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无人机(UAV)研究知识讲座

2017-10-11 16:58:54      来源:王觉霆

 

 

 
 
 

定义

无人机,UAV(UnmannedAerialVehicle),指不载有操作人员、利用空气动力起飞、可以自主飞行或遥控驾驶、可以一次使用也可以回收使用的、携有致命或非致命有效负载的飞行器。弹道或半弹道飞行器、巡航导弹和炮弹不能看作是无人飞行器。

导弹和无人机的主要区别是:1、导弹不能回收,而非自杀性无人机可以回收或自动着陆;2、导弹弹头整合在弹体内,依靠其自身形成杀伤。

 

 

 

 

 

 
 
 
组成

 

无人机一般由飞机平台系统、有效载荷系统(信息采集系统)和地面控制系统三大部分组成。

飞机平台系统又称为飞行管理与控制系统,相当于无人机系统的“心脏”部分,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响,对其飞行性能起决定性的作用。

有效载荷系统可以保证对遥控指令的准确传输,以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性,以保证信息反馈的及时有效性和顺利、准确的完成任务。

地面控制系统保证无人机顺利升空以达到安全的高度和速度飞行,并在执行完任务后从天空安全回落到地面。

 

飞机平台系统和有效载荷系统组成了整个飞行器,根据负载能力和实现任务的不同,一个平台可以搭载多套有效载荷系统,实现复杂功能。

 

 

 

 

 

 
 
 
相关储备项目

 

—恒润科技—

业务介绍

恒润科技在无人机飞行领域涉及无人机仿真系统建模、无人机系统半实物仿真等相关领域的研究,并承接过大量关于无人机飞行仿真技术的项目,拥有丰富的无人机飞行仿真建模与调试经验。

 

恒润科技在无人机飞行仿真领域能够提供多种服务,包括:

  1. 提供全方位评价飞机系统品质的仿真平台

  2. 提供全数字通用无人机飞行仿真系统模型

  3. 提供导航系统、飞行控制系统、发动机控制系统等无人机各分系统的模型仿真。

  4. 在无人机总体方案论证阶段,通过替换或修改无人机的气动数据、总体数据,利用飞行仿真系统给出的仿真结果进行定性定量分析。

  5. 在无人机设计验证阶段,利用无人机飞行仿真系统提供的模型数据和设备接口,与无人机系统的真实部件进行连接,开展各种飞行仿真试验。

 

 

主要优势

恒润科技可独立完成无人机仿真模型的总体设计、研发、调试和项目交付等工作。并拥有独特的优势:

  1. 专业的无人机仿真建模技术

  2. 专业的无人机仿真系统设计实施能力

  3. 丰富的工程实践经验与半实物仿真经验

  4. 齐全的专业队伍,分工协作(包括导航系统建模团队、飞行控制系统团队、发动机控制系统团队、半实物仿真系统团队等)。

  5. 完善的管理体系支撑

 

 

客户收益

采用恒润科技的无人机飞行仿真技术,客户可以获得以下收益。

  1. 快速完成无人机系统方案的可行性论证,大大提升其灵活性与经济性

  2. 可验证飞行任务的可行性

  3. 快速验证无人机系统设计结果

  4. 提高飞机系统试验、调试和训练过程中的安全性

  5. 缩短无人机飞行仿真系统开发周期,降低研制费用

  6. 为研发任务提供巨大便利,进一步提升了系统更新迭代速度,可适应市场需求环境的快速变化。

 

 

  (信息筛选自恒润科技官网) 

 

 

 

 
 
 
分类

 

无人机家族体系庞大,分支众多,可以从机身结构、体积重量、飞行高度、航程、航时、用途等多个维度对其进行分类。当前,无人机市场以固定翼和旋翼无人机为主:固定翼无人机的优势是续航能力强、飞行半径大、巡航速度快、载重能力强,适用于高速、大范围、重负载、长航时、长航程的任务类型,例如靶机、战略侦察和打击、战术侦察和打击、航拍测绘等;旋翼无人机的特点是操控性强,可垂直起降和悬停,主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型,例如舰载、影视剧或大型活动航拍、搜救等。

 

 

无人机之间差别巨大,大型无人机如美国全球鹰,重达11.6吨,价值超过5000万美元;微型无人机如大疆的Phantom2Vision+无人机,重量仅1kg左右,售价仅7499元人民币。

 

 

 

 
 
 
应用

 

 

2016年无人机应用的几大热门领域:

(1)植保

工作原理:利用无人机作为飞行平台,搭载药箱、喷洒设备或者监测设备,对农田进行喷药或者数据采集。

 

(2)街景拍摄

工作原理:利用携带摄像机装置的无人机,开展大规模航拍,实现空中俯瞰的效果。

 

(3)电力巡检

工作原理:装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机,可沿电网进行定位自主巡航,实时传送拍摄影像,监控人员可在电脑上同步收看与操控。

 

(4)环保

工作原理:无人机在环保领域的应用,大致可分为三种类型。

1、环境监测:观测空气、土壤、植被和水质状况,也可以实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发展。

2、环境执法:环监部门利用搭载了采集与分析设备的无人机在特定区域巡航,监测企业工厂的废气与废水排放,寻找污染源。

3、环境治理:利用携带了催化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒,与无人机播撒农药的工作原理一样,在一定区域内消除雾霾。

 

(5)灾后救援

工作原理:利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍,提供一手的最新影像。

 

 

 

 

 
 
 
行业现状

 

(1) 阶段

市场已经进入成长期,小型民用无人机市场规模高速增长,产品服务类型日益丰富,并且出现独角兽大疆创新,标志着行业已经进入成长期。

 

(2) 趋势

竞争加剧、产品分化、服务丰富。无人机技术成熟降低了行业门槛,使得行业竞争加剧,产品出现分化;技术和产品的成熟也使得应用和配套服务越发丰富。

 

(3) 规模预期

预计到2025年,国内无人机航拍市场规模约为300亿,农林植保约为200亿,安防市场约为150亿,电力巡检约为50亿,总规模将达750亿。

 

(4) 制约因素

目前政策、技术和应用场景的局限制约了无人机的发展。

 

(5) 重点领域

航拍及娱乐、农林、安防、电力四大领域是无人机市场的重点细分领域。

 

 

 

 

 
 
 
产业链结构
无人机产业链除了传统的生产制造环节外,还出现了针对用户使用过程的社交、保险等服务,以及数据采集、航拍服务等基于应用场景的专业服务。

 

 

 

 

 

 
 
 

中国无人机企业清单

 

 

 

 

 

 

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