無人機(jī)組裝與調(diào)試 課件 項(xiàng)目三垂直起降無人機(jī)組裝調(diào)試 01.項(xiàng)目三任務(wù)一 垂直起降固定翼無人機(jī)整體概述

無人機(jī)組裝與調(diào)試

項(xiàng)目三

垂直起降無人機(jī)組裝調(diào)試

垂直起降無人機(jī)整體概述01020304目錄CONTENTS垂直起降無人機(jī)機(jī)體組裝垂直起降無人機(jī)飛控系統(tǒng)安裝垂直起降無人機(jī)飛控系統(tǒng)調(diào)試無人機(jī)飛行測試05垂直起降無人機(jī)遙控系統(tǒng)測試無人機(jī)飛行測試06垂直起降無人機(jī)飛行測試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識1.了解垂直起降固定翼無人機(jī)的概念、分類、特點(diǎn)、發(fā)展及控制原理；2.熟悉垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成；3.掌握垂直起降固定翼無人機(jī)機(jī)體安裝步驟；4.熟悉垂直起降固定翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容和步驟；5.掌握垂直起降固定翼無人機(jī)固定翼動(dòng)力部分、旋翼系統(tǒng)測試和動(dòng)力轉(zhuǎn)換測試的步驟和方法；6.掌握垂直起降固定翼無人機(jī)飛行測試地面站任務(wù)規(guī)劃的方法。01知識1.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)機(jī)體安裝；2.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置、遙控器校準(zhǔn)和指南針校準(zhǔn)；3.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)的固定翼動(dòng)力系統(tǒng)測試、旋翼系統(tǒng)測試和動(dòng)力轉(zhuǎn)換測試；4.能夠按照任務(wù)要求完成垂直起降固定翼無人機(jī)地面站任務(wù)規(guī)劃和飛行任務(wù)執(zhí)行。技能素養(yǎng)1.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)機(jī)體安裝；2.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置、遙控器校準(zhǔn)和指南針校準(zhǔn)；3.能夠完成垂直起降固定翼無人機(jī)的固定翼動(dòng)力系統(tǒng)測試、旋翼系統(tǒng)測試和動(dòng)力轉(zhuǎn)換測試；4.能夠按照任務(wù)要求完成垂直起降固定翼無人機(jī)地面站任務(wù)規(guī)劃和飛行任務(wù)執(zhí)行。1.在實(shí)訓(xùn)過程中樹立符合企業(yè)所訴求的安全、保密、責(zé)任意識；2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)誠信，團(tuán)結(jié)合作，規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)；3.樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，具備良好的思想道德品質(zhì)。任務(wù)一

垂直起降無人機(jī)整體概述任務(wù)要點(diǎn)本任務(wù)將從三個(gè)方面詳細(xì)介紹垂直起降固定翼無人機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，主要包括垂直起降固定翼無人機(jī)概述、垂直起降固定翼無人機(jī)的結(jié)構(gòu)組成以及垂直起降固定翼無人機(jī)的發(fā)展。通過基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解垂直起降固定翼無人機(jī)的概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)組成以及發(fā)展歷程等內(nèi)容，為后面系統(tǒng)知識的學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述垂直起降固定翼無人機(jī)是指起降過程采用可控垂直方式的固定翼無人機(jī)，是一種有效結(jié)合多旋翼無人機(jī)垂直起降能力和固定翼無人機(jī)高效巡航能力的復(fù)合型無人機(jī)。1.概念一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述根據(jù)布局形式分類，可分為：復(fù)合翼布局、尾坐式布局、傾轉(zhuǎn)旋翼布局等類型。2.分類復(fù)合翼布局尾坐式布局傾轉(zhuǎn)旋翼布局一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)類型分類，可分為純電動(dòng)、油電混合垂直起降固定翼無人機(jī)兩大類。2.分類純電動(dòng)垂直起降無人機(jī)油電混合垂直起降無人機(jī)01020304一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述3.特點(diǎn)飛行平臺具備垂直起降能力，對起降點(diǎn)要求低，整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)方便、靈活，適合在硬件條件比較惡劣的邊境線、邊境重要區(qū)域執(zhí)行飛行任務(wù)載荷能力大，作業(yè)類型豐富，可通過掛載航攝相機(jī)、激光雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、光電吊艙等任務(wù)載荷，能夠獲取各類圖像、影像、音頻等豐富的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行夜間作業(yè)飛行系統(tǒng)續(xù)航時(shí)間長、覆蓋范圍廣，通過掛載相應(yīng)專用設(shè)備可對目標(biāo)進(jìn)行空中偵察、跟蹤、拍攝取證，具備在任務(wù)點(diǎn)實(shí)施長時(shí)間持續(xù)的監(jiān)視能力飛行速度快，可對任務(wù)點(diǎn)大范圍監(jiān)控預(yù)警，并快速抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，提高邊防反應(yīng)能力，并可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回傳，提高邊防部門的信息協(xié)同能力一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述垂直起降固定翼無人機(jī)在起飛時(shí)，采用與多旋翼無人機(jī)相同的起飛原理，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定高度后切換至固定翼姿態(tài)模式，這時(shí)無人機(jī)的固定翼動(dòng)力系統(tǒng)將啟動(dòng)，切換過程中飛控將自動(dòng)保持無人機(jī)的飛行高度直到切換成功（達(dá)到固定翼最小空速則判斷為切換成功），切換成功后多旋翼部分將緩慢關(guān)閉，進(jìn)入純固定翼模式飛行。4.控制原理起飛原理一、垂直起降固定翼無人機(jī)概述在飛行任務(wù)執(zhí)行完畢后，垂直起降固定翼無人機(jī)會飛行至預(yù)定降落位置上空，這時(shí)使用地面站或遙控器切換至多旋翼模式，動(dòng)力系統(tǒng)中多旋翼部分的四個(gè)電機(jī)將開始運(yùn)作，固定翼動(dòng)力系統(tǒng)停止工作，當(dāng)垂直起降固定翼無人機(jī)可以達(dá)到懸停狀態(tài)時(shí)代表轉(zhuǎn)換成功，然后無人機(jī)緩慢垂直降落到預(yù)定地點(diǎn)。4.控制原理降落原理二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成垂直起降固定翼無人機(jī)的機(jī)體組件主要包括：機(jī)身、機(jī)翼、旋翼、尾翼。1.機(jī)體二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成固定翼部分2.動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的固定翼部分包括：前拉電機(jī)、前拉槳和電調(diào)，如圖所示。固定翼部分常在巡航階段高速狀態(tài)下使用。二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成旋

翼部

分2.動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的旋翼部分包括：四個(gè)螺旋槳、四個(gè)電機(jī)和兩個(gè)旋翼軸，如圖所示。旋翼部分常在起降及低速狀態(tài)下使用，按照多軸模式飛行。二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成3.控制系統(tǒng)飛控主要由主控電腦、陀螺儀、加速度計(jì)、氣壓計(jì)、空速管、磁羅盤、GPS模塊等部件組成，主要用來穩(wěn)定無人機(jī)的飛行姿態(tài)、控制無人機(jī)自主或半自主飛行，是垂直起降固定翼無人機(jī)的核心系統(tǒng)，如圖所示。（1）飛控二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成3.控制系統(tǒng)接收機(jī)的作用是接受遙控器信號，如圖所示。（2）接收機(jī)二、垂直起降固定翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)組成3.控制系統(tǒng)數(shù)傳電臺又叫“無線數(shù)傳模塊”，在垂直起降固定翼無人機(jī)的應(yīng)用中，數(shù)傳電臺將信號傳給控制終端，同時(shí)通過終端操作，將信號傳至無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)可靠操控。通過數(shù)傳電臺，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效實(shí)時(shí)傳輸,如圖所示。（3）數(shù)傳電臺三、垂直起降固定翼無人機(jī)的發(fā)展1.第一階段20世紀(jì)60年代，美國軍方開始研究垂直起降固定翼無人機(jī)技術(shù)，目的是為了在軍事偵察、監(jiān)視和偵察方面提供更多的選擇。在此期間，美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)分別研制了XM-407和RyanXV-5Vertifan等垂直起降固定翼無人機(jī)。20世紀(jì)70年代，美國陸軍研制了VZ-4DAVertol，這是一種垂直起降固定翼無人機(jī)，用于進(jìn)行高空氣象觀測任務(wù)。三、垂直起降固定翼無人機(jī)的發(fā)展2.第二階段20世紀(jì)80年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙控技術(shù)的發(fā)展，垂直起降固定翼無人機(jī)開始逐漸應(yīng)用于民用領(lǐng)域。德國公司Eurocopter研制了一種名為VFW-614的垂直起降固定翼無人機(jī)，用于進(jìn)行民用航空的氣象觀測和飛行測試。三、垂直起降固定翼無人機(jī)的發(fā)展3.第三階段21世紀(jì)初，隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，垂直起降固定翼無人機(jī)開始得到廣泛應(yīng)用。垂直起降固定翼無人機(jī)具有對起降場地要求低、機(jī)動(dòng)性好、巡航速度高、航時(shí)長等優(yōu)勢，在軍用和民用領(lǐng)域都具有極為廣泛的應(yīng)用前景，該無人機(jī)是目前航空領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。目前國內(nèi)外在研垂直起降固定翼無人機(jī)仍是以傾轉(zhuǎn)旋翼式和尾座式為主流構(gòu)型，但由于現(xiàn)有技術(shù)尚無法滿足未來戰(zhàn)場對垂直起降固定翼無人機(jī)快速響應(yīng)能力、快速到達(dá)能力的極高要求，需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)突破創(chuàng)新。三、垂直起降固定翼無人機(jī)的發(fā)展4.第四階段隨著分布式電推進(jìn)技術(shù)在飛機(jī)總體、氣動(dòng)、動(dòng)力、控制上逐漸展示出無可比擬的潛力，基于分布式電推進(jìn)的高速垂直起降固定翼無人機(jī)技術(shù)或?qū)⒊蔀槲磥砗娇疹I(lǐng)域新