無人機(jī)核心技術(shù)

1、淺談無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)奠定行業(yè)發(fā)展王雨峰第1頁一、無人機(jī)系統(tǒng)劃分傳統(tǒng)軍工企業(yè)民間智慧第2頁折中智慧：天、地、通、載第3頁系統(tǒng)：相互獨(dú)立與關(guān)聯(lián)第4頁二、無人機(jī)系統(tǒng)介紹2.1 飛行平臺(tái)：被遺忘巨人2.2 飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作2.3 動(dòng)力和電氣設(shè)備：油與電相愛相殺，誰執(zhí)牛耳2.4 地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面2.5 通訊鏈路系統(tǒng)：上演手眼通天絕技2.6 載荷：受人之托，終人之事第5頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人總體：平衡哲學(xué)搞氣動(dòng)希望飛機(jī)都是水滴形，降低阻力搞結(jié)構(gòu)希望飛機(jī)五大三粗，堅(jiān)固簡單搞電子希望飛機(jī)全是電線，信號(hào)四通八達(dá)搞載荷希望飛機(jī)像一副臺(tái)架，平穩(wěn)硬朗搞動(dòng)力希望飛機(jī)鐵皮包發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力十足

2、搞通信希望飛機(jī)刺猬一樣充滿“天線”第6頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人流體：浮動(dòng)藝術(shù)翼型設(shè)計(jì)：固定翼機(jī)翼、直升機(jī)旋翼、多旋翼螺旋槳風(fēng)洞試驗(yàn)CFD：計(jì)算機(jī)輔助工程流體力學(xué)分析翼型設(shè)計(jì) 風(fēng)洞試驗(yàn) CFD第7頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人布局：站在巨人肩膀固定翼布局后推發(fā)動(dòng)機(jī)捕食者無人機(jī)和雙尾撐設(shè)計(jì)影子200無人機(jī) 采取鴨式布局彩虹3型無人機(jī) 飛翼布局掃描鷹無人機(jī)第8頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人布局：站在巨人肩膀固定翼布局垂直起降固定翼無人機(jī)第9頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人布局：站在巨人肩膀多旋翼布局多旋翼按旋翼數(shù)量分四旋翼、六旋翼、八旋翼等；按旋翼布局分十字形、X形、梯形等；還有雙層對置三軸六旋翼、四軸八旋翼等。其中三旋翼是個(gè)

3、特殊，其尾翼需要左右擺動(dòng)。特殊三旋翼 四旋翼 六旋翼第10頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人布局：站在巨人肩膀直升機(jī)布局直升機(jī)布局種類少，常見只有常規(guī)布局與共軸雙旋翼兩種。常規(guī)布局無人直升機(jī) 共軸無人機(jī)直升機(jī)第11頁飛行平臺(tái)：被遺忘巨人結(jié)構(gòu)：雞蛋殼與鋼筋混凝土木質(zhì)結(jié)構(gòu) 金屬結(jié)構(gòu) 工程塑料碳纖維管材和板材組成多旋翼 碳纖維一體化成形多旋翼第12頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作飛控是無人機(jī)大腦是無人機(jī)區(qū)分航模最主要標(biāo)志硬件：決定性能上層建筑處理器（CPU）連接一切通信接口MEMS傳感器GPS第13頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作硬件：決定性能上層建筑處理器（CPU）是飛控關(guān)鍵部件，運(yùn)行飛控關(guān)鍵算法。慣用關(guān)鍵類

4、型：ARM、AVR、DSP或FPGA等。ARM關(guān)鍵單片機(jī)當(dāng)下主流 AVR單片機(jī)開啟開源飛控先河第14頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作硬件：決定性能上層建筑連接一切通信接口串口SPI和I2CCANSDIOPWM與PPMS.BUSA-D轉(zhuǎn)換接口RelayUSB第15頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作硬件：決定性能上層建筑MEMS傳感器加速度和角速度測量設(shè)備，微型機(jī)械系統(tǒng)，簡稱微機(jī)械三個(gè)方向加速度計(jì)6個(gè)傳感器氣壓傳感器，用于測量氣壓高度和空速，又稱磁羅盤，用于測量地磁方向第16頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合作硬件：決定性能上層建筑GPS全球定位系統(tǒng)基站差分 廣域差分第17頁飛控與傳感器：大腦與眼鼻耳合

5、作固件：讓無人機(jī)擁有自己思想嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)在飛控廣泛應(yīng)用，稱為固件固件包含實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、各種算法和輸入輸出管理大疆飛控 PID控制算法第18頁動(dòng)力和電氣設(shè)備：油與電相愛相殺，誰執(zhí)牛耳電動(dòng)：我最簡單無刷動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力電池?zé)o刷電機(jī) 電調(diào) 鋰電池第19頁動(dòng)力和電氣設(shè)備：油與電相愛相殺，誰執(zhí)牛耳油動(dòng)：世間強(qiáng)悍，能力標(biāo)兵汽油活塞發(fā)動(dòng)機(jī)重油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽油活塞發(fā)動(dòng)機(jī) 重油發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)第20頁動(dòng)力和電氣設(shè)備：油與電相愛相殺，誰執(zhí)牛耳太陽能：涓涓細(xì)流，取之不盡第21頁地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面起飛：一切開始原點(diǎn)滑跑起飛彈射起飛 火箭發(fā)射第22頁地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面回收：行百里路而半

6、九十滑跑降落傘降 撞網(wǎng)撞線第23頁地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面計(jì)算機(jī)：帶三防變形金剛加固型筆記本 集成操控設(shè)備便攜式操控站 車載無人機(jī)地面站系統(tǒng)第24頁地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面軟件：你們都錯(cuò)了，我才是未來一切之本地面站軟件情報(bào)處理軟件其它配套軟件大疆地面站 學(xué)院全景第25頁地面保障系統(tǒng)：千里之行，始于地面供電系統(tǒng)：全系統(tǒng)能量起源發(fā)電機(jī)充電器系留無人機(jī)變電系統(tǒng)第26頁通訊鏈路系統(tǒng)：上演手眼通天絕技通訊鏈路系統(tǒng)又叫數(shù)據(jù)鏈，是連接天地?zé)o線電設(shè)備。數(shù)傳：我很小不過我很主要跳頻電臺(tái)ZigBee組網(wǎng)4G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)衛(wèi)星第27頁通訊鏈路系統(tǒng)：上演手眼通天絕技圖傳：我是技術(shù)先鋒模擬圖傳遠(yuǎn)距離網(wǎng)關(guān)WiF

7、i和WiDiCOFDMSDR衛(wèi)星中繼與無人機(jī)中繼第28頁通訊鏈路系統(tǒng)：上演手眼通天絕技遙控器：我很老，不過你們還不能拋棄人工控制第29頁載荷：受人之托，終人之事載荷是無人機(jī)任務(wù)執(zhí)行設(shè)備吊艙和云臺(tái)：給你一個(gè)安逸環(huán)境好好干活吊艙功效復(fù)雜 無刷云臺(tái)簡化第30頁載荷：受人之托，終人之事吊艙和云臺(tái)：給你一個(gè)安逸環(huán)境好好干活第31頁載荷：受人之托，終人之事吊艙和云臺(tái)：給你一個(gè)安逸環(huán)境好好干活舵機(jī)云臺(tái) 無刷電機(jī)云臺(tái)第32頁載荷：受人之托，終人之事圖像：一切之目標(biāo)紅外和測溫是奢侈品圖像穩(wěn)定秘密：減震器運(yùn)動(dòng)相機(jī) 微單云臺(tái)第33頁三、無人機(jī)窘境與未來窘境：監(jiān)控待完善、市場望有序發(fā)展用戶說：正當(dāng)飛待明確企業(yè)說：云技術(shù)是監(jiān)管趨勢國家說：尋求發(fā)展和安全平衡國際說：空域