第一章 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)概述

無人機(jī)載荷與行業(yè)應(yīng)用第一章 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)概述目 錄

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)定義項(xiàng)目1項(xiàng)目2項(xiàng)目3項(xiàng)目4

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)分類

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)組成

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)的特點(diǎn)項(xiàng)目1

無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)定義1.定義一般而言，無人機(jī)系統(tǒng)包括五個(gè)分系統(tǒng)，分別為無人機(jī)平臺(tái)分系統(tǒng)、飛控與導(dǎo)航分系統(tǒng)、無人機(jī)任務(wù)載荷分系統(tǒng)、通信鏈路分系統(tǒng)和地面指控分系統(tǒng)。任務(wù)載荷是能夠完成特定任務(wù)的設(shè)備，有時(shí)某些定義將燃油也作為任務(wù)載荷的一部分。注：在本書中，任務(wù)載荷的定義不考慮燃油，以避免對任務(wù)載荷的討論變得更為復(fù)雜。項(xiàng)目1 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)定義2.任務(wù)載荷的設(shè)計(jì)、選用過程中，應(yīng)當(dāng)考慮以下因素：任務(wù)載荷對無人機(jī)平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)的影響。目標(biāo)識(shí)別。目標(biāo)跟蹤。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。無人機(jī)平臺(tái)的載荷能力與裝機(jī)集成限制。疊加坐標(biāo)、日期、時(shí)間等態(tài)勢信息。地圖匹配關(guān)聯(lián)。圖像分辨率。項(xiàng)目2 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)分類根據(jù)任務(wù)載荷數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性分類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)任務(wù)載荷數(shù)據(jù)處理過程耗時(shí)較短，可在無人機(jī)開展飛行任務(wù)的同時(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)任務(wù)載荷由于數(shù)據(jù)量較大或?qū)?shù)據(jù)處理算力要求高，不具備實(shí)時(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的能力項(xiàng)目2 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)分類根據(jù)任務(wù)載荷用途分類測繪類任務(wù)載荷巡檢類任務(wù)載荷監(jiān)控類任務(wù)載荷通信中繼類任務(wù)載荷其他任務(wù)載荷項(xiàng)目2 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)分類根據(jù)任務(wù)載荷的消耗性分類消耗性任務(wù)載荷消耗性任務(wù)載荷除了軍事應(yīng)用中的炸彈、火箭彈和導(dǎo)彈等武器彈藥之外，還包括可投放的貨物倉、消防無人機(jī)的滅火彈、高壓水槍射出的水、植保無人機(jī)噴灑的農(nóng)藥等。非消耗性任務(wù)載荷以上三種任務(wù)載荷分類方式并不孤立，存在相互交叉的情況。2.多種任務(wù)載荷分別在不同任務(wù)飛行前進(jìn)行更換，每次飛行任務(wù)搭載不同的任務(wù)載荷，通過多個(gè)飛行架次以完成整體業(yè)務(wù)需求好處：適合對成本敏感的任務(wù)不足：對任務(wù)載荷的模塊化和無人機(jī)系統(tǒng)操作人員素質(zhì)有較高要求3.多架無人機(jī)搭載不同任務(wù)載荷協(xié)同飛行不足：對無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)水平和使用成本都提出了較高要求，目前主要用于軍事領(lǐng)域1.多種任務(wù)載荷集成于同一個(gè)無人機(jī)平臺(tái)好處：一次飛行即可完成多種類型數(shù)據(jù)的獲取工作，適合對時(shí)間敏感的任務(wù)不足：對無人機(jī)平臺(tái)的載荷能力要求較高項(xiàng)目2 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)分類多種任務(wù)載荷協(xié)同工作的不同的方式：由于無人機(jī)任務(wù)載荷設(shè)備的多樣性，不同類型任務(wù)載荷的具體組成方式不一而足，此處將任務(wù)載荷系統(tǒng)的組成歸納成以下單元：（1）傳感器單元：獲取數(shù)據(jù)或信息的單元。（2）處理單元：將傳感器單元獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理的單元。（3）通信傳輸單元：經(jīng)過處理單元處理之后的數(shù)據(jù)分發(fā)給無人機(jī)系統(tǒng)的其他機(jī)上系統(tǒng)，包括飛控與導(dǎo)航分系統(tǒng)和通信鏈路分系統(tǒng)，有些任務(wù)載荷還通過通信傳輸單元接收其他分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用于處理單元的綜合處理。項(xiàng)目3 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)組成（4）存儲(chǔ)單元：將傳感器單元的原始數(shù)據(jù)或處理單元處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)載存儲(chǔ)，用于事后分析或數(shù)據(jù)備份。（5）機(jī)械結(jié)構(gòu)單元：此單元一是按照裝機(jī)集成要求將任務(wù)載荷安裝于無人機(jī)平臺(tái)，二是將上述單元從結(jié)構(gòu)上集成為一個(gè)整體，三是對某些任務(wù)載荷提供額外的自由度。例如光電吊艙結(jié)構(gòu)就提供了兩軸或三軸伺服機(jī)構(gòu)，向傳感器單元提供兩個(gè)或三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，增加傳感器單元的觀測范圍。（6）電器單元：與機(jī)械結(jié)構(gòu)單元類似，此單元提供內(nèi)外部供電和電源管理功能。項(xiàng)目3 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)組成項(xiàng)目4 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)的特點(diǎn)1.

獲取數(shù)據(jù)效果好某些載荷部署于地面設(shè)備時(shí)受到視角和天氣的影響，難以獲得良好的數(shù)據(jù)質(zhì)量，甚至無法獲取數(shù)據(jù)，而無人機(jī)作為升空平臺(tái)，能通過提供鳥瞰視角以規(guī)避這方面的問題，這也是無人機(jī)越來越廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的主要原因之一。2.

機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、作業(yè)效率高無人機(jī)飛行速度快、機(jī)動(dòng)性能好，提供了快速完成區(qū)域覆蓋的能力，同時(shí)對地面人員、車輛和水面船只等移動(dòng)目標(biāo)具有較強(qiáng)的跟蹤凝視觀察能力。由于集成和應(yīng)用場景的特殊性，無人機(jī)機(jī)載任務(wù)載荷與其他部署形式的任務(wù)載荷相比具有以下突出特點(diǎn)：項(xiàng)目4 無人機(jī)任務(wù)載荷系統(tǒng)的特點(diǎn)3.任務(wù)載荷性能指標(biāo)有待提高作為一種航空器，無人機(jī)對體積質(zhì)量非常敏感，雖然任務(wù)載荷技術(shù)水平持續(xù)提升