无人机系统概论全套PPT完整教学课件

《无人机系统概论》全套PPT课件模块一走近无人机系统翼龙无人机了解学习大疆无人机了解学习垂起固定翼无人机了解学习军事用途测绘勘探巡检三维实景物流农业航空发展简史无人机发展简史大中型无人机的组成小型无人机的组成系统工程的概念无人机产业发展与无人机专业体系无人机职业资格模块二无人机可以干什么模块三无人机发展简史模块四无人机的组成模块五如何成为无人机领域的行家里手无人机系统概论课程体系模块一走近无人机系统学习目标：1.了解课程结构及内容，了解课程考核要求；2.了解并掌握翼龙1/2/10等型号的特点参数及用途；3.了解大疆企业基本情况及产品类型；4.了解垂起固定翼等其它无人机类型；5.拓展学习：了解互联网+创新创业大赛1.课程介绍《无人机系统概论》

专业基础课

课时24/周2考查课—平时成绩60%

期末成绩40%信息化教学——智慧职教

学习资源学校图书馆文献检索CNKI知网等兴趣是最好的老师2.走近翼龙无人机翼龙无人机—初印象你知道翼龙无人机是哪个公司生产的吗？你知道翼龙无人机的型号有哪些吗？你知道翼龙无人机的主要用途是什么吗？翼龙无人机—技术参数

技术参数

翼龙1

翼龙2

翼龙10长度9米11米9.05米翼展14米20.5米17.8米高度2.77米4.1米最大起飞重量1200kg4.2吨3.2吨动力装置活塞发动机涡轮螺旋桨涡扇发动机最高速度280km/h370km/h650km/h最大续航时间20小时20小时实用升限6000米9000米14500米机翼挂架2个6个4个特点察打一体察打一体高空高速复合材料翼龙无人机大家族小组作业:

分组查找翼龙1E、翼龙1D、翼龙2H等系列翼龙无人机资料，汇总各项技术参数，分组汇报。翼龙无人机出品方央视开讲啦—翼龙总设计2009年，宋文骢当选2009年度“感动中国”十大人物之一。Englishtime/jwywpd/2022-01/24/content_10126074.htm翼龙无人机—军事用途察打一体无人机市场全球占有率第二，远销十几个国家，出口到沙特、阿联酋、摩洛哥、埃及、哈萨克斯坦和巴基斯坦、塞尔维亚、尼日利亚、、阿尔及利亚等国口碑非常好翼龙无人机—多用途翼龙-2H气象型无人机翼龙-2H应急救灾型无人机翼龙-10无人机知识拓展——地面站无人机任务规划与指挥控制站经常被简称为地面指挥站（GCS：Groundcontrolstation）。用于完成对无人机的遥控、遥测、跟踪定位以及信息传输，实现对无人机的飞行监控、机载侦察信息的实时获取与上报和对目标攻击。地面控制站由指挥控制站、起降引导站、链路地面数据终端和配套设备组成。控制站对无人机的遥控示意图地面指挥站形式便携式车载式舰载式3.走近大疆无人机大疆无人机—公司介绍公司名称：深圳大疆创新科技有限公司创立时间：2006年公司总部：深圳创始人：汪滔/cn(DJI-Innovations，简称DJI)公司成立于2006年，是全球领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案的研发和生产商，客户遍布全球100多个国家。作为全球较为顶尖的无人机飞行平台和影像系统自主研发和制造商，DJI大疆创新始终以领先的技术和尖端的产品为发展核心

。从最早的商用飞行控制系统起步，逐步地研发多种专业领域的产品。不仅填补了国内外多项技术空白，并成为全球同行业中领军企业，DJI以“飞行影像系统”为核心发展方向，通过多层次的空中照相机方案，带给人类全新的飞行感官体验，使得飞行在普罗大众中皆能随心。深圳市大疆创新科技有限公司关于大疆你想去大疆公司工作吗？/video/BV1Qv411q7uo?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=d464ca413168ed334ab63c44b43073b2公司发展史2012年11月23日，申请注册商标2014年“大疆创新”商标注册成功2016年发布精灵Phantom4

引入计算机视觉和机器学习障碍感知智能跟随指点飞行2017年2018年1月

大疆创新在国际消费类电子产品展览会

（CES

2017

）发布灵眸Osmo手机云台-银色

、禅思M1云台、地面站专业版

及精灵Phantom4

中国新年特别版。

5月在美国纽约召开新品发布会，推出小型的掌上无人机“晓”Spark

5月7日

，微软与大疆创新宣布达成战略合作

。5月30日，大疆推出针对单反和微单使用的新型手持稳定云台如影Ronin-S。

8月23日，大疆发布“御”Mavic2系列无人机。

2011到2015年大疆创新销售额增长近100倍全球消费级无人机市场中，大疆的产品占据了7成，更令“中国制造”在高科技领域崭露头角大疆公司汪滔的创业故事（一、二）课后讨论/campus/xwzx/chyw/202208/t20220830_133329.html大疆无人机—产品类型盈利模式晓Spark系列、御Mavic系列、精灵Phantom系列、悟Inspire系列从专业性上大致可以认为晓＜御＜精灵＜悟，价格上基本也是从低到高分布中国市场的占有率为90%，在全球市场的占有率是70%，在美国市场的占有率更是接近80%热销产品Hotproducts御2行业进阶版双光升级看见更多T30植保无人机数字农业新旗舰DJIMini2迷你易拍，眼界大开DJIPOCKET

2拍什么，都有一手DJI

RS2高手就位大疆无人机—使用场景大疆无人机官网4.其它类型龙无人机知识拓展2——垂直起降无人机成飞VD200无人机思考：什么是垂直起降无人机？它的特点是什么？CW30—

成都纵横公司自主研发的垂直起降固定翼无人机CW30相关新闻无人直升机AR-500CJ舰载无人直升机中国最大的无人直升机平台V-750飞鸿-909高速无人直升机“火力侦察兵”无人直升机美国MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机模块一习题测试请大家在云课堂上进行模块一的习题测试模块二无人机可以干什么学习目标：1.了解军用无人机的常见类型及用途；2.了解无人机常见的载荷设备类型；3了解无人机在勘测测绘巡检等工业领域的应用；4.了解无人机在城市规划物流运输领域的应用；5了解无人机在农业放牧等领域的应用；工业城市建设篇课前思考：（1）无人机在工业领域和城市建设领域的应用场景有哪些？（2）无人机如何实现这些应用，背后有哪些技术原理？1.课堂练习看图说明下列场景中无人机在干什么2.无人机搭载设备倾斜摄影相机视频链接倾斜摄影相机的特点是什么？思考反映地物周边真实情况倾斜影像可实现单张影像量测建筑物侧面纹理可采集数据量小易于网络发布2.无人机搭载设备合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar,SAR）视频链接SAR的特点是什么？思考SAR成像不依赖光照具有全天候探测能力微波对地表有一定的穿透能力，可进行地下目标探测对金属目标及地表纹理特征有较强的探测能力具有多极化、可变侧视角及高分辨率等特点，可提高探测和识别能力2.无人机搭载设备激光雷达视频链接LiDAR成像示例：Velodyne无人机3D绘图系统激光雷达的特点是什么？思考激光雷达分辨率高隐蔽性高，抗有源干扰能力强低空探测性能好体积小、质量轻3.地面测绘无人机测绘相比传统测绘的优势是什么？思考视频链接无人机测绘九大应用场景房地一体堆体测量隧道、管道检查高速公路检查桥梁检测文物保护考古修复土地确权不动产登记4.地质勘探无人机进行地质勘探主要有两种形式：以地理测绘为基础，为地质勘探提供基础地物资料；以电磁物理勘探为主，挂载勘探设备，进行地质信息的直接获取；5.电力巡检视频链接无人机电力巡检时搭载什么载荷设备？思考2013年左右开始，多旋翼无人机进入电力巡检领域目前无人机巡检技术已达到成熟实用化水平未来将推进无人机自主巡检和集群作业、图像智能识别、北斗系统深化应用、智能图像监测及智能标准体系建设，实现输电专业智能巡检全覆盖。6.海洋监测视频链接无人机海岸带监测无人机海岛礁测绘无人机海洋管理7.城市规划城市风貌展示空间分析可视域分析天际线分析日照分析通视分析淹没分析违建查处辅助规划审批历史建筑保护竣工核实无人机如何助力智慧城市建设？思考8.城市物流无人机物流为什么还没有大规模发展起来？思考无人机配送的具体应用场景农村电商智慧校园与社区无人机+外卖无人机运送医疗物资大型无人机运输视频链接拓展学习

无人机任务规划“无人机任务规划(MissionPlanning)是指根据无人机需要完成的任务、无人机的数量以及携带任务载荷的类型,对无人机制定飞行路线并进行任务分配。任务规划的主要目标是依据地形信息和执行任务环境条件信息,综合考虑无人机的性能、到达时间、耗能、威胁以及飞行区域等约束条件,为无人机规划出一条或多条自出发点到目标点的最优或次优航迹,保证无人机高效、圆满地完成飞行任务,并安全返回基地。”

农业篇课前思考：（1）你如何看待国家乡村振兴的发展战略？（2）无人机如何助力智慧农业服务乡村振兴？乡村振兴无人机在农村的应用场景有哪些？思考案例：成都航院“航空生态牧场”扶贫项目无人机是如何进行放牧的？思考其它案例：翼龙无人机紧急保障灾区通信视频链接其它案例：无人机在公安侦查领域的应用其它案例：无人机在反恐安保活动中的应用自主学习小组PPT汇报：每组选择无人机的一个应用领域进行PPT讲解；时间控制在5分钟左右；

内容要求：在课堂内容基础上有所拓展，有知识性总结、有具体应用案例呈现；

格式要求：PPT图文并茂，排版考究；演讲人脱稿汇报；

PPT上标明小组序号及组员名字；

模块三无人机的过去与未来学习目标：1.了解一般航空简史；2.了解无人机发展迅速的技术基础；3了解无人机未来的发展趋势；航空发展简史课前思考：（1）航空领域知名历史人物有哪些？（2）航空历史标志性事件有哪些？达芬奇旷世奇才乔治.凯利《论空中航行》(1809)被认为是现代航空学诞生的标志。论文阐述了飞机基本原理，分析了稳定性、安全性和操纵性的重要性，提出许多重要概念。2023/5/24李林塔尔德国工程师和滑翔飞行家，世界航空先驱者之一。他最早设计和制造出实用的滑翔机，人称“滑翔机之父”。热气球蒙哥尔菲亚兄弟(TheMontgolfierbrothers,1740/1745-1810/1799）1783年制造了热空气气球并使之成功升空齐柏林飞艇莱特兄弟1903年12月17日在北卡罗兰娜州的KittyHawk首次实现动力驱动、可操纵、重于空气的飞行。开辟了航空的新纪元林德伯格惠特尔奥海因1939年，装备涡喷发动机的喷气式飞机He-178试飞成功。世界航空业从此进入喷气时代，并造就了宏大的航空发动机产业。米高扬古列维奇米格战斗机系列中，著名机型有：米格-21“鱼窝”、米格-23/27“鞭挞者”、米格-25“狐蝠”、米格-29“支点”、米格-31“猎狐犬”、米格-AT教练机、米格-1.44等型号。/s?id=1725043789339410130&wfr=spider&for=pc一战飞机二战飞机战斗机发展历程——二战后

第二次世界大战结束后，随着喷气发动机、电子、计算机和新型材料等技术的迅速发展，战斗机的发展进入了超声速阶段。与此同时，国际社会分裂为分别以美国、苏联为首的两大阵营并开始了长时期的冷战，再加上此期间地区性武装冲突和局部战争接连不断，对战斗机的发展起到了进一步推动作用。自20世纪50年代初第一代超声速战斗机问世以来，迄今为止超声速喷气式战斗机一共发展了以下四代并且开始了新一代（第五代）战斗机技术的探索。发展历程——近代

第一代是20世纪50年代初开始交付使用、最大速度M1.3～1.5的低超声速战斗机，其代表机型是美国的F-100和前苏联的米格-19。它们曾是50～60年代各国空军的主力机型，目前除个别国家空军还有少量装备外，其余均已退出现役。——米格-19世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机，中国仿制型号歼-6发展历程——近代

第二代是20世纪50年代末60年代初开始装备、最大速度M2一级的战斗机，以美国的F-104、F-4，前苏联的米格-21、米格-23，法国的“幻影”Ⅲ、“幻影”F1以及瑞典的Saab-37“雷”为代表。这一代飞机目前在美国、俄罗斯均已退出现役，但在其他国家尤其是部分发展中国家仍有较大数量装备。——米格-21，国内仿制型号歼-7——F-4“鬼怪”战斗机发展历程——近代第三代是20世纪70年代中期开始装备部队、以高机动性为主要特点的战斗机。其代表机型是美国的F-14、F-15、F-16、F/A-18，前苏联的米格-29、米格-31、苏-27以及法国的“幻影”2000。这一代飞机已大量服役，是目前世界各国空军的主战装备。——苏-27，国内仿制型号歼-11——F-16“隼”发展历程——现代

第四代是从20世纪80年代初开始研制，以隐身、超声速巡航、超机动性、高度综合的航电系统等为主要技术特征的新一代战斗机。这一代飞机以美国的F-22、F-35中国的歼-20、歼-31和俄罗斯T-50的为代表，其中仅美国的F-22、F-35中国的歼-20已投入现役，其余均处于研制阶段。——F-35发展历程——现代——YF-23战斗机精选可编辑ppt84发展历程——现代——歼-20是中国工业体系迅速发展完善的象征：电子工业提供的雷达、冶金和材料工业提供的各类材质、配套企业提供的机载武器，都是“百花齐放”的结果。2017年3月9日，中央电视台报道歼-20战斗机已正式进入空军序列相对于国产第四代战机歼-20的顺利服役，俄罗斯的T-50还在研制试飞之中技术状态仍不稳定，服役期更是遥遥无期。精选可编辑ppt85发展历程——未来

目前美、中、俄等航空强国的军方、工业界和相关研究机构已经开始了未来下一代战斗机的方案探索和技术预研工作。综合近年来国内外媒体披露的相关信息，可以初步归纳出未来战斗机的可能发展方向：

1．自主智能无人驾驶。国外普遍认为，下一代战斗机发展的一个主要趋势是无人化。

2．宽频甚至全频隐身。随着各种反隐身技术的发展，目前依靠外形设计和传统隐身材料实现低可观测的军用飞机在未来战场上面临极大的威胁，甚至完全失效。

3．空天一体。随着现代科学技术的进步和未来战场的不断拓展，传统意义上的空中作战将发生根本性的变化，空天力量一体、空天战场一体已经成为趋势。精选可编辑ppt86发展历程——未来

4．机载新概念武器。目前各国正在研究的机载新概念武器主要包括高超声速武器、机载激光武器、机载射频武器等，其中机载激光武器的发展较为顺利，在国外已接近实用化。载新概念武器5．信息化和多功能。

由于未来战争将由“武器平台中心战”向“网络中心战”转变，使作战飞机由原来的单独作战或支援平台，转变为整体作战体系中的一个节点。假想图假想图民航飞机—波音系列民航飞机—空客系列1969年B747投入航线运营超音速客机Concorde首次飞行1958年以后：民航进入全球化、大众化时期中国航空发展史冯如孙中山驼峰航线两航起义两航起义是中国共产党领导下的一次成功的爱国主义革命斗争。"两航"系原中国航空股份有限公司(简称"中国航空公司"或"中航")与中央航空运输股份有限公司(简称"中央航空公司"或"央航")的简称。顾诵芬宋文骢“感动中国”2009年十大人物之一，曾任中国航空工业第一集团公司成都飞机设计研究所首席专家、自然科学研究员，是中国著名的歼-10战斗机总设计师，被誉为中国“歼-10之父”。杨伟在大学期间杨伟就是个非常努力的孩子，他每天早上不到5点就起床，然后简单地洗漱之后就会准时地坐在教室里学习，一边吃着简单的玉米面饼，一边津津有味的看着课本以及一些他感兴趣的数学理论。C9191782年，法国JosephMontgolfier制造出热气球1783年6月4日，Montgolfier兄弟的热气球首次公开飞行（没有载人）1891年，OttoLilienthal的滑翔机第一次飞行1900年，GrafvonZeppelin的飞艇成功飞越博登湖(Bodensee)1903年，莱特兄弟驾驶他们的飞机完成第一次成功的动力飞行航空大事1915年，容克（Junker）开始制造全金属飞机1919年，第一次横穿太平洋的飞行1927年，CharlesLindburg完成第一次纽约至巴黎的不停顿飞行1929年，GrafZeppelin号飞艇22天环球飞行1932年，第一位女飞行员AmeliaEarhart横穿太平洋1936年，Hindenburg号飞艇开始旅客运营1937年，“Hindenburg”在纽泽西意外起火烧毁，死亡36人1947年，美国的Bell-X-1首次突破音障1952年，第一架喷气飞机投入运营，喷气时代来临了1954年，由于三次飞机空中爆炸，喷气飞机又被禁止运营1958年，PanAmerican公司开设了纽约至欧洲的喷气机航班1961年，第一次劫机事件。一名男子在美国劫持了Miami飞往KeyWest航线上的一架飞机，并迫使它降在古巴１９６９年：协和式超音速飞机进行处女航。１９７０年：波音７４７大型喷气式客机进行第一次试飞，从纽约到达英国希思罗机场。１９７６年１月：协和超音速飞机正式投入航线运营。１９７７年：两架波音７４７客机（一架属荷兰皇家航空公司，一架属美国泛美航空公司）在加那利群岛的圣克鲁斯－德特内里费上空相撞起火，共５８３人死亡。这是世界上最严重的空难。１９８９年：美国在袭击巴拿马的行动中，首次使用了Ｆ—１１７Ａ隐形战斗机。

１９９７年５月：世界首家、也是最大的一家航空联盟“星空联盟”成立，其航空网络遍布１２４个国家的７２９个目的港。１９９９年３月２１日：瑞士探险家伯特朗·皮卡尔和伙伴布里敦·布赖恩·琼斯创造了人类首次乘热气球不间断环球飞行的壮举。热气球在埃及沙漠降落，他们共飞行了１９天２１小时５５分，通过３０个国家的上空。皮卡尔创下了周游世界的距离、持续时间和高度的纪录。

２００３年１０月２３日：由英法两国合作研制的协和超音速飞机举行告别飞行，英国航空公司最后一架飞往纽约的协和飞机当晚从希思罗机场起飞。２００８年３月９日，欧洲首艘自动货运飞船（ＡＴＶ）发射升空，开始长达６个多月的太空之旅。２０１２年４月５日，欧洲飞机制造商空中客车（空客）公司发表新闻公报说，该公司在位于法国西南部城市图卢兹的总装线上开始第一架Ａ３５０超宽体飞机中机身段和前机身段的对接工作，这标志着首架Ａ３５０宽体飞机开始总装。课堂练习：制作航空历史时间轴无人机的现在与未来课前思考：（1）无人机的分类方式有哪些？（2）无人机快速发展背后的技术基础有哪些？（3）未来无人机的发展趋势是什么？无人机的分类学习目标：了解并掌握无人机的不同分类方式，能够说出不同分类方式的内容；军用无人机分类方式之按照用途分类：以用途作为划分无人机的标准，是比较常用的做法。按照用途分类，无人机可以分为：目前超过70%的无人机使用于军事用途民用无人机军用无人机可分为侦察无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、无人战斗机以及靶机等民用无人机可分为巡查\监视无人机、农用无人机、气象无人机、勘探无人机以及测绘无人机等。工业级和消费级军用无人机分类分类方式之按照平台角度分类：旋翼无人机固定翼无人机多旋翼无人机无人飞艇伞翼无人机扑翼式无人机按照平台划分，无人机常见的分为

课堂互动请同学通过连连看的方式试着判断以下图片对应的无人机类型>>固定翼无人机旋翼无人机无人飞艇伞翼无人机扑翼无人机多旋翼无人机其他分类方式：按照重量分类大型无人机重量>800kg

中型无人机重量200-800kg轻型无人机重量100-200kg小型无人机重量几十公斤微型无人机重量几十克几百克

按活动半径分类超近程：15km以内近程：15-50km之间短程：50-200km之间中程：200-800km之间远程：大于800km。

按任务高度分类超低空：0-100m低空：100-1000m中空：1000-7000m高空：7000-18000m超高空：大于18000m

无人机快速发展的缘起学习目标：了解并掌握无人机近年来快速发展的原因，能够针对上述原因展开论述；知识点链接：无人机的系统组成系统组成控制站飞行器通信链路显示系统操纵系统机载地面飞行平台动力装置导航飞控电气系统任务设备1.军用技术溢出20世纪80年代以来现代技术的发展为无人机更高的飞行性能、更好的可靠性提供了条件：智能化：自主飞控技术高速带宽：高速带宽网数据链更轻的材料和传感器：材料科学和微机电技术（MEMS）更强的续航能力：电池续航能力和新能源2.硬件产业链成熟成本曲线下降，移动终端兴起芯片：高性能芯片惯性传感器：MEMSWi-Fi无线通信电池：能量密度增加、太阳能技术相机：高像素摄像头3.飞控系统开源飞控系统开源化的趋势解决了无人机“大脑”的问题德国MK公司是多旋翼无人机系统开源的鼻祖APM：用户最多Paparazzi：稳定性高、扩展性强PX4：兼容性强MWC：兼容性强/wurenjibaike/48498/4.政策法规逐步完善2009年以后，开始进入持证飞行阶段；《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南》《无人机驾驶航空器飞行管理暂行条例（征求意见稿）》/dy/article/HIHC144J0530G3Q7.html无人机未来发展技术学习目标：了解并掌握无人机未来发展技术趋势；了解这些技术的概念及使用范围；1.平台技术平台技术包括机体、控制和推进等内容机体：复合材料控制：自主能力增强推进：多种能源系统知识点链接：复合材料知识点链接：自动控制技术知识点链接：航空发动机知识点链接：复合材料复合材料是由两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。必须由两种以上化学、物理性质不同的材料组合而成必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料通过各组分性能的互补可获得单一材料不能达到的综合性能123通常根据基体的类型，将复合材料分成三大类：（1）聚合物基复合材料；（2）金属基复合材料；（3）陶瓷基复合材料。按增强剂分类（1）颗粒增强复合材料（2）纤维增强复合材料（3）层状增强复合材料复合材料的优势和挑战1.高强度质量比2.高抗疲劳性和抗腐蚀性3.增强摩擦和磨损性4.低导热系数和低热膨胀系数5.能够调整材料属性以满足设计要求以碳纤维复合材料为核心的无人机结构设计、制造技术成为无人机发展的关键性技术。碳纤维复合材料具有轻质高强、比模量高、抗疲劳性好，可设计性强等优点；/paper/szb_con/500553.html增材制造增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术，以数字模型文件为基础，以软件与数控系统为基础平台将专用金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。无人机未来增材制造的Sulsa无人机C919中央翼缘条某型飞机的承力框架知识点链接：自动控制技术自主能力评价/参考体系关键技术航路重规划空中加油舰载起降无人机协同编队有人无人协同自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态和参数自动地按照预定地规律运行。自动控制技术是控制理论实现应用的技术，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。美国公布的无人机自主能力分级图

单机自主能力终极发展目标：取代飞行员美军标8785C中列举了飞机的20个飞行阶段：从目前情况看，除空战外无人机均可替代飞行员进行飞行作战阶段航行阶段起落阶段空战上升起飞对地攻击巡航进场武器投放或发射待机复飞侦查空中加油着陆空中受油下降地形跟随应急下降反潜搜索应急减速密集编队空投航路重规划技术2004年9月，X-45A飞行中对一个模拟地面威胁做出反应，对航线进行了重规划以躲避威胁（ACL4级，机载航路重规划）已进入X-47B、神经元、雷神等UCAV的功能定义，具体功能还应包括：外部及内部态势感知多目标探测识别与跟踪目标优先级和威胁等级评估突发威胁/防撞避障机载航路重规划地面站上传模拟威胁X-45A机动规避威胁空中加油技术2008年，意大利Sky-X无人机与C-27J完成自主空中加油模拟验证，接近距离达到米级（采用GPS导航和光学导航）2012年，两架全球鹰在13000米高空成功完成自动空中加油2015年，X-47B即将展开自主空中加油测试美国海军正在探讨用UCLASS舰载无人机为F/A-18空中伙伴加油结论：距离实战应用还有不少差距舰载起降技术X-47B于2013年7月成功完成自动着舰未来难点在于融入现有有人机舰载起降作业流程美军要求X-47B着舰后90秒内撤离甲板美国海军舰载空中监视与打击无人机项目UCLASS竞标（2018年型号部署）诺格（X-47C）洛马（F35+RQ170）波音（鬼怪雷）通用原子（海军版捕食者C）X-47B自动着舰是由机载/船载系统功能综合、光/波/电信息综合、人/机综合的结果，是规模巨大的跨领域、跨专业系统工程机载/船载系统功能综合机载部分：任务管理系统（MMS）船载部分：船载空中交通控制中心（CATTC）、塔台指挥（Pri-Fly）、任务控制单元（MCE）光/波/电信息综合光学（图像识别/光学助降）数据链（战术瞄准网络技术TTNT）电信号（各类机载/船载设备）人/机综合多岗位协同配合做保障（CATTC、Pri-Fly、MCE、助降信号信息官LSO）舰载起降技术无人机协同编队2005年2月实现ACL5级-多机协调地面站控制两架X-45A，模拟空中战斗巡逻任务，探测到威胁后系统确定执行任务的飞机，该飞机改变航线模拟攻击目标2005年8月实现ACL6级-多机战术重规划X-45A双机编队成功实现了机动规避模拟威胁目标，以及自主模拟攻击任务2010年，宾夕法尼亚大学实现了20个四旋翼的协同编队控制视频：/video/BV1w44y187Ru/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click有人无人协同（MUM-T，Manned/UnmannedTeaming）成为近几年美国军方关注的热点和重点从官方路线图看概念发展2007年~2009年陆续出现了MUM-T和忠诚僚机的概念陆军相比空军更早提出详细规划（更明确的直升机-无人机协同需求）2011年《国防部无人系统路线图》中列为7大技术挑战之一（与自主并列）空军2013年提出：未来作战概念重点关注四架飞机构成的有人无人协同编队国防部发展规划(2011年)2015：有人机控制无人机载荷2017：有人机控制无人机飞行2018：无人机忠诚僚机2020：有人/无人协同侦查/攻击有人无人协同—从官方路线图看概念发展“通过有效结合各自平台的优势，有人/无人协同系统获得了单一平台所不具备的作战效能合力，能够增强态势感知能力，提高杀伤力和生存能力，延长了有人机独立作战传感器时间、空间覆盖范围，并提供了额外的远程获取和对地打击目标能力。”——2010年《美国陆军无人系统路线图》有人无人协同—发展作战模式优势鼻祖：1960年代末，C-130空中投放火蜂无人机AQM-342002年，空军验证了在C-130上指挥控制捕食者无人机2003年，洛马公司研究2架F-22在敌防区外指挥4架无人机完成SEAD任务的概念有人无人协同研究与应用2004年，波音公司和MIT通过F-15E和T-33无人作战验证机，飞行演示验证了驾驶员采用任务级语音指令控制无人机的方法2007年3月，英国奎奈帝克（QinetiQ）公司实现了狂风有人机对无人机机群（1架验证机+3架地面仿真机）的战术层次协调和控制,完成对地面移动目标模拟攻击2014年3月，神经元与阵风战斗机、猎鹰7X商务机编队飞行，历史上首次无人作战飞机与有人机编队飞行2014年8月，X-47B与F/A-18战斗机编队飞行、舰载起降有人无人协同研究与应用2001年~2011年，美国陆军开展了AMUST、HSKT、MUSIC等一系列项目计划，重点研究、演示验证有人与无人系统之间的协同（包括阿帕奇直升机、猎人等无人机）2012年，德国陆军也开展了有人无人协同项目2013年，阿帕奇直升机可实时接收无人机视频及数据（LOI-2），控制无人机光电/红外载荷（LOI-3），规划无人机航路（LOI-4），能控制2架灰鹰无人机2014年，首次在战场使用有人无人系统（阿富汗），使用“阿帕奇”控制“灰鹰”和“影子”无人的战术组合进行侦查、打击有人无人协同研究与应用（陆军）各国均部署了有人/无人协同研究计划（2013~2014年公布）DARPA的拒止环境中的协同作战（CODE）项目重点关注：地面站/有人机座舱指挥站同时指挥控制多架（>4架）异构无人机编队依靠自主性利用各编队成员的优势可以制定协同行动计划MQ-4C海军全球鹰将P-8A远程巡逻机有人无人协同侦察MQ-9死神将加装Link16数据链，实现与有人机协同攻击日本第六代战斗机“心神”未来将成为无人机的空中指挥平台雷神无人机未来将重点与有人机组成混合编队投入作战有人无人协同—近期研究计划1.作为长机的弹药补充，以弥补五代机机内弹仓的装载量不够；2.可以前出侦察，执行敲门任务；3.作战时可以辅助长机执行空战任务；4.被敌方攻击无法逃脱时可以牺牲自己，保全长机；忠诚僚机自主飞行自主飞行的智能无人驾驶战斗机会成为未来空战的主角科幻电影《绝密飞行》知识点链接：航空发动机

动力系统指无人机的发动机以及保证发动机正常工作所必需的系统和附件的总称。

无人机使用的动力装置主要有活塞式发动机、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、冲压发动机、火箭发动机、电动机等。

目前主流的民用无人机所采用的动力系统通常为活塞式发动机和电动机两种。活塞式发动机也叫往复式发动机，由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成主要结构。动力装置活塞式动力装置电动出于成本和使用方便的考虑，微型无人机中普遍使用的是电动动力系统。动力装置涡喷涡轮喷气发动机的组成：进气道压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。

飞行器-动力装置有哪些？2.人工智能技术深蓝”在国际象棋比赛中击败了世界第一的卡斯帕罗夫谷歌人工智能系统AlphaGo与围棋选手李世石对弈弱智能计算——逻辑、运行、查询、搜索感知智能——视觉、听觉、触觉强智能——理解、推理与思考人工智能技术空战算法机器视觉有人——无人编组蜂群技术自主任务决策和攻击技术“猎人”2-S人工智能蜂群无人机/video/BV1hY4y1t7sm/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click思考：无人机机群作战、集群作战、蜂群作战三者之间的区别？《军事科技》20180922无人争锋③“蜂群来袭”/2018/09/23/VIDE0UQZk05niEPgYvSNIQJQ180923.shtml3.通信技术无人机数据链有以下几种典型功能：对无人机及机载任务设备的遥控；对无人机及机载设备的遥测；对无人机的跟踪定位；对无人机侦察信息的实时传输与处理。无人机数据链基本组成数据链路传输速率与未来无人机的能力有直接的关系知识点链接：5G通信技术当无人机与5G结合，其通信带宽将变大，能够实现以每秒1Gbps以上的速度传送数据，其峰值传输速度比4G网络传输速度快数十倍，实现网络速度和质量的跨越式提升。在5G的加持下，无人机可以吊装360°全景相机，进行多维度拍摄，并且支持实时查看。5G无人机不仅能承载大量的图像、视频流传送，还能实现超清晰、超流畅的视频直播画面。并且5G提供的通信能力还可以让无人机与无人机之间实现实时通信，更好的服务机群协同。无人机未来通信技术遥控操作无人机地面控制系统与无人机的通信示意图5G大规模天线阵列与无人机通信示意图4.有效载荷技术当前和未来将应用于无人机的有效载荷可被划分为4类：五种通用传感器（光电、雷达、信号、气象、生化)中继(通信系统、导航信号)武器货物(传单、补给品)以及他们的组合。5.可靠性技术无人机的事故主要来自飞行控制系统、推进系统、操作和通信系统：

飞行控制系统、推进装置和操作人员训练3个方面占无人机故障的80%。这3个方面提高可靠性，可大大降低无人机的总事故率。自2019年开始，空军装备部举行“无人争锋”挑战赛等项目“无人争锋”挑战赛共设5个科目，分别为：极速穿越——考核无人机集群复杂环境下自主编队飞行能力。全民目击——考核无人机集群协同感知识别能力。形影不离——主要考察无人机集群目标跟踪、多目标分配和动态航路规划能力。空中握手——主要模拟“蜂群”无人机空中回收等，考核精准定位、精确编队等技术。巅峰对决——考核无人机群自主协同对抗能力。分虚拟竞技赛和实战对抗赛两部分。课堂练习：名词解释无人机分类方式MEMS机器视觉5G通信有人-无人机协同无人机发动机分类复合材料碳纤维蜂群作战增材制造飞控系统开源数据链系统组成人工智能分类舰载起降技术载荷技术/分类忠诚僚机可靠性技术模块四无人机的组成学习目标：1.了解系统工程概念及相关案例；2.了解固定翼无人机的系统组成；3.了解固定翼无人机的飞行控制等基本知识；4.了解多旋翼无人机的系统组成；5.了解多旋翼无人机的飞行原理；4-1系统工程概念及无人机系统组成课前思考：（1）系统工程的概念？你能举出系统工程的典型案例吗？（2）你能画出无人机系统组成图吗？（3）你能对无人机的不同系统进行详细阐述吗？1.系统工程概念

系统的定义我国著名科学家、系统工程的倡导者钱学森认为：系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。综合各种观点：系统是由若干个（两个或两个以上）相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的元素组成的具有某种特定功能的有机整体。

什么是系统工程?

SystemEngineering是以大规模复杂系统（特别是管理系统）为研究对象，在系统理论、管理科学及其运筹学等学科基础上形成的一门交叉学科。社会系统工程经济系统工程区域规划系统工程环境生态系统工程能源系统工程水资源系统工程交通运输系统工程农业系统工程企业系统工程工程项目管理科技管理教育系统工程人口系统工程军事系统工程案例1：阿波罗登月计划历时11年（1961~1972年

），涉及20000多家企业、420000工程技术人员、120所大学和科研机构、1000多万个零部件……

涉及火箭工程、控制工程、通信工程、电子工程、计算机工程、医学、心理学等学科。但该计划的成功未采用一项新技术，完全是综合运用现有技术成果的结果，是大型系统工程成功的典范。/video/BV1zW4y147X7/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click阿波罗飞船的登月成功,还证实了系统科学一个重要的命题——＂综合即创造＂．负责阿波罗计划实施的总指挥韦伯先生说过:＂阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术,全部工作都是现有技术的运用．关键在于综合．＂案例2:航空母舰——伟大而复杂的系统工程航空母舰（AircraftCarrier）是一个战斗群，一般包括一艘旗舰，两艘防空巡洋舰，4~6艘防空反潜驱逐舰，1-2艘攻击型核潜艇组成。航空母舰的主要任务是以其舰载机编队，夺取海战区的制空权和制海权。现代航空母舰及舰载机已成为高技术密集的军事系统工程。/baijiahao_20378059航海系统推进系统导航系统通讯系统运送系统海上探测系统损伤控制系统自卫系统燃料储存系统航空系统弹射系统拦阻系统运送系统作战人员准备系统战机升降机系统武器升降机系统飞机起飞准备系统人员操作系统空勤系统降落辅助系统救援系统燃油系统氧气氮气系统空中探测系统停泊控制系统机库降落操作系统甲板控制系统机库控制系统车辆操作系统支持系统停泊系统货物操作系统清洁系统人员指挥系统弹药系统航空母舰被动保护系统人员工作系统医疗系统生活服务系统人员训练系统电气系统淡水生产系统摄影处理系统事故伤亡控制系统人员编制系统空调系统润滑系统通风系统天象观测系统中国人很早就在不知不觉中运用系统工程思想来解决很多实际问题。如田忌赛马转败为胜、丁渭造宫一举三得，以及公元前250年秦国蜀郡太守李冰父子的都江堰工程等等，都包含了系统整体运筹的思想。

春秋末期（公元前6世纪），我国古代最杰出的军事家孙武在著名的兵书《孙子兵法》中，提出了“上兵伐谋，其次伐交，其次伐兵，其下攻城。“上兵伐谋”这一谋略，体现了“以最小的代价，取得最大的胜利”的系统优化思想。系统工程在中国都江堰是著名的古代水利工程，位于四川省成都平原西部的岷江上，今都江堰市城西。它处于岷江从山区泻入成都平原的地方。在都江堰建成以前，岷江江水常泛滥成灾。公元前256年，秦国蜀郡太守李冰和他的儿子，吸取前人的治水经验，率领当地人民兴建水利工程。都江堰建成后，成都平原沃野千里，成为“天府之国”，这项工程直到今天还在发挥着作用。/video/BV1Hf4y1q7e1/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click都江堰工程包括鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口三个主要组成部分。鱼嘴是在岷江江心修筑的分水堤坝，形似大鱼卧伏江中，它把岷江分为内江和外江，内江用于灌溉，外江用于排洪。飞沙堰是在分水堤坝中段修建的泄洪道，洪水期不仅泄洪水，还利用水漫过飞沙堰流入外江水流的漩涡作用，有效地减少了泥沙在宝瓶口前后的淤积。宝瓶口是内江的进水口，形似瓶颈。除了引水，还有控制进水流量的作用。2.无人机系统组成课堂练习试着画一下无人机系统组成结构图，看看能不能画完整。无人机的系统组成系统组成控制站飞行器通信链路显示系统操纵系统机载地面飞行平台动力装置导航飞控电气系统任务设备固定翼Fixed-wing无人机平台旋翼Rotarywing无人机平台无人飞艇平台及系留气球各类变模态平台飞行器-飞行平台多轴机翼结构机身结构起落装置飞行器-飞行平台

动力系统指无人机的发动机以及保证发动机正常工作所必需的系统和附件的总称。无人机使用的动力装置主要有活塞式发动机、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、冲压发动机、火箭发动机、电动机等。目前主流的民用无人机所采用的动力系统通常为活塞式发动机和电动机两种。飞行器-动力装置分类活塞式发动机也叫往复式发动机，由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成主要结构。动力装置活塞式动力装置电动出于成本和使用方便的考虑，微型无人机中普遍使用的是电动动力系统。动力装置涡喷涡轮喷气发动机的组成：进气道压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。

飞行器-动力装置有哪些？/video/BV1jT4y1F7YY/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

导航子系统功能：向无人机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机沿指定航线安全、准时、准确的飞行。因此导航子系统之于无人机相当于领航员之于有人机。飞行器-导航飞控系统

飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务、返场回收等整个飞行过程的核心系统，对无人机实现全权控制与管理，因此飞控子系统之于无人机相当于驾驶员之于有人机，是无人机执行任务的关键。

无人机导航飞控系统常用的传感器包括角速率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎角侧滑角传感器、加速度传感器、高度传感器及空速传感器等，这些传感器构成无人机导航飞控系统设计的基础。

导航飞控计算机是导航飞控系统的核心部件，飞控计算机应具备如下功能：姿态稳定与控制；导航与制导控制；自主飞行控制；自动起飞、着陆控制；飞行器-导航飞控系统

无人机执行机构都是伺服作动设备，是导航飞控系统的重要组成部分。其主要功能是根据飞控计算机的指令，按规定的静态和动态要求，通过对无人机各控制舵面和发动机节风门等的控制，实现对无人机的飞行控制伺服作动设备可分为电动伺服作动设备、液压伺服作动设备和电液混合伺服作动设备。无人机上通常使用电动伺服作动设备。知识点链接：导航基础知识知识点链接：传感器基础知识全球定位系统（GPS）GPS是目前为止定位精度最高的导航设施,在世界各国有着广泛的应用。在SA取消后,商用GPS(C/A码)的定位精度大大提高,经过差分后（DGPS）可以提供精密进场着陆所需的飞机定位信息。GPS作为精密进场着陆引导系统时必须与INS和无线电高度表相组合。因为GPS易受美国的制约，不宜对其过分依赖。北斗定位系统卫星导航系统全球范围内有影响的卫星定位系统:

184185卫星导航系统（以GPS为例）机载传感器无人机飞控系统常用的传感器包括角速率传感器、姿态传感器、航向传感器、高度空速传感器、飞机位置传感器、迎角传感器、过载传感器等。传感器的选择应根据实际系统的控制需要，在控制律初步设计与仿真的基础上进行。/v?pd=wisenatural&vid=10561659035397302064角速率传感器角速率传感器是飞控系统的基本传感器之一，用于感受无人机绕机体轴的转动角速率，以构成角速率反馈，改善系统的阻尼特性、提高稳定性。角速率传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、带宽等。角速率传感器应安装在无人机重心附近、一阶弯振的波节处，安装轴线与要感受的机体轴向平行，并特别注意极性的正确性。姿态、航向传感器姿态传感器用于感受无人机的俯仰和滚转角度，航向传感器用于感受无人机的航向角。姿态、航向传感器是无人机飞行控制系统的重要组成部分，用于实现姿态航向稳定与控制功能。姿态、航向传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、动态特性等。姿态、航向传感器姿态、航向传感器应安装在飞机重心附近，振动尽可能要小，有较高的安装精度要求。对于磁航向传感器要安装在受铁磁性物质影响最小且相对固定的地方，安装件应采用非磁性材料制造。高度、空速传感器（或大气数据计算机）高度、空速传感器（或大气数据计算机）用于感受无人机的飞行高度和空速，是高度保持和空速保持的必备传感器。一般和空速管、通气管路构成大气数据系统。高度、空速传感器的选择主要考虑测量范围和测量精度。其安装一般要求在空速管附近，尽量缩短管路。加速度计加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。磁力计（Magnetic、M-Sensor）也叫地磁、磁感器，可用于测试磁场强度和方向，定位设备的方位，磁力计的原理跟指南针原理类似，可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。磁力计（电子罗盘）惯性测量单元（IMU）惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。飞机位置传感器飞机位置传感器用于感受飞机的位置，是飞行轨迹控制的必要前提。惯性导航设备、GPS卫星导航接收机是典型的位置传感器。飞机位置传感器的选择一般考虑与飞行时间相关的导航精度、成本和可用性等问题。惯性导航设备有安装位置和较高的安装精度要求，GPS接收机的安装主要应避免天线的遮挡问题。

无人机电气系统可分为机载电气系统和地面供电系统两部分。机载电气系统主要由主电源、应急电源、电气设备的控制与保护装置及辅助设备组成。电气系统一般包括电源、配电系统、用电设备3个部分，电源和配电两者组合统称为供电系统。供电系统的功能是向无人机各用电系统或设备提供满足预定设计要求的电能。正常汇流条（发电机汇流条或主汇流条）重要汇流条（转换汇流条）应急汇流条（不间断汇流条或备用汇流条）飞行器-电气系统

按任务设备用途，可以分为侦查搜索设备、测绘设备、军用专用设备、民用专用设备等。侦搜设备常用的有光电平台、SRA雷达、激光测距仪等，测绘设备则是测绘雷达、航拍相机等。飞行器-任务设备无人机的系统组成系统组成控制站飞行器通信链路显示系统操纵系统机载地面飞行平台动力装置导航飞控电气系统任务设备

无人机地面站也称控制站、遥控站或任务规划与控制站。在规模较大的无人机系统中，可以有若干个控制站，这些不同功能的控制站通过通信设备连接起来，构成无人机地面站系统

指挥调度功能主要包括上级指令接收、系统之间联络、系统内部调度；任务规划功能主要包括飞行航路规划与重规划、任务载荷工作规划与重规划；操作控制功能主要包括起降操纵、飞行控制操作、任务载荷操作、数据链控制；显示记录功能主要包括飞行状态参数显示与记录、航迹显示与记录、任务载荷信息显示与记录等。无人机的系统组成-控制站四类硬件：数据链路控制、飞行控制、载荷控制、载荷数据处理等四类硬件设备机柜或机箱构成。三类不同功能控制站模块：

指挥处理中心：制定任务、完成载荷数据的处理和应用，一般都是通过无人机控制站等间接地实现对无人机的控制和数据接收；无人机控制站：飞行操纵、任务载荷控制、数据链路控制和通信指挥。载荷控制站：载荷控制站与无人机控制站的功能类似，但载荷控制站只能控制无人机的机载任务设备，不能进行无人机的飞行控制。

控制站

地面控制站内的飞行控制席位、任务设备控制席位、数据链管理席位都设有相应分系统的显示装置，因此需综合规划，确定所显示的内容、方式、范围。A、飞行参数综合显示

飞行与导航信息、数据链状态信息、设备状态信息、指令信息B、告警视觉一般分为提示、注意和警告三个级别C、地图航迹显示

导航信息显示、航迹绘制显示以及地理信息的显示。控制站-显示&操作系统飞行操纵

无人机操纵与控制主要包括起降操纵、飞行操纵、任务设备（载荷）控制和数据链管理等。MQ-9“死神”无人机地面控制站/v_19rrnabugw.html?vfrm=pcw_playpage&vfrmblk=G&vfrmrst=80521_like_title13&stype=2&r_source=77无人机的系统组成系统组成控制站飞行器通信链路显示系统操纵系统机载地面飞行平台动力装置导航飞控电气系统任务设备

无人机通讯链路：主要用于无人机系统传输控制、无载荷通讯、载荷通讯三部分信息的无线电链路。根据ITU-RM.2171报告给出的无人机系统通讯链路是指控制和无载荷链路，主要包括：指挥与控制（C&C），空中交通管制（ATC），感知和规避（S&A）三种链路。无人机的系统组成-通讯链路机载终端与天线无人机系统通讯链路机载终端常被称为机载电台，集成于机载设备中。视距内通讯的无人机多数安装全向天线，需要进行超视距通讯的无人机一般采用自跟踪抛物面卫通天线。地面终端与天线民用通讯链路的地面终端硬件一般会被集成到控制站系统中，称作地面电台，部分地面终端会有独立的显示控制界面。视距内通讯链路地面天线采用鞭状天线、八木天线和自跟踪抛物面天线，需要进行超视距通讯的控制站还会采用固定卫星通讯天线。通讯链路分类什么是固定翼飞机？2023/5/24206固定翼飞机是指飞机的机翼位置、后掠角等参数固定不变的飞机；后掠角是指从机翼平均气动弦长连线自翼根到翼尖向后歪斜的角度。通俗讲就是机翼机身之间的夹角。思考：无人机布局的分类？？？？？?1.机身布局一、固定翼无人机2023/5/242091.常规飞机布局与有人飞机的常规式布局类似：平尾和垂尾后置的布局，有时设计V形尾代替平尾和垂尾。这种布局技术最成熟，理论研究已经非常完善，生产技术也成熟而稳定，同其他气动布局相比各项性能比较均衡。只是由于均衡所以也没有特别出色的地方。2023/5/24210一、固定翼无人机2023/5/242112双尾撑布局双尾撑布局是常规式布局的一个变化种类：通常机身较短，从机翼后面伸出的两个尾撑杆支撑一个平尾和两个垂尾。该无人机动力系统通常为后置在机身、处于两个尾撑之间的螺旋桨。2023/5/24212一、固定翼无人机2023/5/242133鸭式布局鸭式（平尾前置）布局，通常垂尾后置或无垂尾。鸭式布局的前翼在拉升时提供正升力，故又叫做“抬式飞机”。鸭式布局的主要好处是拉升操纵机动性好和提高升阻比，短距离起降能力强但是因为鸭翼面积大，产生的大升力在重心之前，减小了纵向稳定性。2023/5/24214一、固定翼无人机4无尾布局通常指无平尾布局，仍有垂尾，主翼在后起到尾翼的作用。由于减去了平尾引起的配平阻力，提高了升阻比，并减轻了飞机重量，是最适合高速飞行的气动布局但是低速性能不好，起降性能不如其他布局，稳定性也不理想。一、固定翼无人机2023/5/242175飞翼式布局指既无平尾也无垂尾、且翼身融合的布局。飞翼布局有较高的升阻比，隐身性能好，并减轻了飞机重量，俯仰和横航向控制依靠机翼后缘的各种襟翼和副翼。2023/5/242182023/5/242192.机身结构思考：飞机包括哪几部分组成？？？？？？2023/5/24222飞机的心脏——发动机提供推力2023/5/24223飞机的心脏——发动机提供推力活塞发动机/v_1syouvyf87c.html?action=embedplay星形发动机涡浆发动机2023/5/242252023/5/242262023/5/242272023/5/24228涡喷发动机涡扇发动机2023/5/242292023/5/24230思考：涡扇发动机和涡喷发动机的区别？2023/5/24231飞机的翅膀——机翼提供升力2023/5/24232思考：这是什么现象？为什么会这样？2023/5/24234飞机的翅膀——机翼提供升力上单翼下单翼中单翼飞机（多用于军用目的）升降舵方向舵地面扰流板前缘襟翼前缘缝翼地面扰流板后缘襟翼副翼后缘襟翼机翼2023/5/24238升降舵控制俯仰副翼控制翻滚方向舵控制偏航飞机的三大控制面——舵面2023/5/242392023/5/24240方向舵控制偏航3.起落方式思考：无人机起飞方式有哪些？？？？？？无人机起飞方式空中投放/video/BV12s41127az/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click滑轨起飞弹射起飞

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无人机飞行控制系统飞行控制与管理系统(以下简称飞行控制系统)是无人机的关键系统之一。飞行控制系统是无人机完成起飞(发射)、空中飞行、执行任务、返场着陆(回收)等整个飞行过程的核心系统，对无人机实现全权限控制与管理，因此对无人机的功能和性能起关键、决定性作用。如果没有飞行控制系统，现代无人机就不可能上天飞行，完成各种任务。飞控系统构成在现代无人机系统中，整个飞控系统成本构成整机成本的70%以上！无人机控制与管理系统的组成和功能飞行控制系统无人机飞行控制系统一般包含传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分。飞行控制系统的功能如下：a)无人机姿态稳定与控制；b)无人机自主导航飞行与航迹控制；c)无人机起飞(发射)与着陆(回收)控制；d)无人机飞行管理；e)无人机任务设备管理与控制；f)应急控制；g)信息收集与传递。12

数据链数据链机载电台天线数据链地面电台天线下行：遥测上行：遥控图1无人机数据链的框图基本组成无人机数据链系统由机载设备和地面设备组成。

机载设备也称机载数据终端，包括机载天线、遥控接收机、遥测发射机、视频发射机和终端处理机等。

地面设备包括由天线、遥控发射机、遥测接收机、视频接收机和终端处理机构成的测控站数据终端，以及操纵和监视设备。战场神经https:///video/BV1By4y167MY/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click无人机系统数据链数据链机载电台天线飞控计算机任务载荷数据链地面电台天线地面站下行：遥测上行：遥控图2无人机数据链接连设备框图8.3主要性能1.无人机数据链路最起码的要求是必须足够稳定，保证用户在任何地方进行测试训练时正常工作，或者在不存在蓄意干扰的情况下正常工作。这要求数据链路能够在所有上述地点使用当地可分配的频点工作。2.同时还能抵御可能存在的外来射频发射机的无意干扰。在军事领域，无人机数据链路有以下与相互干扰和电子战有关的理想特征：（1）全球可用的频率分配：在用户感兴趣的所有地方，数据链路都能在当地可用的测试和训练操作频点正常工作。（2）抗无意干扰：尽管有时会有来自其他射频系统的间歇性带内信号干扰，数据链路仍能正常工作。（3）低截获频率：当处在敌方测向系统的覆盖范围和有效距离内，数据链难以被截获和测得方位。（4）安全性：由于信号加密，即使被截获，也无法破译。（5）抗欺骗：在地方意图向飞行器发送指令或向地面数据终端发送欺骗信号时，数据链路能进行抵制。（6）抗反辐射武器：难以被ARM锁定，即使被锁定，也能使对地面站的伤害降到最低。（7）抗干扰：即使遇到外界对上行链路或者下行链路的干扰，也能正常工作。无人机数据链技术鞭状天线：全向无人机数据链技术八木天线：定向无人机数据链技术螺旋天线：定向无人机数据链技术背射天线：定向无人机数据链技术抛物面天线：定向无人机数据链技术板状天线：定向无人机数据链技术机载天线一般采用小型的全向天线。测控站天线一般采用定向天线。

采用全向天线适合于广播式传输，

采用定向天线则有利于增加信号电平和提高抗干扰、抗截获能力。

为了提高任务可靠性，有时同时安装定向天线和全向天线。

地面中继方式主要用于克服地形阻挡。当地面测控站与无人机之间由于地形阻挡而不能实现无线电通视时，可在与无人机和地面测控站都能通视的地方设置一个地面中继站，实现地面中继测控与信息传输。无人机数据链技术空中中继无人机数据链示意图无人机数据链技术卫星中继无人机数据链示意图/video/BV1aT4y1q7Fk/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click8.5无人机数据链系统发展方向

未来无人机数据链技术需着重突破以下前沿技术：（1）研发激光通信传输系统激光通信可以满足大数据量实时远程传送的需要，潜在提高了无人机数据链路的带宽和作用距离。激光通信技术前景广阔，可行性也很高。据预测，采用激光通信传输速率比最先进的射频数据链还要高2~3个量级，国外相关技术每秒可传输上万兆比特的数据，使用小功率半导体激光系统的小口径(7cm～13cm)机载激光通信系统被探测到的概率极低，仅相当于射频系统的30%～50%，同时功耗也低。但目前这项技术还有诸多瓶颈，需加快技术攻坚。8.5无人机数据链系统发展方向

（2）发展“一站多机”数据链目前，无人机系统多数还是一个指挥控制站控制一架飞机，伴随着战争空间的日益扩大以及现代化战争的高要求，对于“一站多机”技术的要求日渐迫切。一站多机数据链是指一个测控站与多架无人机之间的数据链。英国普莱塞公司在20世纪80年代曾研制出多无人机控制系统，该系统能同时对4架无人机进行跟踪定位、遥测、遥控和信息传输。一站多机技术基本原理如图所示，其中测控终端用于完成指令加密，遥测信息的解密等功能；控制计算机用于发出遥控指令，实现接收遥测信息等功能；功率分配器用于将输入信号分成多路相同信号输出；接收机1-N用于对遥控信号的解调使得无人机能够控制计算机发出的指令；接收机A-X用于完成对机上回波信号的解调形成遥测信号传输到控制终端上去，通过控制终端进行解密，整个系统形成一个闭合回路，从而实现一站多机功能。8.5无人机数据链系统发展方向

（3）发展信道综合技术发展信道综合技术可以简化设备并节省频谱，目前主要研究的是“四合一”或“三合一”综合信道体制。“四合一”综合信道体制是指跟踪定位、遥测、遥控和信息传输的统一载波体制。少数低频段的简单系统及某些特殊系统可采用“三合一”综合信道体制，“三合一”综合信道体制是指跟踪定位、遥测和遥控的统一载波体制，它将宽带与窄带信道分开，从某种角度来说具有一定的灵活性。（4）研究应用数