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1、 1910年，在萊特兄弟所取得的成功的鼓舞下，來自俄亥俄州的年輕軍事工程師查爾斯科特林建議使用沒有人駕駛的飛行器：用鐘表機(jī)械裝置控制飛機(jī)，使其在預(yù)定地點(diǎn)拋掉機(jī)翼并象炸彈一樣落向敵人。在美國陸軍的支持和資助下，他制成并試驗(yàn)了幾個模型，取名為“科特林空中魚雷”、“科特林蟲子”。 1933年，英國研制出了第一架可復(fù)用無人駕駛飛行器“蜂王”。使用3架經(jīng)修復(fù)的“小仙后”雙翼機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，從海船上對其進(jìn)行無線電遙控，其中2架失事，但第三架試飛成功，使英國成為第一個研制并試飛成功無線電遙控靶機(jī)的國家。無人飛 行器發(fā)展簡史 二戰(zhàn)期間，美國海軍首先將無人機(jī)作為空面武器使用。1944年，美國海軍為了對德國潛艇基地進(jìn)
2、行打擊，使用了由B-17轟炸機(jī)改裝的遙控艦載機(jī)。 美國特里達(dá)因瑞安公司生產(chǎn)的“火蜂”系列無人機(jī)是當(dāng)時設(shè)計(jì)獨(dú)一無二、產(chǎn)量最大的無人機(jī)。1948-1995年，該系列無人機(jī)產(chǎn)生多種變型：無人靶機(jī)（亞音速和超音速），無人偵察機(jī)，無人電子對抗機(jī)，無人攻擊機(jī)，多用途無人機(jī)等。美國空軍、陸軍和海軍多年來一直在使用以BQM-34“火蜂”靶機(jī)為原型研制的多型無人機(jī)。無人 飛行器發(fā)展簡史 美國“火蜂”無人機(jī) 上世紀(jì)70-90年代及其以后，以色列軍事專家、科學(xué)家和設(shè)計(jì)師對無人駕駛技術(shù)裝備的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，并使以色列在世界無人駕駛系統(tǒng)的研制和作戰(zhàn)使用領(lǐng)域占有重要地位。無人 飛行器發(fā)展簡史 以色列“偵察兵”無人機(jī)
3、全世界都在造無人機(jī)！ 8090年代，除了美國和以色列外，其他國家的許多飛機(jī)制造公司也在從事無人機(jī)的研制與生產(chǎn)。 西方國家中在無人機(jī)研制與生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先位置的是美國。今天，美軍有用于各指揮層次從高級司令部到營、連長的全系列無人偵察機(jī)。許多無人機(jī)可以攜帶制導(dǎo)武器（炸彈、導(dǎo)彈）、目標(biāo)指示和火力校射裝置。最著名的是“捕食者” 可復(fù)用無人機(jī)，世界上最大的無人機(jī)“全球鷹”，“影子-200”低空無人機(jī)， “掃描鷹”小型無人機(jī)，“火力偵察兵” 無人直升機(jī)。無人飛 行器發(fā)展簡史 無人飛行器發(fā)展簡史 美國“全球鷹”無人機(jī) 美國“捕食者”無人機(jī) 美國“影子200”無人機(jī)美國“掃描鷹”無人機(jī) 美國“火力偵察兵”無人
4、直升機(jī) 中國“翼龍”無人機(jī) 中國“翔龍”無人機(jī)中國“暗箭”無人機(jī) 中國“彩虹5”無人機(jī) 多旋翼飛行器作為無線電遙控的一種類型，歷史尚淺。1、理論開創(chuàng)階段 多旋翼無人飛行器理論開創(chuàng)于上世紀(jì)10年代，直升機(jī)研發(fā)之前。幾家主要飛機(jī)生產(chǎn)商開發(fā)出的在多個螺旋槳中搭乘飛行員的機(jī)型。這種設(shè)計(jì)開創(chuàng)了多旋翼飛行器的理論。2、加速發(fā)展階段 2007年以后，裝配高性能壓電陶瓷陀螺儀和角速度傳感器（六軸陀螺儀）的多旋翼無人飛行器開始出現(xiàn)加速發(fā)展。多旋翼無人飛 行器發(fā)展簡史 3、未來發(fā)展階段。 伴隨著飛行器技術(shù)的進(jìn)步，多旋翼無人飛行器使用者會急劇增加。這樣一來，事故和故障也會相應(yīng)增加，甚至?xí)l(fā)展成社會問題。今后不僅是制
5、造商和商店一級，協(xié)會和主管部門面向多旋翼無人飛行器的飛行會和培訓(xùn)班也會增加。多旋翼無人飛 行器發(fā)展簡史 多旋翼無人飛行器 優(yōu)點(diǎn)1. 避免犧牲空勤人員，因?yàn)轱w機(jī)上不需要飛行人員，所以最大可能地保障了人的生命安全。2. 無人機(jī)尺寸相對較小，設(shè)計(jì)時不受駕駛員生理?xiàng)l件限制，可以有很大的工作強(qiáng)度，不需要人員生存保障系統(tǒng)和應(yīng)急救生系統(tǒng)等，大大地減輕了飛機(jī)重量。3. 制造成本與壽命周期費(fèi)用低，沒有昂貴的訓(xùn)練費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，機(jī)體使用壽命長，檢修和維護(hù)簡單。4. 無人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢是能夠定點(diǎn)起飛，降落，對起降場地的條件要求不高，可以 通過無線電遙控或通過機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。無人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)1. 主要表
6、現(xiàn)在生存力低，在與有較強(qiáng)防空能力的敵人作戰(zhàn)時，無優(yōu)勢可言。2. 無人機(jī)速度慢，抗風(fēng)和氣流能力差，在大風(fēng)和亂流的飛行中，飛機(jī)易偏離飛行線路，難以保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài)。3. 無人機(jī)受天氣影響較大，結(jié)冰的飛行高度比過去預(yù)計(jì)的要低，在海拔3000-4500m的高度上，連續(xù)飛行10-15min后會使飛機(jī)受損。4. 無人機(jī)的應(yīng)變能力不強(qiáng)，不能應(yīng)付意外事件，當(dāng)有強(qiáng)信號干擾時，易造成接收機(jī)與地面工作站失去聯(lián)系。 5. 無人機(jī)機(jī)械部分也有出現(xiàn)故障的可能，一旦出現(xiàn)電子設(shè)備失靈現(xiàn)象，那對無人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備將是致命的。無人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn) 無人飛行器的應(yīng)用非常廣泛，可以用于軍事，也可以用于民用和科學(xué)研究。 在民用領(lǐng)域，無
7、人飛行器已經(jīng)和即將使用的領(lǐng)域多達(dá)40多個，例如影視航拍、農(nóng)業(yè)植保、海上監(jiān)視與救援、環(huán)境保護(hù)、電力巡線、漁業(yè)監(jiān)管、消防、城市規(guī)劃與管理、氣象探測、交通監(jiān)管、地圖測繪、國土監(jiān)察等。 無人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域 城市規(guī)劃與管理影視航拍 無人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域 地圖測繪 農(nóng)業(yè)植保電力巡線 消防救援 交通監(jiān)管 無人飛行器的種類繁多，主要包括飛艇、固定翼無人機(jī)、傘翼無人機(jī)、撲翼無人機(jī)、變翼無人機(jī)、旋翼式無人機(jī)等。無 人飛行器的分類 飛艇 無人飛行器的分類 固定翼無人機(jī) 傘翼無人機(jī)撲翼無人機(jī) 變翼無人機(jī) 無人飛行器的分類 旋翼式無人機(jī)多旋翼旋翼式無人機(jī)直升機(jī) 多旋翼飛行器也稱為多軸飛行器，是直升機(jī)的一種，它通常有3個以
8、上的旋翼。飛行器的機(jī)動性通過改變不同旋翼的扭力和轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī)，它構(gòu)造精簡，易于維護(hù)，操作簡便，穩(wěn)定性高且攜帶方便。常見的多旋翼飛行器，如：四旋翼，六旋翼和八旋翼，被廣泛用于影視航拍、安全監(jiān)控、農(nóng)業(yè)植保、電力巡線等領(lǐng)域。多 旋翼概述及分類 三軸多旋翼 無人飛行器的分類 四軸多旋翼八軸多旋翼 六軸多旋翼 多旋翼飛行器主要由機(jī)架、電機(jī)、電調(diào)和槳葉組成，為了滿足實(shí)際飛行需要，一般還需要配備電池、遙控器及飛行輔助控制系統(tǒng)。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 機(jī)架 機(jī)架是指多旋翼飛行器的機(jī)身架，是整個飛行系統(tǒng)的飛行載體。一般使用高強(qiáng)度重量輕的材料，例如碳纖維、PA66+30GF等材料。多旋 翼
9、飛行器的構(gòu)造 風(fēng)火輪F550(PA66+30GF) 筋斗云S1000(碳纖維) 電機(jī) 電機(jī)是由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在整個飛行系統(tǒng)中，起到提供動力的作用。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 電調(diào) 電調(diào)全稱電子調(diào)速器，英文electronic speed controller,簡稱ESC。在整個飛行系統(tǒng)中，電調(diào)主要提供驅(qū)動電機(jī)的指令，來控制電機(jī)，完成規(guī)定的速度和動作等。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 槳葉 槳葉是通過自身旋轉(zhuǎn)，將電機(jī)轉(zhuǎn)動功率轉(zhuǎn)化為動力的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，槳葉主要起到提供飛行所需的動能。按材質(zhì)一般可分為尼龍槳，碳纖維槳和木槳等。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 尼龍槳 碳纖維槳 木
10、槳 電池 電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲備，為整個動力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上，一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 普通鋰電池 智能鋰電池 遙控系統(tǒng) 遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成，是整個飛行系統(tǒng)的無線控制終端。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 遙控器 接收機(jī) 飛行控制系統(tǒng) 飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應(yīng)器元件，主要由陀螺儀（飛行姿態(tài)感知），加速計(jì)，角速度計(jì)，氣壓計(jì)，GPS及指南針模塊（可選配），以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內(nèi)核，能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)，再通過主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據(jù)機(jī)型的不一樣，可以有不同類型的飛行輔助控制系統(tǒng)，有支持固定翼、多旋翼及直升機(jī)的飛行控制系統(tǒng)。多旋 翼飛行器的構(gòu)造 A2多旋翼飛控 NAZA多旋翼飛控 ACE ONE多旋翼飛控 NAZA-H多旋翼飛控
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