第一章 认识无人机
第一节 无人机定义
随着无人机市场的火热,有些航模飞机、遥控玩具飞机等也被称为无人机,造成称谓上的混乱。在此介绍无人机、航模飞机、玩具遥控飞机的概念,了解它们的区别,以便更好地学习无人机。
一、无人机
无人机也称无人飞行器,它是一种不需要人驾驶的飞行器,主要通过遥控器或内设的智能控件进行操控。无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂的空中飞行任务和各种载荷任务,也称为“空中机器人”。
无人机最早在20世纪20年代出现,第一次世界大战英国研制了第一架不用人驾驶而用无线电操纵的小型飞机,如图1-1所示,使它能够飞到敌方某一目标区域上空,将事先装在小型飞机上的炸弹投下去。
图1-1 世界上第一架无人机
在第二次世界大战及后来的反恐战争中,无人机在军事领域发挥了重要作用,其功能主要有靶机、侦查监视、骗敌诱饵、实施干扰、对地攻击、校射、通信中继等。
美国RQ-4A全球鹰无人机如图1-2所示,机长13.4m,翼展35.4m,高4.62m;最大起飞重量11610kg,续航时间36h;机载设备先进,数据传输系统先进,可实时传输信息。
图1-2 美国RQ-4A全球鹰无人机
美国X-47B无人机如图1-3所示,机长11.36m,翼展18.92m,高3.1m;最大起飞重量20215kg;具有隐形特点,耗油量少,机翼可折叠,在航空母舰上占据的空间小。
图1-3 美国X-47B无人机
英国“雷电之神”无人机如图1-4所示,机长11.35m,翼展9.94m,高3.98m;无外部探头,有利于减小雷达反射截面积,隐形行动。
图1-4 英国“雷电之神”无人机
法国“神经元”无人机如图1-5所示,机长10m,翼展12m;最大起飞重量7t,续航时间超过3h;隐身性能突出,智能化程度高,可协同作战。
图1-5 法国“神经元”无人机
以色列“哈比”无人机如图1-6所示,机长2.7m,翼展2.1m,高度1.8m;最高速度185km/h,航程500km;成本低,性能好,导航准确率高,攻击误差小。
图1-6 以色列“哈比”无人机
以色列“苍鹭”无人机如图1-7所示,机长8.5m,翼展16.6m,高度2.3m;最高速度240km/h;整体油箱机翼,可收放式起落架,大型机舱,电源系统功率大。
图1-7 以色列“苍鹭”无人机
进入21世纪,新兴科技让军用无人机的性能更加优秀,也促进了民用无人机的诞生和发展。图1-8所示为大疆航拍无人机。
图1-8 大疆航拍无人机
图1-9所示为零度智控口袋无人机。
图1-9 零度智控口袋无人机
军用无人机以固定翼为主;民用无人机以多旋翼为主。
无人机一般分半自主控制方式和全自主控制方式。半自主控制方式指飞控系统的控制算法能够保持无人机的姿态稳定,但还是需要通过人员遥控操纵。全自主控制方式指飞控系统的控制算法能够完成无人机航路点到航路点的位置控制以及自动起降等。
二、航模飞机
航模飞机是一种质量大于空气的、有尺寸限制的、带有或不带有动力装置的、可遥控的不能载人的飞行器,如图1-10所示。
图1-10 航模飞机
无人机与航模飞机的区别见表1-1。
表1-1 无人机与航模飞机的区别
总之,无人机和航模飞机既有相同点,又有不同点,民用无人机和航模飞机相同点更多一些。
三、玩具遥控飞机
玩具遥控飞机与航模飞机相比,结构简单,价格便宜,体积小,重量轻,其电子调速器(简称电调)、接收器、飞控都是集成在一起的,用的都是空心杯电动机,不存在散热问题,如图1-11所示。航模飞机通常能适用于室外飞行,并能在一定风雨环境条件下操控;而玩具遥控飞机只能在室内等小风甚至无风环境中飞行。
图1-11 玩具遥控飞机
近几年,无人机民用技术越来越成熟,市场销量越来越大,无人机、航模飞机、玩具遥控飞机没有相应标准,三者的界限越来越模糊,公众现在几乎都称之为无人机。