无人机应用技术概论-第-1-章-绪论

无人机应用概论第一章绪论什么是无人机？无人机是无人驾驶航空器（UnmannedAerialVehicle，UAV）的简称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人航空器，主要是重于空气的动力驱动航空器。无人机（UA：UnmannedAircraft），是由控制站管理（包括远程操控或自主飞行）的航空器。 ——《民用无人机驾驶员管理规定》飞行器航空器航天器空气静力航空器空气动力航空器非动力驱动动力驱动什么是无人机系统？无人机系统（UnmannedAircraftSystem，UAS）指无人机以及相关的控制系统，由无人机平台、任务载荷、数据链、指挥控制、发射与回收、保障与维修等分系统组成。飞机平台数据链路飞控程序地面站发射系统回收系统保障维修飞机软硬件地面软硬件辅助软硬件无人机的特点无人机适合做危险、枯燥的航空作业。无人机可做得轻小价廉，尤其适合超低空空域的飞行。无人机与任务载荷结合得更为紧密。一、是可长时间执行空中任务；二、是可替代有人驾驶飞机进入核、生、化等污染环境执行任务；三、是实现飞行员“零伤亡”，政治和军事风险较小；四、是由于不考虑人的因素，可承受更大的过载，飞机的隐身和机动性上也可实现质的飞跃；五、是全寿命费用低、作业效费比高。五大优势无人机的分类按飞行平台结构飞行控制原理分类：固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。无人机的分类按起重大小分类：微型无人机：250克，飞行高度50米，最大飞行速度不超过40千米/小时、轻型无人机：空机重量不超过4千克，最大起飞重量不超过7千克，最大飞行速度不超过100千米/小时。小型无人机：是指空机重量不超过15千克或者最大起飞重量不超过25千克的无人机，中型无人机：是指最大起飞重量超过25千克不超过150千克，且空机重量超过15千克的无人机。大型无人机：是指最大起飞重量超过150千克的无人机。无人机的分类按活动半径分类：超近程无人机：活动半径在15km以内；近程无人机：活动半径在15～50km之间；短程无人机：活动半径在50～200km之间；中程无人机：活动半径在200～800km之间；远程无人机：活动半径大于800km。无人机的分类按实用升限分类：超低空无人机：任务高度一般在0～100m之间；低空无人机：任务高度一般在100～1000m之间；中空无人机：任务高度一般在1000～7000m之间；高空无人机：任务高度一般在7000～18000m之间；临近空间无人机：任务高度一般大于20km、小于100km。无人机的分类按民航局对无人机执法管理范围界定分类：实际运行中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ类分类有交叉时，按照较高要求的一类分类。对于串、并列运行或者编队运行的无人机，按照总重量分类。地方政府（例如当地公安部门）对于Ⅰ、Ⅱ类无人机重量界限低于本表规定的，以地方政府的具体要求为准。分布式操作的无人机系统或者集群，其操作者个人无需取得无人机驾驶员执照。分类等级排列顺序由低到高依次为：Ⅶ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ、Ⅻ，高分类等级执照可行使低分类等级执照权利（Ⅴ、Ⅵ分类等级不按重量级别划分）。无人机的关键技术能源与动力技术无人机平台技术自主控制技术网络化通信技术多任务载荷一体化技术提供航空器飞行所需动力的机械：发动机，电动机。提供航空器动力机械装置动力的能源：航空燃料、太阳能电池、燃料电池、聚合物锂电池等高效空气动力学技术。气动弹性技术。气动载荷设计技术。复合材料结构技术。隐身技术。态势感知技术。自主导航与多机协同技术。自主决策技术。执行任务技术。无人机应用领域物流运输地质勘探警务安保海上巡视植保消防抢险输电线路巡检城市交通监测山林巡查军事领域MQ-9Reaper（死神、收割者、掠食者）RQ-4全球鹰（GlobalHawk）民用领域影视拍摄翔龙彩虹5X47B利剑雷神神经元无人机发展简史公元前500中国古代的竹蜻蜓英国“航空之父”乔治·凯利，解析螺旋桨的工作原理东周春秋时期墨翟木头风筝鲁班用竹子东汉后用纸糊风筝（纸鸢）滑翔机的雏形直升机的雏形孔明灯热气球无人机发展简史1783年，法国的孟格菲兄弟发明了热气球。1784年，法国的罗伯特兄弟制造了一艘人力飞艇。1903年，美国的莱特兄弟制造出了第一架飞机。1936年，德国的福克成功地试飞了第一架得到承认的载人直升机FW611939年，美国的伊戈尔•西科斯基成功地让世界上第一架真正的直升机VS-300升空。无人机发展简史1918年，美国发明家埃尔默•斯佩的团队，试飞了世界上第一架真正的“无人机”。1914年，英国军事航空学会A.M.洛教授单翼投弹无人机，10年后，他终于取得成功。无人机发展简史二战结束：退役飞机改装成训练靶机由于技术发展的限，早起发展缓慢，冷战期间，引发了采用无人飞行器进行侦察的思想越战期间，BQM-34轻型无人机侦查1982以色列与叙利亚在贝卡谷战争，以色列成功使用无人机进行侦察、干扰、诱敌，无人机再次被重视自20世纪90年代起，世界范围内掀起了无人机系统发展的新高潮。海湾战争，科索沃战争，车臣战争，阿富汗战争，伊拉克战争，无人机得到了越来越广泛的使用，发挥着越来越重要的作用。我国军用无人机的研究开始于20世纪50年代后期，进过30多年的发展，先后研制出了长空系列无人机、无侦5高空照相侦察机和D-4小型遥控飞机等以侦察、保障为主要功能的无人机型号。近十年来，中国军队的无人机应用越来越广泛，无人机对地作战成为一个新兴的领域，察打一体无人机开始大量进入部队服役。中国无人机部队于2011年建立，这支部队不断进行训练，参加各种军事演习，并在勘察灾情等多样化军事任务中表现出强大的能力，为我国新型无人机作战积累了丰富的经验。民用无人机：上世纪末本世纪初，民用领域初有使用，气象无人机，救灾现场拍照。2010年，法国派诺特四旋翼无人机AR.Drone，打开了无人机民用消费级市场。2012年，大疆创新推出首款航拍无人机，目前在消费级无人机市场占据全球75%的份额。无人机应用的发展前景航空技术的发展，未来无人机飞行性能越来越高、飞行可靠性越来越好、执行任务的能力越来越