无人机操控技术 项目一 初识无人机.pptx

项目一初识无人机DRONESDRONES

无人机操控技术1.1无人机的基本概念与发展历程DronecontroltechnologyDRONESDRONES

CONTENTS目录01无人机的基本概念无人机分类构无人机的适用特点0203无人机的发展历程04

DRONES无人机的基本概念01UnderstandingunmannedaerialsystemsDRONES

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的基本概念01

无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反复使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。认识无人机系统01

保证无人机顺利升空并达到安全的高度和速度进行飞行，在执行任务完成后保障无人机从天空安全回落到地面发射回收系统认识无人机系统01

DRONES无人机的组成结构02ThestructureofthedroneDRONES

无人机的组成结构02飞行器机架飞行控制系统动力系统通信系统辅助设备系统电气系统无人机组成结构

行器机架（FlyingPlatform）大小取决于桨翼的尺寸及电机（马达/马达）的体积。如桨翼愈长，马达愈大，机架大小便会随之而增加。机架一般采用轻物料制造，以减轻无人机的负载量无人机的组成结构02

飞行控制系统（FlightControlSystem）简称飞控，一般会内置控制器、陀螺仪、加速度计和气压计等传感器。无人机便是依靠这些传感器来稳定机体，再配合GPS及气压计数据，便可把无人机锁定在指定的位置及高度无人机的组成结构02

无人机的组成结构02无人机的动力系统主要由桨翼和马达所组成。当桨翼旋转时，便可以产生反作用力来带动机体飞行。系统内设有电调控制器（ElectronicSpeedControl），用于调节马达的转速。

无人机的组成结构02遥感通信系统提供遥控与飞机之间数据链路（上行和下行），主要功能用于无人机系统数据传输、载荷通信的无线电链路。无人机常用的通讯技术有1.4GHz、2.4GHz、5.8GHz等。

无人机电气系统可分为机载电气系统和地面供电系统两部分。机载电气系统主要由主电源、应急电源、电气设备的控制与保护装置及辅助设备组成。供电系统的功能是向无人机各用电系统或设备提供满足预定设计要求的电能，为无人机电气系统的各种电源部分无人机的组成结构02

无人机的组成结构02辅助设备系统主要包括无人机外挂平台（简称云台）、外挂轻型相机、无线图像传输系统。

DRONES无人机飞行原理03PrinciplesofdroneflightDRONES

无人机的动力系统主要由桨翼和马达所组成，其飞行原理从根本上来说就是电机带动螺旋桨旋转，产生升力。根据伯努利定理，螺旋桨旋转产生气压差：空气流速快，压强小；流速慢，压强大，从而产生托举力。无人机的飞行原理03

多旋翼无人机操控原理03四旋翼无人机的飞行模式有2种如图所示，左图为十字模式，右图为X字模式

认识无人机系统01升降运动控制偏航旋转运动控制俯仰运动控制多旋翼无人机操控原理水平运动控制横滚运动控制

当同时增加或减小4个旋翼的升力时，无人机垂直上升或下降；当四旋翼产生的升力总和等于机体的自重时,四旋翼无人机便保持平衡状态。四个旋翼同时增加升力，无人机就开始垂直上升；反之，无人机垂直下降。无人机的飞行原理03升降运动控制

当顺时针旋转的一对旋翼与逆时针旋转的另一对旋翼转速不同时，不平衡的反扭矩就会引起机体转动，达到方向(航向)控制目的，也就是这里所说的偏航运动控制。在悬停状态下，M1和M3同时增加升力，M2和M4同时减小升力，无人机就开始向右（从上往下看顺时针）偏航；反之则向左偏航。无人机的飞行原理03偏航旋转运动控制

在保持左右两个旋翼转速不变的情况下，增加（或减少）前面旋翼的转速，并相应减少（或增加）后面旋翼的转速,使得前后两个旋翼存在升力差，从而引起机身的俯仰运动。当M2、M4的升力保持不变，M1增加升力，M3减小升力，无人机就开始向前做抬头运动。无人机的飞行原理03俯仰运动控制

在保持前后两个旋翼转速不变的情况下，增加（或减少）左面旋翼的转速，并相应减少（或增加）右面旋翼的转速，使得左右两个旋翼存在升力差,从而引起机身的横滚运动。当M1、M3的升力保持不变，M2增加升力，M4减小升力，无人机就开始向右做横滚运动。无人机的飞行原理03横滚运动控制

水平方