需要生命保障系统，可以适应更

多旋翼无人机的结构和原理

多旋翼无人机的结构和原理翼型的升力：升力的来龙去脉这是空气动力学中的知识，研究的内容十分广泛，本文只关注通识理论，阐述对翼型升力和旋翼升力的原理。根据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较平（翼型），流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。大气施加与机翼下表面的压力（方向向上）比施加于机翼上表面的压力（方向向下）大，二者的压力差便形成了升力。［摘自升力是怎样产生的］。所以对于通常所说的飞机，都是需要助跑，当飞机的速度达到一定大小时，飞机两翼所产生的升力才能抵消重力，从而实现飞行。旋翼的升力飞机，直升机和旋翼机三种起飞原理是不同的。飞机依靠助跑来提供速度以达到足够的升力，而直升机依靠旋翼的控制旋转在不进行助跑的条件下实现垂直升降，直升机的旋转是动力系统提供的，而旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩，在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有单旋翼加尾桨式（尾桨通常是垂直安装）、双旋翼纵列式（旋转方向相反以抵消反作用扭矩）等;而旋翼机则介于飞机和直升机之间，旋翼机的旋翼不与动力系统相连，由飞行过程中的前方气流吹动旋翼旋转产生升力（像大风车一样），即旋翼为自转式，传递到机身上的扭矩很小，无需专门抵消。而待设计的四旋翼飞行器实质上是属于直升机的范畴，需要由动力系统提供四个旋翼的旋转动力，同时旋翼旋转产生的扭矩需要进行抵消，因此本着结构简单控制方便，选择类似双旋翼纵列式加横列式的直升机模型，两个旋翼旋转方向与另外两个旋翼旋转方向必须相反以抵消陀螺效应和空机动力扭矩。

无人机飞行师培训教材

飞行师培训教才

目录对航拍的认识与了解------------------------------------------------------------1 飞行器的原理---------------------------------------------------------------------1 飞行器构成------------------------------------------------------------------------2 机架系统---------------------------------------------------------------------------2 飞控系统---------------------------------------------------------------------------4 动力系统---------------------------------------------------------------------------6 无线电系统------------------------------------------------------------------------8云台系统--------------------------------------------------------------------------10 工具的认知及其应用-----------------------------------------------------------12充电器的使用方法及充电-----------------------------------------------------12 遥控器的设置--------------------------------------------------------------------15 模拟器的练习--------------------------------------------------------------------15 650Pro的组装与调试-----------------------------------------------------------15 真机的练习-----------------------------------------------------------------------16 与摄影师的配合-----------------------------------------------------------------16 实战--------------------------------------------------------------------------------17

无人机飞行控制方法概述

2017-10-08 GaryLiu 于四川绵阳无人机的飞行控制是无人机研究领域主要问题之一。在飞行过程中会受到各种干扰，如传感器的噪音与漂移、强风与乱气流、载重量变化及倾角过大引起的模型变动等等。这些都会严重影响飞行器的飞行品质，因此无人机的控制技术便显得尤为重要。传统的控制方法主要集中于姿态和高度的控制，除此之外还有一些用来控制速度、位置、航向、3D轨迹跟踪控制。多旋翼无人机的控制方法可以总结为以下三个主要的方面。 1.线性飞行控制方法常规的飞行器控制方法以及早期的对飞行器控制的尝试都是建立在线性飞行控制理论上的，这其中就有诸如PID、H∞、LQR以及增益调度法。 1)PID PID控制属于传统控制方法，是目前最成功、用的最广泛的控制方法之一。其控制方法简单，无需前期建模工作，参数物理意义明确，适用于飞行精度要求不高的控制。 2)H∞ H∞属于鲁棒控制的方法。经典的控制理论并不要求被控对象的精确数学模型来解决多输入多输出非线性系统问题。现代控制理论可以定量地解决多输入多输出非线性系统问题，但完全依赖于描述被控对象的动态特性的数学模型。鲁棒控制可以很好解决因干扰等因素引起的建模误差问题，但它的计算量非常大，依赖于高性能的处理器，同时，由于是频域设计方法，调参也相对困难。 3)LQR LQR是被运用来控制无人机的比较成功的方法之一，其对象是能用状态空间表达式表示的线性系统，目标函数是状态变量或控制变量的二次函数的积分。而且Matlab软件的使用为LQR的控制方法提供了良好的仿真条件，更为工程实现提供了便利。 4)增益调度法增益调度（Gain scheduling）即在系统运行时，调度变量的变化导致控制器的参数随着改变，根据调度变量使系统以不同的控制规律在不同的区域内运行，以解决系统非线性的问题。该算法由两大部分组成，第一部分主要完成事件驱动，实现参数调整。如果系统的运行情况改变，则可通过该部分来识别并切换模态；第二部分为误差驱动，其控制功能由选定的模态来实现。该控制方法在旋翼无人机的垂直起降、定点悬停及路径跟踪等控制上有着优异的性能。 2.基于学习的飞行控制方法基于学习的飞行控制方法的特点就是无需了解飞行器的动力学模型，只要一些飞行试验和飞行数据。其中研究最热门的有模糊控制方法、基于人体学习的方法以及神经网络法。 1)模糊控制方法（Fuzzy logic）模糊控制是解决模型不确定性的方法之一，在模型未知的情况下来实现对无人机的控制。 2)基于人体学习的方法（Human-based learning）美国MIT的科研人员为了寻找能更好地控制小型无人飞行器的控制方法，从参加军事演习进行特技飞行的飞机中采集数据，分析飞行员对不同情况下飞机的操作，从而更好地理解无人机的输入序列和反馈机制。这种方法已经被运用到小型无人机的自主飞行中。 3)神经网络法（Neural networks）

无人机基础知识(飞行原理、系统组成、组装与调试)

近年来无人机的应用逐渐广泛，不少爱好者想集中学习无人机的知识，本文从最基本的飞行原理、无人机系统组成、组装与调试等方面着手，集中讲述了无人机的基本知识。第一章飞行原理本章介绍一些基本物理观念，在此只能点到为止，如果你在学校已上过了或没兴趣学，请跳过这一章直接往下看。第一节速度与加速度速度即物体移动的快慢及方向，我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞0 加速度即速度的改变率，我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞，如果加速度是负数，则代表减速。第二节牛顿三大运动定律第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变。没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受的合力为零，与一般人想象不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。第二定律：某质量为m的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力 F 并且发生在力的方向上。此即着名的F=ma 公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力，于是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等于阻力，于是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力第三节力的平衡

作用于飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x 及y 方向﹝当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中﹞，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞行。弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。

无人机操作培训总结

无人机操作培训总结Revised on November 25, 2020

无人飞机操作培训培训总结 2013年4月

培训心得 2013年4月7日在陈主任和张科长的带领下，我们一行8人来到桂林市鑫鹰电子科技有限公司，参加了长达20天的无人机飞行操作培训。无人机飞行小组有三个岗位：飞控手、地面站和地勤。我很荣幸被分在地面站岗位。地面站是整个飞行小组的指挥中枢，指挥各项工序的开展。首先飞行前规划好飞行航线；然后外场作业时地面站全程监控飞机状态；最后飞机降落后地面站负责相关数据的回收与检查。地面站的任务贯穿着整个飞行任务的始终，地面站需要掌握的技术也繁多而复杂。首先是规划航线。这一步骤通常是在飞行前几天完成，根据客户提供的测区范围，加载到具有高程信息的环境中，例如Googel Earth或者叠加DEM数据。了解测区内的地形变化。根据测区高差和成图比例尺计算飞行高度，航线间距离以及拍照间隔等参数。接着是外场作业，从飞机通电开始，地面站开始监控飞机并做检查和调试，飞机起飞后地面站向飞控手报告飞机高度和速度，飞机转为自动驾驶后继续监控飞机的航向、速度、高度，控制飞行飞到预定高度后发出出航指令，飞机返航时控制飞机下降到300米高度，交由飞控手操控飞机降落。最后是数据回收。飞机降落后需要取出飞机的飞行状态数据以及相机拍摄照片，并逐一检查核对，如果飞行中出现漏拍照的情况，需找到漏拍点位置并重新规划补飞航线。认识到地面站岗位的重要性和多任务性，所以在此次培训中，我一直严格要求自己，上课时认真听课，做好课堂笔记，课后及时消化所学知识。三个岗位配合训练时，我们通力合作，积极沟通，认识实际操作中存在的问题，纠正

无人机飞行原理与性能解答练习题II无问题详解

1. 关于动压和静压的方向，以下哪一个是正确的（） A.动压和静压的方向都是与运动的方向一致 B.动压和静压都作用在任意方向 C.动压作用在流体的流动方向，静压作用在任意方向 2.流体的伯努利定理（） A.适用于不可压缩的理想流体 B.适用于粘性的理想流体 C.适用于不可压缩的粘性流体 3.伯努利方程适用于（） A.低速气流 B.高速气流 C.适用于各种速度的气流 4.下列关于动压的哪种说法是正确的（）A.总压与静压之和B.总压与静压之差C.动压和速度成正比 5.测量机翼的翼弦是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C. 机翼前缘到后缘 6.测量机翼的翼展是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C.机翼前缘到后缘 7.机翼的安装角是（） A.翼弦与相对气流速度的夹角 B.翼弦与机身纵轴之间所夹锐角 C.翼弦与水平面之间所夹的锐角 8.机翼的展弦比是（） A.展长与机翼最大厚度之比 B.展长与翼尖弦长之比 C.展长与平均几何弦长之比 9.机翼1/4弦线与垂直机身中心线的直线之间的夹角称为机翼的（） A.安装角 B.上反角 C.后掠角 10.翼型的最大厚度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C. 最大弯度11. 翼型的最大弯度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C.最大厚度 12. 影响翼型性能的最主要的参数是（） A.前缘和后缘 B.翼型的厚度和弯度 C.弯度和前缘 13.具有后掠角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.滚转力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩 14.具有上反角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.偏航力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩 15.机翼空气动力受力最大的是（） A.机翼上表面压力 B.机翼下表面压力 C. 机翼上表面负压 16.当迎角达到临界迎角时（） A.升力突然大大增加,而阻力迅速减小 B.升力突然大大降低，而阻力迅速增加 C.升力和阻力同时大大增加 17.对于非对称翼型的零升迎角是（） A.一个小的正迎角 B.一个小的负迎角 C.失速迎角 18.飞机飞行中，机翼升力等于零时的迎角称为（）A.零升迎角B.失速迎角C零迎角 19.失速”指的是（） A.飞机失去速度 B.飞机速度太快 C.飞机以大于临界迎角飞行 20.“失速迎角”就是“临界迎角”，指的是（） A.飞机飞的最高时的迎角 B.飞机飞的最快时的迎角

无人机主要部件

1、首先介绍的是无人机的大脑——飞控无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整(都是瞬间的事，不要妄想用人肉完成)。如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。工作过程大致如下：飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。飞控系统的硬件主要包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。 2、为传感器增稳的——云台稳定平台，对于任务设备来说太重要了，是用来给相机增稳的部分，几千米的高度上误差个几分几秒就能差出去几十米。它主要通过传感器感知机身的动作，通过电机驱动让相机保持原来的位置，抵消机身晃动或者震动的影响。云台主要考察几个性能：增稳精度、兼容性（一款云台能适配几款相机和镜头）和转动范围（分为俯仰、横滚和旋转三个轴），如果遇到变焦相机，就更加考验云台

的增稳精度了，因为经过长距离的变焦，一点点轻微的震动都会让画面抖动得很厉害。现时的航拍云台主要由无刷电机驱动，在水平、横滚、俯仰三个轴向对相机进行增稳，可搭载的摄影器材从小摄像头到GoPro，再到微单/无反相机，甚至全画幅单反以及专业级电影机都可以。摄影器材越大，云台就越大，相应的机架也就越大。上面三个演示的是机身不动、相机动的效果，但实际上云台工作时，是相机不动，而机身动。所以在空中时，无人机的机身不断在动作，云台依然可以保相机镜头的位置，达到增稳的效果。分类: 目前市面上常见的有三轴增稳云台和两轴增稳云台。

无人机飞行路线控制系统设计

无人机飞行路线控制系统设计由于无人机是通过无线遥控的方式完成自动飞行和执行各种任务,具有安全零伤亡、低能耗、重复利用率高、控制方便等优点,因此得到了各个国家、各行各业的高度重视和广泛应用。尤其以美国为代表,无论是在军事、民用、环境保护还是科学研究中,都将无人机的使用发挥到淋漓尽致,其拥有全球最先进的“捕食者”和“全球鹰”战斗无人机、监测鸟类的“大乌鸦”无人机、民用用途的“伊哈纳”无人机等等。我国在无人机研制方面也取得了一定的成就,拥有技术卓越的“翔龙”和“暗箭”高空高速无人侦查机、多用途的“黔中”无人机、探测海洋的“天骄”无人机、中继通讯的“蜜蜂”无人机等等。在未来,随着现代化工业技术、信息技术、自动化技术、航天技术等高新技术的迅速发展,无人机技术将日趋成熟,性能日益完善,为此将拥有更为广阔的应用前景。为确保无人机能够有效地完成各种飞行任务,研发者开发了各种技术方式的飞行控制系统,完成对无人机的起飞、飞行控制、着陆以及相应目标任务等操作的控制。飞行路线控制是飞行控制系统中最基础也是最核心的功能控制部分,其它所有的飞行任务控制都是飞行路线控制的基础之上实现。目前对于无人机飞行路线的控制已有各种各样方式的系统,但大多数系统都存在一定缺陷,如有些系统操作过于繁杂,不够智能化;有些系统只能在视距范围遥控无人机,严重限制了无人机的使用;有些系统过于专用化,不能适用于大多数类型的无人机;有些比较完善的系统,造价又过于昂贵,等等一系列问题。针对以上存在的这些问题,本课题提出了一种成本低、

遥控距离远、智能化、高效化、适用性广的无人机飞行路线控制系统设计方案。该系统方案包括两大部分,一部分是操作人员所处的地面监控系统,一部分是无人机端的受控系统,实现的机制主要是无人机不断地将自身的定位信息实时地传送给地面控制系统,地面控制系统将无人机位置信息通过电子地图可视化显示给操作人员,操作人员结合本次飞行任务,采用灵活的鼠标绘制方式在地图上绘制预定的飞行路线,地面控制系统对绘制路线进行自动处理生成可用的路线控制信息帧并发送给无人机受控系统,无人机受控系统接收到位置控制信息帧,不断结合实时的方位信息得到飞行控制信息,从而遥控无人机按照预定路线飞行。此外,为方便用户以后对历史数据的查看,以分析总结得到一些有价值的信息,地面监控系统还包含了对预定路线和无人机历史飞行路线的存储、查询和在地图中回放功能。基于GIS技术的地面监控系统的具体实现是在Windows操作系统上,采用Visual Basic作为系统开发环境并结合MSComm串口通信技术、Mapx二次开发组件技术、Winsock网络接口技术以及Access数据库技术完成软件设计,实现与无人机受控系统的无线通信、GIS系统操作和监控、历史数据存储和重现等,其中实验区域的电子地图采用Mapinfo Professional开发软件绘制完成,并创新性地设计并绘制了画面简洁的带高层信息的二点三维矢量地图,而对于绘制路线的优化和提取处理采用了垂距比值法和最小R值法。无人机端使用BDS-2/GPS双卫星系统对无人机实时位置进行高精度的定位,采用双串口单片机进行运算控制处理,实时的飞行控制信息采用了几何空间算法得到,另外采

小型无人机飞控系统介绍与工作原理

飞控系统是无人机的核心控制装置，相当于无人机的大脑，是否装有飞控系统也是无人机区别于普通航空模型的重要标志。在经历了早期的遥控飞行后，目前其导航控制方式已经发展为自主飞行和智能飞行。导航方式的改变对飞行控制计算机的精度提出了更高的要求；随着小型无人机执行任务复杂程度的增加，对飞控计算机运算速度的要求也更高；而小型化的要求对飞控计算机的功耗和体积也提出了很高的要求。高精度不仅要求计算机的控制精度高，而且要求能够运行复杂的控制算法，小型化则要求无人机的体积小，机动性好，进而要求控制计算机的体积越小越好。在众多处理器芯片中，最适合小型飞控计算机CPU的芯片当属TI公司的TMS320LF2407，其运算速度以及众多的外围接口电路很适合用来完成对小型无人机的实时控制功能。它采用哈佛结构、多级流水线操作，对数据和指令同时进行读取，片内自带资源包括16路10位A ／D转换器且带自动排序功能，保证最多16路有转换在同一转换期间进行，而不会增加CPU 的开销；40路可单独编程或复用的通用输入／输出通道；5个外部中断；集成的串行通信接口（SCI），可使其具备与系统内其他控制器进行异步（RS 485）通信的能力；16位同步串行外围接口（SPI）能方便地用来与其他的外围设备通信；还提供看门狗定时器模块（WDT）和CAN通信模块。飞控系统组成模块飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制；同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。按照功能划分，该飞控系统的硬件包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。模块功能各个功能模块组合在一起，构成飞行控制系统的核心，而主控制模块是飞控系统核心，它与信号调理模块、接口模块和舵机驱动模块相组合，在只需要修改软件和简单改动外围电路的基础上可以满足一系列小型无人机的飞行控制和飞行管理功能要求，从而实现一次开发，多型号使用，降低系统开发成本的目的。系统主要完成如下功能：（1）完成多路模拟信号的高精度采集，包括陀螺信号、航向信号、舵偏角信号、发动机转速、缸温信号、动静压传感器信号、电源电压信号等。由于CPU自带A／D的精度和通道数有限，所以使用了另外的数据采集电路，其片选和控制信号是通过EPLD中译码电路产生的。

关于无人机飞行控制系统的全面解析

关于无人机飞行控制系统的全面解析飞控的大脑：微控制器在四轴飞行器的飞控主板上，需要用到的芯片并不多。目前的玩具级飞行器还只是简单地在空中飞行或停留，只要能够接收到遥控器发送过来的指令，控制四个马达带动桨翼，基本上就可以实现飞行或悬停的功能。意法半导体高级市场工程师介绍，无人机/多轴飞行器主要部件包括飞行控制以及遥控器两部分。其中飞行控制包括电调/马达控制、飞机姿态控制以及云台控制等。目前主流的电调控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。高通和英特尔推的飞控主芯片CES上我们看到了高通和英特尔展示了功能更为丰富的多轴飞行器，他们采用了比微控制器（MCU）更为强大的CPU或是ARM Cortex-A系列处理器作为飞控主芯片。例如，高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人机是基于高通Snapdragon芯片开发出来的飞行控制器，它有无线通信、传感器集成和空间定位等功能。Intel CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了他们的无人机。这款无人机采用了RealSense技术，能够建起3D地图和感知周围环境，它可以像一只蝙蝠一样飞行，能主动避免障碍物。英特尔的无人机是与一家德国工业无人机厂商Ascending Technologies合作开发，内置了高达6个英特的RealSense3D摄像头，以及采用了四核的英特尔凌动（Atom）处理器的PCI-express定制卡，来处理距离远近与传感器的实时信息，以及如何避免近距离的障碍物。这两家公司在CES展示如此强大功能的无人机，一是看好无人机的市场，二是美国即将推出相关法规，对无人机的飞行将有严格的管控。多轴无人机的EMS/传感器某无人机方案商总经理认为，目前业内的玩具级飞行器，虽然大部分从三轴升级到了六轴MEMS，但通常采用的都是消费类产品如平板或手机上较常用的价格敏感型型号。在专业航拍以及专为航模发烧友开发的中高端无人机上，则会用到质量更为价格更高的传感器，以保障无人机更为稳定、安全的飞行。这些MEMS传感器主要用来实现飞行器的平稳控制和辅助导航。飞行器之所以能悬停，可以做航拍，是因为MEMS传感器可以检测飞行器在飞行过程中的俯仰角和滚转角变化，在检测到角度变化

无人机的操作培训的总结

无人飞机操作培训培训总结

2013年4月

目录培训心得 (1) 地面站前期数据准备 (2) 地面站操作流程 (7) 地面站地勤联调工作流程 (11) Canon 5D mark II相机设置 (15)

无人机飞行原理与性能解答练习题II 无答案

B.相对厚度 C.最大厚度 12.影响翼型性能的最主要的参数是（） A.前缘和后缘 B.翼型的厚度和弯度 C.弯度和前缘 13.具有后掠角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.滚转力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩 14.具有上反角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.偏航力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩 15.机翼空气动力受力最大的是（） A.机翼上表面压力 B.机翼下表面压力 C.机翼上表面负压 16.当迎角达到临界迎角时（） A.升力突然大大增加,而阻力迅速减小 B.升力突然大大降低，而阻力迅速增加 C.升力和阻力同时大大增加 17.对于非对称翼型的零升迎角是（） A.一个小的正迎角 B.一个小的负迎角 C.失速迎角 18.飞机飞行中，机翼升力等于零时的迎角称为（）A.零升迎角B.失速迎角C零迎角 19.失速”指的是（） A.飞机失去速度 B.飞机速度太快 C.飞机以大于临界迎角飞行 20.“失速迎角”就是“临界迎角”，指的是（） A.飞机飞的最高时的迎角 B.飞机飞的最快时的迎角 C.飞机升力系数最大时的迎角 21.飞机上的总空气动力的作用线与飞机纵轴的交点称为（） A.全机重心 B.全机的压力中心

无人机结构及系统

第1章无人机结构与系统一一无人机结构与系统分为结构和系统两个方面,其中无人机结构主要是指无人机的硬件结构,无人机系统主要是指无人机动力系统二控制站二飞行控制系统二通信导航系统二任务载荷系统和发射回收系统等三 1.1　无人机概述一一18世纪后期,热气球在欧洲升空,迈出了人类翱翔天空的第一步三20世纪初期,美国莱特兄弟的飞行者号飞机试飞成功,开创了现代航空的新篇章三20世纪40年代初期第二次世界大战时,德国成功发射大型液体火箭V-2,把航天理论变成现实三1961年,苏联航天员加加林乘坐东方1号宇宙飞船在最大高度为301k m的轨道上绕地球一周,揭开了人类载人航天器进入太空的新篇章三无人机的起源可以追溯到第一次世界大战,1914年英国的两位将军提出了研制一种使用无线电操纵的小型无人驾驶飞机用来空投炸弹的建议,得到认可并开始研制三1915年10月,德国西门子公司成功研制了采用伺服控制装置和指令制导的滑翔炸弹三1916年9月12日,第一架无线电操纵的无人驾驶飞机在美国试飞三1917 1918年,英国与德国先后研制成功无人遥控飞机三这些被公认为是遥控无人机的先驱三随后,无人机被逐步应用于靶机二侦察二情报收集二跟踪二通信和诱饵等军事任务中,新时代的军用无人机很大程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式三与军用无人机的百年历史相比,民用无人机技术要求低二更注重经济性三军用无人机技术的民用化降低了民用无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展三目前,民用无人机已广泛应用于航拍二航测二农林植保二巡线巡检二防灾减灾二地质勘测二灾害监测和气象探测等领域三未来,无人机将在智能化二微型化二长航时二超高速二隐身性等方向上发展,无人机的市场空间和应用前景非常广阔三中国民用航空局飞行标准司在2016年7月11日颁布的‘民用无人机驾驶员管理规定“(A C-61-F S-2016-20-R1),其对无人机及相关概念作了定义三

无人机培训教材

第一章飞行原理本章介绍一些基本物理观念，在此只能点到为止，如果你在学校已上过了或没兴趣学，请跳过这一章直接往下看。第一节速度与加速度速度即物体移动的快慢及方向，我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞ 0 加速度即速度的改变率，我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞，如果加速度是负数，则代表减速。第二节牛顿三大运动定律第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变。没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时飞机所受的合力为零，与一般人想象不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。第二定律：某质量为m的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力 F 并且发生在力的方向上。此即着名的F=ma 公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力，于是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等于阻力，于是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力第三节力的平衡作用于飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。

轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x 及y 方向﹝当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中﹞，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞行。弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。

无人机飞行原理与性能解答练习测试题II 无参考答案

1.?关于动压和静压的方向，以下哪一个是正确的（） A.动压和静压的方向都是与运动的方向一致 B.动压和静压都作用在任意方向 C.动压作用在流体的流动方向，静压作用在任意方向? 2.流体的伯努利定理（） A.适用于不可压缩的理想流体 B.适用于粘性的理想流体 C.适用于不可压缩的粘性流体? 3.伯努利方程适用于（） A.低速气流 B.高速气流 C.适用于各种速度的气流? 4.下列关于动压的哪种说法是正确的（）A.总压与静压之和B.总压与静压之差C.动压和速度成正比? 5.测量机翼的翼弦是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C.?机翼前缘到后缘 6.测量机翼的翼展是从（） A.左翼尖到右翼尖 B.机身中心线到翼尖 C.机翼前缘到后缘? 7.机翼的安装角是（） A.翼弦与相对气流速度的夹角 B.翼弦与机身纵轴之间所夹锐角 C.翼弦与水平面之间所夹的锐角? 8.机翼的展弦比是?（） A.展长与机翼最大厚度之比 B.展长与翼尖弦长之比 C.展长与平均几何弦长之比? 9.机翼1/4弦线与垂直机身中心线的直线之间的夹角称为机翼的（） A.安装角 B.上反角 C.后掠角 10.翼型的最大厚度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C.?最大弯度11.?翼型的最大弯度与弦长的比值称为（） A.相对弯度 B.相对厚度 C.最大厚度? 12.?影响翼型性能的最主要的参数是（） A.前缘和后缘 B.翼型的厚度和弯度 C.弯度和前缘? 13.具有后掠角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.滚转力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩? 14.具有上反角的飞机有侧滑角时，会产生（） A.偏航力矩 B.俯仰力矩 C.不产生任何力矩? 15.机翼空气动力受力最大的是（）A.机翼上表面压力 B.机翼下表面压力 C.?机翼上表面负压 16.当迎角达到临界迎角时（） A.升力突然大大增加,而阻力迅速减小 B.升力突然大大降低，而阻力迅速增加 C.升力和阻力同时大大增加? 17.对于非对称翼型的零升迎角是（） A.一个小的正迎角 B.一个小的负迎角 C.失速迎角? 18.飞机飞行中，机翼升力等于零时的迎角称为（）A.零升迎角B.失速迎角C零迎角? 19.失速”指的是（） A.飞机失去速度 B.飞机速度太快 C.飞机以大于临界迎角飞行? 20.“失速迎角”就是“临界迎角”，指的是（） A.飞机飞的最高时的迎角 B.飞机飞的最快时的迎角 C.?飞机升力系数最大时的迎角

(完整版)无人机飞行控制系统仿真研究本科生毕业论文

1 绪论本章先主要介绍了无人机进无人机的特点，国内外研究现状和发展趋势及这篇文章的主要内容安排。 1.1无人机概述无人机即无人驾驶飞机，也称为遥控驾驶飞行器，是机上没有驾驶员，靠自身程序控制装置操纵，自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的无人驾驶飞行器，在它上面装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统实现远距离控制飞行。无人机大体上由无人机载体、地面站设备(无线电控制、任务控制、发射回收等起降装置)以及有效负荷三部分组成。无人机在航空业已有一百年的历史了。第一驾遥控航模飞机于1909年在美国试飞成功。1915年10月德国西门子公司研制成功采用伺服控制装置和指令制导的滑翔炸弹，它被公认为有控的无人机的先驱。世界上第一架无人机是英国人于1917年研制的。这是一架无线电操纵的小型单翼机，由于当时的许多技术问题，所以试验失败。一直到1921年英国才研制成可付诸实用的第一驾靶机。1918年德国也研制成第一驾无人驾驶的遥控飞机。1920年简氏《世界各地飞机》首次提到无人机。20世纪30年代初无线电操纵的无人靶机研制成功。在20世纪40至50年代，无人机逐渐得到了广泛使用，但这时主要是作为靶机使用。世界各国空军于20世纪50年代大量装备了无人驾驶飞机作为空靶。进入20世纪60年代后，美国出于冷战需要，将无人机研究重点放在侦察用途方面，这标志着无人机技术开始进入了以应用需求为牵引的快速发展时代。由于无人机具有低成本、零伤亡、可重复使用和高机动等优点,因此

深受世界各国军队的广泛欢迎，近年来得到了快速发展。对于无人机而言，其自动飞行控制系统的设计是至关重要的，它的优劣程度直接影响到无人机各项性能(包括起飞着陆性能、作业飞行性能、飞行安全可靠性能、系统的自动化性和可维护性等)。因此，研究无人机的自动飞行控制技术具有十分重要的现实意义，尤其是在军事上的重要性己经得到国内外的高度重视，而无人机飞行控制系统是无人机能够安全、有效地完成复杂战术、战略使命的基本前提，因此迫切需要加强该领域的研究工作。无人机的研制早在 20 世纪初就开始了，几乎与有人机同步，自30年代国外首次采用无线电操纵的模型飞机作为靶机以后，无人机的发展十分迅速。40年代，低空低速的小型活塞式靶机投入使用。50年代出现了高亚音速和超音速高性能的靶机，世界各国空军开始大量装备无人机作为空靶。60年代以后，随着微电子技术、导航与控制技术的发展，一些国家研制了无人驾驶侦察机，美国率先研制成功无人驾驶侦察机，并开始用于越战。无人机受到越来越多国家的青睐，发展迅猛。在1982年的中东战争中,以色列在贝卡谷地交战中，用“侦察兵”和“猛犬”无人机诱骗叙军的地空导弹的制导雷达开机，侦查获取了雷达的工作参数并测定了其所在位置。无人机的飞速发展是在海湾战争后，以美国为首的多国部队的无人机在海湾战争中成功地完成了战场侦察、火炮校射、通信中继和电子对抗任务。无人机的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章，由此引发了无人机及其飞行控制研究的热潮。美国、英国、法国、德国、以色列、澳大利亚等国都针对这个领域投入了相当的研究力量。究其原因，用无人机替代有人驾驶飞机可以降低生产成本，便于运输、维修和保养，而且不用考虑人的生理和心理承受极限。未来无人机在军事和民事上都有广泛的应用前景。在军事领域，采用无人