《无人机飞行原理》课件 飞行器的性能无删减(共13页)

【文章导读】无无人人机机飞飞行行原原理理主讲人,刘老师目录升力的来源空气动力学基础飞行器的性能飞行器的性能无人机飞行原理飞行器姿态控制解决了如何飞行的问题,还需要解决如何控制飞行的问题,首先我们要了解飞行器的基本姿态控制知识飞行器姿态控制在我们生活中汽

无无人人机机飞飞行行原原理理主讲人：刘老师目录升力的来源空气动力学基础飞行器的性能飞行器的性能无人机飞行原理飞行器姿态控制解决了如何飞行的问题，还需要解决如何控制飞行的问题，首先我们要了解飞行器的基本姿态控制知识飞行器姿态控制在我们生活中汽车在地面上，只需要前后左右即可满足运动需要，但是飞行器实在三维空间运动的，除了前后左右还需要上升下降，左右倾斜的动作。（因此这四组动作构成了四个基本姿态，也可以叫做四通道飞行器）。旋翼无人机控制通道美国手日本手同时在我们多旋翼无人机的控制系统中也是一样的，通过遥控器控制四个通道，前后左右以及油门和左右横滚。其中有两种操控手，其中有美国手和日本手。飞行器姿态控制通道第一通道一般指副翼。

控制无人机的横滚，也就是左右倾向。第二通道指升降，控制无人机的俯仰，也就是前进后退。第三通道指油门通道，油门也就是控制无人机的上升和下降。第四通道指方向舵，控制无人机的方向，也就是无人机自旋。飞行器的纵向稳定性飞行器收到较小的扰动偏离原来纵向平衡状态（发生俯仰动作），在扰动消失后飞行器能够自动恢复原来纵向平衡状态的特性称为纵向稳定性，也就是飞行控制中的俯仰通道。（其中飞行器的纵向稳定性与飞行器的重心有关）飞行器的航向稳定性飞行器受到最小的扰动偏离原来航向平衡（即发生偏航动作），在扰动消失后自动恢复原来航向平衡状态的特性称为航向稳定。所以飞行器的航向稳定主要依靠垂直尾翼来调节。（同样，飞行器的航向稳定性也不是越大越好。

需要与横向稳定性有机配比）垂直尾翼飞行器的横向稳定性飞行器受到最小的扰动偏离原来横向平衡（即发生翻滚动作），在扰动消失后自动恢复原来横向平衡状态的特性称为横向稳定。飞行器的横向稳定性能使飞行器恢复到原横向平衡状态到翻转力距主要由机翼上反角或下反角丶机翼后掠角和垂直尾翼产生。飞行器的横向稳定性就像我们平时飞多旋翼无人机一样，通过遥控器控制通道控制多旋翼无人机的副翼，操控无人机的左右倾向，也就是操纵无人机做滚转运动。谢谢聆听

1、低空无人飞行器航测遥感系统是高分辨率及高精度遥感影像获取和处理的崭新技术，当前也成为三维精细测绘的优势技术手段，突破了卫星遥感与航空遥感无法达到的影像测绘精度。因此利用无人机进行航拍航测的技术人员也成为当前这一行业的紧缺人才。岗位要求我院低空无人机操控技术专业学生就业面向的主要岗位有低空无人机操控手、维护维修人员、地勤人员、搭载设备操控人员、数据处理人员，通过调研相关的无人机企业，我们明确了这些岗位的技能要求，如表所示，这是我们制定人才培养方案及设计课程体系和标准的依据。表　低空无人机操控技术专业对应的岗位及其要求从事岗位岗位技能要求低空无人机操控手掌握无人机飞行原理、无线遥控技术，熟
培养具有大学本科学历和军官基本素质，从事无人机任务规划、任务载荷和地面站方面工作的高素质复合型工程技术人才。主要课程：电路分析基础、自动控制原理、无人机制导控制原理、飞行器控制与仿真、航空数据链、侦察信息处理、航天器控制基础等。★招考方向：无人机维护保障技术与指挥★体检标准：其他专业合格空军航空大学学校简介空军航空大学由原空军长春飞行学院、第七飞行学院和第二航空学院于年月日合并组建成立，是一所以培养飞行人才为主的综合性高等军事学府，是批准的“工程”重点建设院校，是空军主体战斗力生成的重要源头。学校共有个校区，分布在个省的个城市，主校区坐落“北国春城”

2、．近程无人机活动半径在（分）．无人机系统飞行器平台主要使用的是空气的动力驱动的航空器。（分）．重于．超近程无人机活动半径在以内。（分）．无人机系统通讯链路主要包括：指挥与控制，，感知和规避三种。．空中交通管制．主要是制定无人机飞行任务、完成无人机载荷数据的处理和应用，指挥中心数据处理中心一般都是通过无人机控制站等间接地实现对无人机的控制和数据接收。（分）．指挥处理中心．属于无人机飞控子系统功能的是（分）．无人机姿态稳定与控制．目前主流的民用无人机所采用的动力系统通常为活塞式发动机和两种。（分）．电动机．的功能是向无人机各用电
空域安全态势生成与评估演示系统；安全态势生成与评估演示系统的无人机飞行试验原理验证；多节点协作通信方法；飞行器之间态势信息按需协作共享方法；机会信号导航误差的检测方法；机会信号导航的增强方法；多种因素共同作用下的飞行性能的不确定性的变化特征分析；考虑安全态势信息的碰撞风险分级预测方法；碰撞风险分级预测的性能评估方法；受限空域多飞行器协同机动方法；受限空域下多飞行器自主快速避险方法；完善飞行器自主控制与多飞行器协同的机动调控飞行演示系统；多源、多尺度、多频谱、多结构信号实时的获取和高精度在航关联与配准技术。提出环境要素认知的增量式集成学习方法；完成地面多传感器集成实验系统；提出多节点协作通信方法和飞行器态势信息按需协作共享方法。
以飞行器（本赛项系指：无人机，下同）作为智能化作业平台，将飞行器智能自主控制解决方案作为人工智能技术产业应用的新领域，进行赛项技术设计。本赛项以智能飞行器为载体，通过制作、加载和集成多种传感器、远程运维和智能作业工具等装置，运用人工智能技术对飞行器进行赋能；通过多传感融合技术、网络实时通信技术、智能飞控技术与人工智能技术的融合运用，实施植保、环境监测、应急搜救等典型野外作业任务，充分展现飞行器人工智能技术的综合性实际应用。本赛项选取智能飞行器户外植保、环境监测、应急搜救等典型野外任务场景，依托飞行器智能飞控技术、网络控制技术、人工智能应用技术、图像感知识别技术和无人机装调检修、快速成形（打印）及自决策等技术的综合应用。

3、大量使用钢筋的建筑物会影响指南针工作，而且会遮挡信号，导致飞行器定位效果变差甚至无法定位），空域有无申报。无人机的开关机顺序开机顺序：先开启遥控器，后开启飞机关机顺序：先关闭飞机，后关闭遥控器有些无人机对以上顺序非常重要，操作失误会造成无人机失控！飞行时注意事项飞行时，保持良好心态。请保持在视线控制，远离障碍物、人群密集区、水面等；且请勿在有高压线、通讯基站或发射塔等区域飞行，以免遥控器受到干扰。进行超视距无人机飞要时刻观察监视屏幕的状态，注意飞行状态；当飞机的机翼打到障碍物卡住时，请立刻关闭油门，关闭动力，否则因为堵转电机造成大电流会烧坏电池、线路板、电机等设备。再次提醒，望谨记！在飞机失去信号时。《无人机飞行原理》课件 飞行器的性能

4、海平面上的气温和气压值是：℃气象上把气温垂直递减率等于零（即γ）的气层称为：等温层飞机按气压式高度表指示的一定高度飞行，在飞向低压区时，飞机的实际高度将：逐渐降低飞机在比标准大气冷的空气中飞行时，气压高度表所示高度将比实际飞行高度高无人机操纵试题据统计，无人机系统事故以上发生在：起降阶段无人机系统中，起降操作手一般不参与哪个阶段控制：巡航阶段对于无人机关键性能，无人机驾驶员：必须了解无人机飞行时放下襟翼，会使飞机：飞行速度减小无人机控制站飞行摇杆常用操作方式是：姿态遥控无人机定高平飞时，驾驶员面对地面站界面：密切判断飞机的俯仰状态和有无坡度无人机定高平飞时，驾驶员面对地面站
五、无人机飞行必须远离既有火车站、汽车站、机场等人员密集和交通枢纽地。六、无人机飞行前要先确定好飞行线路，不准飞临或穿越正在运营的高铁线路和其他铁路线路。七、各单位对无人机使用要专人管理，明确责任，制定相关管理制度。八、严禁将无人机用于非工作用途，严禁在光线不好，照明条件不佳的情况下操作无人机。九、无人机使用过程必须充分考虑到飞行过程控制器与无人机信号连接中断导致的危害性，避免在信号塔、基地附近等使用。
随无人机系统携带答案无人机的检查应当遵循。制造商的最新维护手册随机附带维护手册无人机飞行员经验答案无人机特殊飞行许可颁发前，由局方检察官或局方认证人员或进行检查以确定位于预期的飞行师安全的。适当认证修理站经验丰富的无人机飞行员经验丰富的有人机飞行员答案无人机的注册所有者或运营人应对保持无人机有最新的适航证书和负责。无人机安全飞行无人机注册证书无人机维修答案无人机的注册所有者或运营人应将永久邮寄地址的变更、无人机的销售和等事项通知局方注册处。试验试飞无人机注册证书丢失无人机维修答案无人机系统无线电资源的使用局方无线电管理部门的许可证。

5、。无人系统展是本届“双创周”最大的亮点之一。这是国内最大规模的涵盖无人机、无人车辆、无人船舶等无人操作系统的展览。深圳市是全国在无人机的研发、生产、应用等方面走在前列的城市。此次展出的有高科技的油电混合精英﹣﹣多旋翼飞行器，大疆无人机（如图），也有用于生活的扫地机器人（如图）等。大疆精灵系列有根桨叶，一只手可以拿起。看似轻巧的航拍无人机，融合了飞行控制系统、数字图象传输系统（将影像实时传输到智能手机、平板电脑、等地面工作站）、陀螺稳定云台系统（大疆自主研发专利，即使无人机不断晃动，也可以保证下方摄像机拍摄影像的平滑）、飞行平台（如机身采用何
优势还是相当明显的，具有不错的商业潜力。全球热门无人机作为第二代“猎鹰”高超音速飞行器，无人机可用超过音速倍的速度，携带千克重的物资飞行近万千米。这已经相当于地球周长的一半了，而洲际的射程也只有千米。“神经元”无人隐身攻击机项目由法国领导，瑞典、意大利、西班牙、瑞士和希腊参与，可谓欧洲各国智慧的结晶。该无人机的有效载荷超过千克，续航时间超过小时，可以在不接受任何指令的情况下完成飞行，并在复杂飞行环境中进行自我校正，在战区的飞行速度超过现有一切侦察机。“捕食者”无人机的续航时间达小时，巡航速度千米小时，可携带”地狱火”反坦克等精确制导武器以及侦察设备。

6、并完成功能测试；作业装置功能测试，填写测试报告。任务：任务目标信息处理与调试根据大赛提供的样品，使用相应软件，通过编写相应的智能算法，完成任务目标信息采集、处理和识别，实现目标识别。编写程序，完成任务目标信息采集、处理和识别；根据任务要求，编写、优化相关程序，完成多目标信息识别，并记录结果。任务：飞行器智能功能集成与联调根据任务要求，结合智能部件及调用智能算法编写程序，完成智能飞行器视觉感知、自主路径规划、智能作业等功能编程，并进行单项功能仿真测试。根据无人机飞行任务的要求，编写飞行器自主飞行路径程序模块并验证。编写飞行器自主飞行路径程序，使无人机自主起飞，按照设定路线执行路线飞行；根据作《无人机飞行原理》课件 飞行器的性能

7、不会通知其他雷达。假设无人机在执行任务的过程中不会出现故障。不考虑地形的变化对气流造成的影响。四、符号说明：雷达对无人机的杀伤概率：突防高度下绝对杀伤区半径突防高度下非绝对杀伤区半径：雷达对无人机的威胁代价：无人机飞行时的的燃油代价：无人机飞行时的的高度代价文中出现的其它符号在用到时另行说明。五、模型的建立问题一模型的分析、建立与求解问题一模型的分析首先，针对本问中的模型，我们做出如下假设：忽略地形和无人机操作性能等因素的影响，而且认为无人机可以任意角度转弯。不考虑气候的变化对飞行造成的影响。飞行所消耗的燃油量和飞行距离成正比。不考虑无人机起飞和降落时
对无人机进行数字化控制，根据所选轨道来设计舵面偏转规律，控制无人机按照预定的航迹飞行，使其具有自主智能超视距飞行的能力。）自稳能力：在各种气象条件及外界不可预测影响下，智能测算无人机的各项指标参数，自动控制无人机的飞行姿态的稳定，确保无人机正常飞行；）自航能力：在保持无人机飞行稳定的前提下，采用各种导航手段，控制无人机按照预先设定的航迹飞行，执行相应航线任务；）状态监控与测控接口：作为整个无人机系统的控制核心，飞行控制计算机系统实时监控无人机各模块状态，并通过高速接口与地面站实时进行指令和数据的交换。（快眼）型无人机飞控系统采用了最先进的系列遥控，操作比一般的无人机控制系统更加灵活，
材料五中的图表，将中国和美国的无人机自主控制等级发展趋势进行对比，直观地反映出两国在无人机某些性能上的差距。美国的无人机性能发展总体上比中国快，但是中国的无人机性能也在逐渐提高，从发展趋势看，两国的差距逐渐缩小。材料四中第一段为新闻导语，而第二段至第四段是新闻背景，这个背景是为了说明当前无人机“黑飞”猖獗。材料三和材料四都涉及了无人机安全的问题，但报道的角度不同，材料三侧重时事评论，材料四侧重消息报道。怎样使“无人机”安全飞行？请根据材料简要概括。【答案】①健全法律制度，合理昇定和管控无人机飞行界限；②推进技术创新，控制无人机的任性飞行。

8、对无人机制定飞行路线并进行任务分配。航迹规划任务规划飞行规划答案任务规划的主要目标是依据地形信息和执行任务环境条件信息，综合考虑无人机的性能、到达时间、耗能、威胁以及飞行区域等约束条件，为无人机规划出一条或多条自的，保证无人机高效、圆满地完成飞行任务，并安全返回基地。起点到终点，最短路径起飞点到着陆点，最佳路径出发点到目标点，最优或次优航迹答案无人机任务规划是实现的有效途径，它在很大程度上决定了无人机执行任务的效率。自主导航与飞行控制飞行任务与载荷匹配航迹规划与自主导航答案无人机任务规划需要实现的功能包括：自主导航功能，应急处理功能。
空气密度减小。在空气密度较低的环境中飞行，飞行器的转速增加，电流增大，进而减少续航时间。大气温度：飞行环境温度非常重要，主要不利于电机电池电调等散热，大多数无人机采用风冷自然散热。温度环境与飞行器运行温度温差越小，散热越慢。飞行前，注意观察飞行区域周边电磁干扰源情况现在主流的飞行器无线电遥控设备采用频段，现在家用的无线路由均采用模段，发射功率虽然不高，城市区的数量大，难免会干扰遥控器的无线操控，导致失控。其次，为是保证手机信号的覆盖率，所以国三大（电信，移动，联通）电信运营公司，在城中或乡镇地区密集性建设地面基站网络。虽然次无线发射信号的频率和无人机遥控设备的频率相差较大，但由于地面基站发射功率较大。

9、结合智能部件及调用智能算法编写程序，完成智能飞行器视觉感知、自主路径规划、智能作业等功能编程，并进行单项功能仿真测试。根据无人机飞行任务的要求，编写飞行器自主飞行路径程序模块并验证。编写飞行器自主飞行路径程序，使无人机自主起飞，按照设定路线执行路线飞行；根据作业要求，编写作业装置智能作业应用程序模块并验证。针对目标物，通过编写机械爪动作的应用程序，实现目标物自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。根据作业要求，完成智能视觉与作业装置联动测试并验证。针对目标作物，通过编写智能视觉与作业装置联动测的应用程序，实现自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。完成任务后，举手示意裁判进行评判！任务
大赛组委会技术工作会组织有关专家主要参考《无人机装调检修工国家职业技能标准》（终审稿）关于高级工及技师部分应知应会知识与技能，结合企业生产、院校教学实际和飞行器人工智能技术及应用的发展状况，借鉴世界技能大赛命题、考核、评价方法，确定竞赛内容，组织统一命题。命题内容根据任务书给定的任务要求，要求选手在规定时间内根据任务书要求，完成：无人机平台架构检测、智能作业装置安装调试；飞行器智能部件智能感知装置测试；作业现场任务目标信息处理与调试；避障、自主规划等功能程序编写、优化和测试；动态环境中包含感知探测、自主决策、自主避障、仿地飞行、精准降落等功能的飞行器全系统功能适航性的仿真整体测试与联调；实地场景中获取飞行器作业范围内的地理、环境、目标设施等信息。
航迹规划功能任务分配功能，航迹规划功能，仿真演示功能自主导航功能，自主起降功能，航迹规划功能答案无人机任务规划需要考虑的因素有：，，无人机物理限制，实时性要求飞行环境限制，飞行任务要求飞行任务范围，飞行安全限制飞行安全限制，飞行任务要求答案无人机物理限制对飞行航迹有以下限制：，最小航迹段长度，最低安全飞行高度。最大转弯半径，最小俯仰角最小转弯半径，最小俯仰角最小转弯半径，最大俯仰角答案是指由于无人机飞行转弯形成的弧度将受到自身飞行性能限制，它限制无人机只能在特定的转弯半径范围内转弯。最大俯仰角最大转弯半径最小转弯半径答案限制了航迹在垂直平面内上升和下滑的最大角度。《无人机飞行原理》课件 飞行器的性能

10、制定最优或次优路径。导航技术、地理信息技术以及远程感知技术飞控技术、导航技术以及地理信息技术导航技术、航迹优化算法以及地理信息技术答案航迹规划需要充分考虑的选取、标绘，航线预先规划以及在线调整时机。飞行航迹地理位置电子地图答案在无人机任务规划中的作用是显示无人机的飞行位置、画出飞行航迹、标识规划点以及显示规划航迹等。电子地图地理位置飞行航迹答案地面站电子地图显示的信息分为三个方面一是二是三是其他辅助信息，如图元标注。无人机位置和飞行航迹，无人机航迹规划信息无人机地理坐标信息，无人机飞行姿态信息无人机飞行姿态信息，无人机
等租到飞机、安装好设备。灾情已经错过了一到两次关键的降水过程。无人机由于价格低廉、省市级单位可以购买。小型的甚至县级单位都可以接受，没有机组人员的消耗，使用成本低廉，针对火情、旱灾可以做到及时应对。总之，将无人驾驶飞机用于人工降雨，它将不仅兼有有人驾驶飞机机动性强优点，同时兼有高炮和受天气条件限制小的优点。用于人工降雨的无人机系统采用（快眼）ⅳ无人机系统来实施人工降雨工作，因为这个型号的飞机满足人工降雨的飞行要求。（快眼）无人机系统包括：无人机机体、无人机飞控系统、无人机地面站系统、人工降雨设备。（快眼）无人机特点无人机关键的性能指标包括飞行高度、续航时间、有效载荷、飞行平稳度、导
此值愈大说明飞行器的空气动力性能愈好空气阻力计算公式?（计算时所有物理量均取国际单位制主单位），式中??为空气阻力系数，ρ为空气密度，近似为??为迎风面积，?为运动速度“彩虹?”无人机是基于流体流速越大，压强▲的原理工作的，该原理与孔明灯能升空飞行的原理▲（选填“相同”或“不同”）；加速起飞阶段，“彩虹?”的重力势能▲（选填“变大”、“变小”或“不变”），按照??的速度持续匀速续航?，航行的路程为▲；地面操作人员可以通过▲向“彩虹?”发送任务指令，制作“彩虹?”所用复合材料的密度应该▲（选填“较大”或“较小”）；若“彩