多旋翼无人机主要技术解决方案

1、汇报人：汇报人： 时间：时间：多旋翼无人机主要技术多旋翼无人机主要技术解决方案解决方案前前 言言 在现代科学技术的强力支持下，无人机以其优越的性能、较强的环在现代科学技术的强力支持下，无人机以其优越的性能、较强的环境适应能力，无论是战场还是在民用市场上，都将发挥着重要的作用境适应能力，无论是战场还是在民用市场上，都将发挥着重要的作用. .需需要指出的是，无人机还存在一些问题制约其发展，例如：小型无人机由要指出的是，无人机还存在一些问题制约其发展，例如：小型无人机由于机身重量较轻，易受大风等恶劣天气的影响；在实际使用过程中容易于机身重量较轻，易受大风等恶劣天气的影响；在实际使用过程中容易受到信道和其他因素的干扰；仍不能有效区分目标的真假，出现危机时受到信道和其他因素的干扰；仍不能有效区分目标的真假，出现危机时无法根据情况选择最佳方案等无法根据情况选择最佳方案等. .然而，随着智能无人机技术的不断提高，然而，随着智能无人机技术的不断提高，无人机的安全性和自主控制性将会得到较大的改善，运营成本和风险将无人机的安全性和自主控制性将会得到较大的改善，运营成本和风险将会进一步降低，运营效率得到极大

2、提高，届时，无人机将会在不适合人会进一步降低，运营效率得到极大提高，届时，无人机将会在不适合人直接操作的或需要高效低成本应用的民用领域，获得更为广阔的发展空直接操作的或需要高效低成本应用的民用领域，获得更为广阔的发展空间间. .发展前景发展前景 现今的民用无人机，受限于续航能力、载重能力和智能控制等因素，使用成现今的民用无人机，受限于续航能力、载重能力和智能控制等因素，使用成本还相对较高，只能小范围使用本还相对较高，只能小范围使用. .随着科技的不断发展及新材料、新技术的应用，随着科技的不断发展及新材料、新技术的应用，无人机在续航、载重和智能控制等方面将会有较大的提高，无人机系统的系列化、无人机在续航、载重和智能控制等方面将会有较大的提高，无人机系统的系列化、模块化和通用化也将成为可能模块化和通用化也将成为可能. .根据任务的不同，通过模块化的组合及搭载设备根据任务的不同，通过模块化的组合及搭载设备的变换，可使无人机实现的变换，可使无人机实现“ “一机多用一机多用” ”；通过无人机平台和地面站的通用化，可；通过无人机平台和地面站的通用化，可使无人机实现使无人机实现“ “一机多能一机多能

3、” ”，因此，无人机的使用成本定将不断降低，因此，无人机的使用成本定将不断降低. . 在执行高危或复杂任务的时候，由于无人机有一定的故障率和毁伤率，单靠在执行高危或复杂任务的时候，由于无人机有一定的故障率和毁伤率，单靠一架无人机执行任务，有可能导致任务的失败一架无人机执行任务，有可能导致任务的失败. .多无人机协作执行任务，则在无多无人机协作执行任务，则在无人机一旦出现损毁时，可通过无人机任务的重新分配，提高完成任务的成功概率人机一旦出现损毁时，可通过无人机任务的重新分配，提高完成任务的成功概率. .此外，多无人机协作执行任务，一方面可通过将复杂任务拆分给不同的无人机执此外，多无人机协作执行任务，一方面可通过将复杂任务拆分给不同的无人机执行，降低无人机运作的难度；另一方面多无人机可通过信息共享和相互配合，提行，降低无人机运作的难度；另一方面多无人机可通过信息共享和相互配合，提高执行任务的质量和扩展执行任务的能力高执行任务的质量和扩展执行任务的能力. .同时，多无人机协作还可并行执行任同时，多无人机协作还可并行执行任务，缩短完成任务的时间，提高执行任务的效率务，缩短完成任务的时间，提高执

4、行任务的效率. .目 录概述概述0101飞行原理飞行原理0202旋翼机飞控的安装调试旋翼机飞控的安装调试0303旋翼无人机航拍应用旋翼无人机航拍应用0404LiLi电池的维护和保养电池的维护和保养0505第一章：概述第一章：概述1.1无人机的定义无人驾驶飞机简称“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。机上无驾驶舱，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。可反覆使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。第一章：概述第一章：概述1.2无人机的分类无人机可按飞行平台构型、用途、尺度、活动半径、任务高度等方法进行分类。按飞行平台构型分类：固定翼、旋翼机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机。按用途分类：军用和民用两大类按尺度分类（民航法规）：微型(空机质量小于等于7Kg的无人机）、轻型（空机质量大于7Kg

5、，小于等于116kg）、小型（空机质量小于等于5700kg）、大型无人机（空机质量大于5700kg）。第一章：概述第一章：概述1.2无人机的分类按活动半径分类：超近程(活动半径在15km以内）、近程（活动半径在15-50km之间）、短程（活动半径在50-200km之间）、中程（活动半径在200-800km之间）和远程（活动半径大于800km）按任务高度分类：超低空(任务高度在0-100m之间)、低空（100-1000m之间）、中空（1000-7000m之间）、高空（7000-18000m之间）、超高空（大于18000m）。多旋翼多旋翼飞飞行器的行器的飞飞行原理行原理2.1结构形式：旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图1.1所示。（以十字型为例）2.2工作原理：四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是

6、一种欠驱动系统。多旋翼部件（以四多旋翼部件（以四轴为轴为例）例）无刷电机（4个）电机型号：6210/380kv动力总成电子调速器（4个）螺旋桨（4个，两正两反）控制系统飞行控制器（飞控）遥控器动力储备电池充电器结构件：机架四四轴轴旋翼旋翼飞飞行原理行原理四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。在上图中，电机1和电机3作逆时针旋转，电机2和电机4作顺时针旋转，规定沿x轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。（1）垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。四四轴轴旋翼旋翼飞飞行原理行原理（2）俯仰运动：在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降（改变量大小应相等），电机2、电机4的转速

7、保持不变。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转，同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。（3）滚转运动：与图b的原理相同，在图c中，改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，则可使机身绕x轴旋转（正向和反向），实现飞行器的滚转运动。四四轴轴旋翼旋翼飞飞行原理行原理（4）偏航运动：旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图d中，当电机1和电机3的转速上升，电机2和电机4的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动，实现飞行器的偏航运动，转向与电机1、电机3的转向相反。四四轴轴旋翼旋翼飞飞行原理行原理（5）前后运动：要想实现飞行器在水平面内前

8、后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图e中，增加电机3转速，使拉力增大，相应减小电机1转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡。按图b的理论，飞行器首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。（在图b图c中，飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿x、y轴的水平运动。）（6）倾向运动：在图f中，由于结构对称，所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。旋翼机旋翼机飞飞控的安装控的安装调调试试1.零度双子星产品介绍产品清单第四章 航拍旋翼机飞行4.1无人机安全飞行要领1）、航拍目标进行拍摄前，应对飞行器起飞场地进行选择。场地应尽可能的平整、空旷。不要从电杆、树木下进行起飞。2）、对大型目标进行拍摄时，尽可能的了解（如驾车、步行等方式）目标周边空域情况。对手机基站、无线电基站、雷达基站、高压线等干扰源进行记录，飞行时远离干扰源（高压线对飞行器飞控IMU、图传、遥控信号均会产生不同程度干扰）。3)、规划飞行航线时，不要从人口密集地方飞过（飞行器失事仅仅是经济损失，锋利的螺旋桨划伤人

9、就是重大损失），非镜头需要不要从水库、江河、湖泊等地方飞过（航拍作业所有数据存储于SD卡上，飞行器失事会导致前面的的数据全部丢失）。4.1无人机安全飞行要领4)、当风速高于四级风（5.5-7.9m/s)建议不进行航怕作业。5)、雨天建议不进行航拍作业，如特殊要求需在雨天进行拍摄，必须对飞控、电调、飞行器马达、相机、云台马达做防水处理。6)、航拍作业时，你需要全神灌注对飞机进行操作。在市区航拍可能会引起其他无关人员的好奇心。会对飞手、云台手及助理进行各种询问，请无视他们。并维护好操作现场的秩序，给工作人员留出好的操作空间。避免无关人员与工作人员进行身体接触（有时候会出现有人轻拍飞手手臂进行询问的情况）。4.1无人机安全飞行要领7)、对山区进行拍摄时，起飞升空后你需要在监视器上仔细辨认飞行器起飞点，了解大概位置。当飞行器飞远后在回航途中起飞点会隐藏于绿色植物中，此时就无法找到降落点（起飞点与降落点是同一地方）。8)、对峡谷进行航拍时，随时了解峡谷内风速情况，飞行器的安全下降速度为1.5m/s。由于峡谷对空气流有聚拢作用，峡谷外可能微风，通过峡谷的聚拢作用风速会上升。当上升气流速度达到1.5

10、m/s时，此时下降速度同上升气流速度抵消，飞行器会保持高度无法降落。4.1无人机安全飞行要领9)、对于特别复杂的拍摄环境（如高楼、烟囱、塔等），需指派一名观察员。随时了解飞行器的方位，避免撞上大型障碍物。切勿绕到大型障碍物后方，如果障碍物够大。此时飞行器的图传、遥控器信号会全部消失。10)、飞行器从高楼群里（如解放碑）起飞时，请使用姿态模式。在高楼群里，GPS可能无法搜到信号，即使能搜到大于6颗卫星的信号顺利起飞，也不能保证在飞行途中卫星信号不丢失。由于姿态模式与GPS模式控制方式的不同（GPS可悬停，姿态模式无法悬停），频繁的自动切换两种姿态模式可能会引飞行器失事。4.2无人机地面检查操作规范和要领良好的地情检查是飞行安全的保障，减少安全事故，延长设备使用寿命。（一）起飞前基础检查飞行器起飞前你需要做好如下检查1、监视器上电，检查监视器电量是否充足。2、遥控器发射机开机，检查遥控器电量是否充足。3、检查每一块飞行器使用的动力电池电量是否充足，电池有无鼓包胀气现象。（一）起飞前基础检查4、展开飞行器，检查飞行器螺旋桨、电调、马达是否完好。螺丝是否有松动现象（飞行器飞行时产生高频振动，可

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