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无人机设计手册及主要技术

内容简介

独家《无人机设计手册》分上、下两册共十二章。

上册包括无人机系统总体设计，气动、强度、结构设计，动力装置，发射与回收系统，飞行控制与管理系统。

下册包括机载电气系统，指挥控制与任务规划，测控与信息传输，有人机改装无人机，综合保障设计，可靠性、维修性、安全性和环境适应性以及无人机飞行试验等。有关无人机任务设备、卫星中继通信的设计以及正在发展的无人机技术等内容，有待手册再版时编入，使无人机设计手册不断成熟和丰富。

适用人群

本手册是国内第一部较全面系统阐述无人机设计技术的工具书，不仅可作为无人机的设计参考，也可以作为院校无人机教学、无人机行业的工程技术人员和管理人员的参考书，并可供无人机部队试验人员使用。希望本手册的出版能对我国无人机研制工作的技术支持有所裨益。

作者简介

祝小平，现任西北工业大学无人机所总工程师，主要从事无人机总体设计、飞行控制与制导系统设计等研究工作。主持了工程型号、国防预研等国家重点项目多项，获国家和部级科学技术奖9项，其中国家科技进步一等奖1项，国防科技进步一等奖4项，获技术发明专利10项，荣立“国防科技工业武器装备型号研制”个人一等功，发表论著150多篇。先后入选国家级“新世纪百千万人才工程”、国防科技工业“511人才工程”和教育部“新世纪优秀人才支持计划”，获得“国防科技工业百名优秀博士、硕士”、“国防科技工业有突出贡献的中青年专家”、“陕西省有突出贡献专家”和“科学中国人(2009)年度人物”等荣誉称号。?

无人机相关GJB标准-融融网

gjb8265-2014无人机机载电子测量设备通用规范

gjb4108-2000军用小型无人机系统部队试验规程

gjb5190-2004无人机载有源雷达假目标通用规范

gjb7201-2011舰载无人机雷达对抗载荷自动测试设备通用规范

gjb5433-2005无人机系统通用要求

gjb2347-1995无人机通用规范

gjb6724-2009通信干扰无人机通用规范

gjb6703-2009无人机测控系统通用要求

gjb2018-1994无人机发射系统通用要求

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无人机主要技术

一、动力技术

续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍，业内人士也普遍认为消费级多旋翼续航时间基本维持在20min左右，很是鸡肋。逼得用户外出飞行不得不携带多块电池备用，造成使用操作的诸多不便，为此有诸多企业在2016年里做出了新的尝试。

我们知道无人机的飞行航线依赖于导航定位系统，可以根据定位系统所得到的信息让无人机在指定的时间内完成航行任务，而其精准度与所搭载的定位技术直接挂钩，基于RTK技术的无人机定位系统可以通过实时获取导航卫星信号和RTK差分定位信息，为无人机飞行作业提供高精度定位支持。

RTK的中文全称是实时动态差分法，是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的种新的常用的GPS测量方法，与之前的GPS定位技术相比，采用了载波相位动态实时差分方法，可以在野外实时得到厘米级定位精度，这项技术在植保无人机的作业方面更有效果，比如极飞P20V2采用的军用级别RTK定位技术，让航线的精度达到厘米级，不仅让喷洒更精准，也能更好的避开障碍物。

2.避障技术

让飞行中的无人机“长眼镜”，能够识别飞行路径上的障碍物，并准确绕飞或悬停，是实现无人机智能化的重要一步。今年无人机避障技术将在这些方面实现突破。

夜间避障：比如极飞为了方便夜间作业，采用了主动近红外照射技术，简单来说就是加了一个特殊的“手电筒”和并改造了“手电筒”眼睛，双目是由两个黑白镜头组成，从380-1080nm波段都可以成像，也就意味着不仅能“看见”可见光，还能看见人眼也看不见的红外线。无人机会主动发射近红外线光线，虽然人眼看不到，但能作为夜晚的光源，双目的每一个镜头就能接收到环境中的红外线的反馈，经过双目计算后就可以「感知」到环境和障碍物了。而且避障距离和白天相比没有变化，都是30米(角度：水平FOV65°)。

双目立体视觉功能：在当前的无人机领域，“双目立体视觉功能”（简称双目功能）日益受到重视，成为了诸多新品的标配和宣传点。大疆创新发布的精灵Phantom4就运用了立体视觉定位系统，由双目视觉传感器和一组超声波传感器组成，从根本上解决了悬停的精度，实现了复杂环境下稳定飞行的功能。

四维雷达技术：传统的民用雷达大多只能提供二维的信息，但是，人们都生活在三维的空间里，二维信息是远远不够的。举例来说，现在的民用雷达都无法测量车子的高度，而这对于无人驾驶、无人机等方面的应用就有很大的局限性。位于美国俄亥俄州的公司Oculii，开发了世界上第一个可以商用的四维雷达，使得无人机