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一、無人機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 二、無人機(jī)的特點(diǎn)和用途 三、無人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成 四、無人機(jī)飛行與控制原理 五、無人機(jī)作業(yè)流程 六、無人機(jī)展望 無人機(jī)在軍事中的應(yīng)用： 第一次世界大戰(zhàn)，美國開發(fā)了攜帶高爆炸藥的雙翼無人機(jī)； 越戰(zhàn)中美軍將無人機(jī)用于偵察； 以色列1973年第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)中使用無人機(jī)模擬有人機(jī)作戰(zhàn)群，掩護(hù)有人機(jī)突防； 以色列1982年派無人機(jī)進(jìn)入貝卡谷地上空，誘使敘利亞地空導(dǎo)彈雷達(dá)開機(jī)，鎖定對(duì)方雷達(dá)位置； 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中美軍大量使用無人機(jī)。 1.2 國內(nèi)無人機(jī)發(fā)展概述 航模隊(duì) 專業(yè)從事無人機(jī)應(yīng)用或研究 無人靶機(jī) 多用途無人機(jī) 無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀： 無人機(jī)近幾年呈現(xiàn)出一種跨越式、躍遷式的發(fā)展； 我國無人機(jī)發(fā)展的正在步入“黃金年代” ，目前中高端無人機(jī)研發(fā)與生產(chǎn)能力主要掌握在中航工業(yè)集團(tuán)公司、航空航天類院校（西北工業(yè)大學(xué)第三六五研究所愛生集團(tuán)，北京航空航天大學(xué)無人機(jī)所，南京航空航天大學(xué)無人機(jī)所）等國家隊(duì)和其他科研院所； 盡管號(hào)稱有百余家企業(yè)在從事無人機(jī)研究與生產(chǎn)，但真正能夠嚴(yán)格按照研制程序開發(fā)無人機(jī)系統(tǒng)的并不多。 1.3 國外民用無人機(jī)應(yīng)用概況 美國將全球鷹和捕食者修改后，應(yīng)用于民用領(lǐng)域，全球鷹成為第一種被美國聯(lián)邦航空管理局批準(zhǔn)授權(quán)可在美國空域飛行的無人機(jī)； 美國NASA下屬的德萊頓飛行研究中心正在研究將伊克納無人機(jī)用于滅火； 美國海洋與大氣局已成功將無人機(jī)用于風(fēng)暴探測(cè) 的研究； 1.4 國內(nèi)民用無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 民用無人機(jī)起步晚，與發(fā)展較好的軍用無人機(jī)在技術(shù)上脫節(jié)； 主要無人機(jī)研究單位定位于軍事技術(shù)，先進(jìn)的軍用無人機(jī)技術(shù)向民用無人機(jī)轉(zhuǎn)化不足； 民營(yíng)企業(yè)充分發(fā)揮了自己的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，積極投身民用無人機(jī)行業(yè)； 民用無人機(jī)市場(chǎng)正在升溫。 民用無人機(jī)行業(yè)存在的不足： 從航模轉(zhuǎn)型的多，專業(yè)設(shè)計(jì)研究的少； 設(shè)計(jì)水平低，生產(chǎn)規(guī)模�。� 測(cè)繪應(yīng)用多，其它應(yīng)用少； 機(jī)型小，總體質(zhì)量水平較低。 2.1 無人機(jī)與航模 無人機(jī)的定義： 機(jī)上沒有駕駛員 能一次或多次使用 可以自行控制也可以遠(yuǎn)程引導(dǎo) 可攜帶有效載荷 升力主要靠空氣動(dòng)力 航模:只能在視距內(nèi)遙控控制  2.2 無人機(jī)的特點(diǎn) 機(jī)上無駕駛員，不再考慮人的安危和生理承受能力； 沒有機(jī)上駕駛員，不考慮人的生理承受能力（大機(jī)動(dòng)）和體力限制，可執(zhí)行枯燥、危險(xiǎn)、污染性的工作，即3D任務(wù)（Dangerous，Dirty，Dull） 使用靈活，用途廣泛； 成本低廉，生存力強(qiáng)。 2.3 無人機(jī)的分類 2.3.1按功能分類 軍用無人機(jī) 偵察機(jī)、電子對(duì)抗無人機(jī)、通信中繼無人機(jī)、攻擊無人機(jī)及靶標(biāo)無人機(jī)等 民用無人機(jī) 各種用途的巡查和監(jiān)視用無人機(jī)、航拍無人機(jī)、氣象無人機(jī)、地質(zhì)勘探無人機(jī)、測(cè)繪無人機(jī)等。 2.3.2 按大小分類 微小型無人機(jī) 重量一般小于1Kg，尺寸在15cm以內(nèi) 小型無人機(jī) 重量一般在1~100Kg內(nèi) 中型無人機(jī) 重量一般在100~1000Kg內(nèi) 大型無人機(jī) 重量一般大于1000Kg 2.3.3 按活動(dòng)半徑分類 超近程無人機(jī) 活動(dòng)半徑在5~15km之間 近程無人機(jī) 活動(dòng)半徑在15~50km之間 短程無人機(jī) 活動(dòng)半徑在50~200km之間 中程無人機(jī) 活動(dòng)半徑在200~800km之間 遠(yuǎn)程無人機(jī) 活動(dòng)半徑一般大于800km 2.3.4 按速度分類 低速無人機(jī) 速度一般小于0.3馬赫 亞音速無人機(jī) 速度一般在0.3~0.7馬赫 跨音速無人機(jī) 速度一般在0.7~1.2馬赫 超音速無人機(jī) 速度一般在1.2~5馬赫 高超音速無人機(jī) 速度一般大于5馬赫 馬赫：奧地利物理學(xué)家、哲學(xué)家、心理學(xué)家、生物學(xué)家恩斯特·馬赫(Ernst Mach，1838年～1916年)的簡(jiǎn)稱，馬赫在研究氣體中物體的高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了激波。他確定了以物速與聲速的比值（即馬赫數(shù)）為標(biāo)準(zhǔn)，來描述物體的超音速運(yùn)動(dòng)。 音速：空氣中的音速在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和15℃的條件下約為340米/秒。 2.3.5 按實(shí)用升限分類 超低空無人機(jī) 實(shí)用升限一般在100m以下 低空無人機(jī) 實(shí)用升限一般在100~1000m之間 中空無人機(jī) 實(shí)用升限一般在1000~7000m之間 高空無人機(jī) 實(shí)用升限一般在7000~18000m之間 超高空無人機(jī) 實(shí)用升限一般大于18000m 2.4 常見無人機(jī)氣動(dòng)外形 2.4.1 常規(guī)布局 2.4.2 雙尾撐（雙尾梁）無人機(jī) 2.4.3 倒V尾無人機(jī) 2.5 認(rèn)識(shí)無人機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 翼展 2.6m 最大起飛重量 16kg 有效載荷重量 4kg 燃料重量 2.5kg 巡航速度 110km/h 續(xù)航時(shí)間 2h 飛行半徑 50km 實(shí)用升限 6000m 抗風(fēng)性能 5級(jí) 起降方式 滑跑/彈射/傘降/撞網(wǎng) 任務(wù)載荷類型 航空測(cè)繪 無人機(jī)一般由以下部分組成： 飛行器-飛行載體 飛行控制系統(tǒng) 地面控制系統(tǒng)-地面站 任務(wù)設(shè)備-航拍儀器 起飛與降落回收系統(tǒng) 3.1 飛行載體 ZC—1型無人飛機(jī)  3.2 飛行控制系統(tǒng) 飛行控制主要有中央計(jì)算機(jī)、飛行控制類傳感器、伺服作動(dòng)器、導(dǎo)航定位系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)組成； 飛行控制類傳感器包括高度/速度類傳感器和姿態(tài)類傳感器； 伺服作動(dòng)器是將控制指令轉(zhuǎn)化為舵面動(dòng)作及發(fā)動(dòng)機(jī)閥門動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)航定位系統(tǒng)：慣性導(dǎo)航設(shè)備、衛(wèi)星定位傳感器、慣性/衛(wèi)星組合定位 通訊電臺(tái) 3.3 地面控制站 地面控制站主要功能： 任務(wù)規(guī)劃； 飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控； 飛機(jī)和任務(wù)設(shè)備的操控； 信息處理 3.4 任務(wù)設(shè)備 常見的任務(wù)設(shè)備有： 照相機(jī) 電視攝像機(jī) 紅外熱像儀 光電偵察穩(wěn)定平臺(tái) 合成孔徑雷達(dá)（SAR） 相機(jī) 3.5 起飛與降落 4.1 無人機(jī)飛行原理 飛機(jī)姿態(tài)角示意圖 4.2 無人機(jī)控制原理 無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)主要包括傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和伺服作動(dòng)設(shè)備三部分，其功能有： 1）無人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定與控制； 2）無人機(jī)導(dǎo)航與航跡控制； 3）無人機(jī)起飛和著陸控制； 4）無人機(jī)任務(wù)設(shè)備管理與控制等。 設(shè)備地面展開 根據(jù)任務(wù)進(jìn)行航線規(guī)劃 飛行前全部設(shè)備檢查 啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng) 飛機(jī)起飛 到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)、作業(yè) 返回降落 飛機(jī)落地后檢查維護(hù) 獲取作業(yè)數(shù)據(jù) 作業(yè)數(shù)據(jù)的后期處理 1. 啟動(dòng)/預(yù)熱 2. 滑跑 3. 起飛 4. 爬升 5. 巡航 6. 作業(yè) 7. 降高 8. 著陸 6.1 軍用發(fā)展熱點(diǎn)和趨勢(shì) 高集成化、多任務(wù)平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用 根據(jù)用途，機(jī)身尺寸向兩端發(fā)展 從平臺(tái)武器化到專用獵殺平臺(tái) 6.2 關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展 傳感器技術(shù) 數(shù)據(jù)鏈及通信技術(shù) 自主技術(shù) 武器系統(tǒng)技術(shù) 生存能力及可靠性設(shè)計(jì)技術(shù) 動(dòng)力技術(shù) 地面控制站技術(shù) 6.3 民用無人機(jī)應(yīng)用前景展望 無人機(jī)的主要使命是空中觀察和監(jiān)視。 （1）科學(xué)研究； （2）巡線飛行； （3）應(yīng)急情況監(jiān)視； （4）半軍事用途； （5）農(nóng)林生產(chǎn)； （6）特殊使命； 目前，無人機(jī)主要用于軍事目的，軍用無人機(jī)占世界無人機(jī)市場(chǎng)90%的份額。盡管目前民用市場(chǎng)的開發(fā)較少，但無人機(jī)用途廣泛，它的應(yīng)用前景遠(yuǎn)大，在多個(gè)領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。gy9紅軟基地

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