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無人機(jī)理論概述知識
無人駕駛航空器系統(tǒng)，是指一架無人機(jī)、相關(guān)的遙控站、所需的指令與控制數(shù)據(jù)鏈路以及頗準(zhǔn)的型號設(shè)計(jì)規(guī)定的任何其他部件組成的系統(tǒng)。那么，下面是小編為大家整理的無人機(jī)理論概述知識，歡迎大家閱讀瀏覽。
無人機(jī)理論概述知識 1
一、定義與分類
無人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。
從技術(shù)角度可分為：
固定翼無人機(jī)：機(jī)翼固定，飛行速度快、航程遠(yuǎn)、高度高，適用于大面積的測繪、偵查等，如在軍事上用于邊境監(jiān)視。其飛行原理是依靠機(jī)翼上下表面空氣流速不同產(chǎn)生的升力飛行，像一些長航時(shí)的偵查固定翼無人機(jī)能在數(shù)千米高空持續(xù)飛行數(shù)小時(shí)。
旋翼無人機(jī)：常見的有四旋翼、六旋翼等。它可以垂直起降，能在狹小空間內(nèi)靈活飛行，操作相對簡單，廣泛應(yīng)用于航拍、物流配送試點(diǎn)等領(lǐng)域。例如，在城市中的航拍無人機(jī)，可以拍攝出高質(zhì)量的城市景觀畫面，它通過多個旋翼的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整來實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)的控制。
無人飛艇：依靠輕于空氣的氣體產(chǎn)生浮力飛行，通常用于低空、低速的長時(shí)間監(jiān)測任務(wù)，比如氣象觀測，它能長時(shí)間懸浮在空中收集氣象數(shù)據(jù)。
傘翼無人機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，利用傘翼在氣流中產(chǎn)生的升力飛行，在一些簡單的監(jiān)測和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有應(yīng)用。
從用途上可分為：
軍用無人機(jī)：在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中扮演重要角色，包括偵查、監(jiān)視、目標(biāo)定位、攻擊等功能。比如察打一體無人機(jī)，能在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后迅速發(fā)動攻擊，減少人員傷亡。
民用無人機(jī)：涵蓋領(lǐng)域眾多，如航拍、農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、快遞運(yùn)輸、地理測繪等。農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)可以高效地為大面積農(nóng)田噴灑農(nóng)藥，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；電力巡檢無人機(jī)能沿著輸電線路飛行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障隱患。
二、系統(tǒng)組成
1. 飛行平臺：是無人機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、機(jī)翼（固定翼無人機(jī)）、旋翼（旋翼無人機(jī)）等，它決定了無人機(jī)的飛行性能和承載能力。機(jī)身材料通常要兼顧強(qiáng)度和重量，例如采用碳纖維等輕質(zhì)高強(qiáng)度材料。
2. 動力系統(tǒng)：
電池動力：常見于小型民用無人機(jī)，如消費(fèi)級航拍無人機(jī)。它具有清潔、無污染、噪音小的特點(diǎn)，但續(xù)航能力有限，需要經(jīng)常充電。
燃油動力：一般用于大型無人機(jī)，能提供較強(qiáng)的動力，適合長航程、大載荷的任務(wù)，但會產(chǎn)生污染和噪音，并且需要復(fù)雜的燃油供給和發(fā)動機(jī)維護(hù)系統(tǒng)。
混合動力：結(jié)合了電池和燃油動力的優(yōu)點(diǎn)，在提高續(xù)航能力的同時(shí)，一定程度上降低了污染和噪音，是一種發(fā)展趨勢。
3. 飛控系統(tǒng)：這是無人機(jī)的核心控制部分，包括傳感器（如加速度計(jì)、陀螺儀、氣壓計(jì)等）和控制算法。加速度計(jì)用于測量無人機(jī)的加速度，陀螺儀測量角速度，氣壓計(jì)測量高度。飛控系統(tǒng)根據(jù)這些傳感器的數(shù)據(jù)來調(diào)整無人機(jī)的飛行姿態(tài)和高度，確保穩(wěn)定飛行。例如，當(dāng)無人機(jī)受到側(cè)風(fēng)干擾時(shí)，飛控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整旋翼的轉(zhuǎn)速來保持平衡。
4. 導(dǎo)航系統(tǒng)：有 GPS、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等。衛(wèi)星導(dǎo)航能為無人機(jī)提供精確的位置信息，慣性導(dǎo)航在信號丟失等情況下可以短時(shí)間內(nèi)維持無人機(jī)的導(dǎo)航精度，兩者結(jié)合保障無人機(jī)準(zhǔn)確飛行至目標(biāo)區(qū)域。
5. 任務(wù)載荷系統(tǒng)：根據(jù)不同用途而有所不同。在航拍無人機(jī)中，任務(wù)載荷是相機(jī)，從普通的高清相機(jī)到專業(yè)的單反相機(jī)、紅外相機(jī)等，用于拍攝高質(zhì)量的圖像和視頻。在農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)中，任務(wù)載荷則是農(nóng)藥噴灑裝置，可以均勻地將農(nóng)藥噴灑在農(nóng)作物上。
三、飛行原理
1. 固定翼無人機(jī)飛行原理：主要基于伯努利原理。當(dāng)空氣流經(jīng)機(jī)翼上表面時(shí)，由于機(jī)翼上表面是弧形，空氣流速加快，壓力降低；而機(jī)翼下表面空氣流速相對較慢，壓力較高，從而產(chǎn)生向上的升力。同時(shí)，通過尾翼（包括水平尾翼和垂直尾翼）來控制飛機(jī)的俯仰和偏航。發(fā)動機(jī)提供向前的推力，使飛機(jī)能夠保持一定的飛行速度，維持升力的產(chǎn)生。
2. 旋翼無人機(jī)飛行原理：每個旋翼在旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生向上的拉力。通過改變不同旋翼的轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)升力大小和方向的控制。例如，增加某一個旋翼的轉(zhuǎn)速，無人機(jī)就會向相應(yīng)方向傾斜或上升；同時(shí)，利用多個旋翼之間的協(xié)同作用來保持飛行的穩(wěn)定性。
四、發(fā)展歷程與趨勢
無人機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段。早期主要用于軍事領(lǐng)域的簡單偵查，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其性能和功能不斷提升。如今，民用無人機(jī)市場迅速崛起。
未來發(fā)展趨勢包括：
智能化程度提高：具備更強(qiáng)的自主飛行能力，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動避障、規(guī)劃航線，例如在城市環(huán)境中執(zhí)行物流配送任務(wù)時(shí)，可以智能地避開建筑物和其他障礙物。
續(xù)航能力增強(qiáng)：通過新型電池技術(shù)、混合動力系統(tǒng)等手段，延長飛行時(shí)間，擴(kuò)大作業(yè)范圍。
載荷能力提升和功能多樣化：可以搭載更多類型、更復(fù)雜的任務(wù)載荷，實(shí)現(xiàn)更多功能，如在環(huán)保領(lǐng)域進(jìn)行更全面的環(huán)境監(jiān)測。
集群化作戰(zhàn)與作業(yè)（軍用和民用）：多架無人機(jī)協(xié)同工作，在軍事上可以執(zhí)行更復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)，在民用方面，如大規(guī)模的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)中，可以提高效率。
無人機(jī)理論概述知識 2
一、無人機(jī)概述
無人機(jī)定義：無人機(jī)駕駛航空器(UA--Unmanned Aircraft),是一架由遙控站管理(包括遠(yuǎn)程操控或自主飛行)的航空器，也成為遙控駕駛航空器(RPA--Remotely Piloted Aircraft)，以下簡稱無人機(jī)。
無人機(jī)系統(tǒng)(UAS--Unmanned Aircraft System)：也稱為無人駕駛航空器系統(tǒng)，是指一架無人機(jī)、相關(guān)的遙控站、所需的指令與控制數(shù)據(jù)鏈路以及頗準(zhǔn)的型號設(shè)計(jì)規(guī)定的任何其他部件組成的系統(tǒng)。
無人機(jī)系統(tǒng)駕駛員：負(fù)有必不可少職責(zé)并在飛行期間適時(shí)操縱飛行的人。
無人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)長：負(fù)責(zé)整各無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行和安全的駕駛員。
二、無人機(jī)的分類
無人機(jī)可安飛行平臺構(gòu)型、用途、尺度、活動半徑、任務(wù)高度等方法進(jìn)行分類。
1.按飛行平臺構(gòu)型分類：
固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)、無人飛艇、傘翼無人機(jī)、撲翼無人機(jī)等。
2.按用途分類：
無人機(jī)可分為軍用無人機(jī)和民用無人機(jī)。軍用無人機(jī)可分為偵查無人機(jī)、誘餌無人機(jī)、電子對抗無人機(jī)、通信中繼無人機(jī)、無人戰(zhàn)斗機(jī)以及靶機(jī)等;民用無人機(jī)可分為巡查/監(jiān)視無人機(jī)、農(nóng)用無人機(jī)、氣象無人機(jī)、勘探無人機(jī)以及測繪無人機(jī)等。
3.按尺度分類(民航法規(guī))：
無人機(jī)可分為微型無人機(jī)、輕型無人機(jī)、小型無人機(jī)以及大型無人機(jī)。
微型無人機(jī)，是指空機(jī)質(zhì)量小于等于7kg的無人機(jī)。
輕型無人機(jī)，是指空機(jī)質(zhì)量大于7kg，但小于等于116kg的無人機(jī)，企鵝全馬力平飛中，校正空速小于200km/h(55n mile/h)，升限小魚3000m。
小型無人機(jī)，是指空機(jī)質(zhì)量小于等于5700kg的無人機(jī)，微型和輕型無人機(jī)除外。
大型無人機(jī)，是指空機(jī)質(zhì)量大于5700kg的無人機(jī)。
4.按活動半徑分類：
無人機(jī)可分為超近程無人機(jī)、進(jìn)程無人機(jī)、短程無人機(jī)、中程無人機(jī)和遠(yuǎn)程無人機(jī)。
超近程無人機(jī)活動半徑在15km以內(nèi);
近程無人機(jī)活動半徑在15~50km之間;
短程無人機(jī)活動半徑50~200km之間;
中程無人機(jī)活動半徑在200~800km之間;
遠(yuǎn)程無人機(jī)活動半徑大于800km。
5.按任務(wù)高度分類：
超低空無人機(jī)任務(wù)高度一般在0~100m之間;
低空無人機(jī)任務(wù)高度一般在100~1000m之間;
中空無人機(jī)任務(wù)高度一般在1000~7000m之間;
高空無人機(jī)任務(wù)高度一般在7000~18000m之間;
超高空無人機(jī)任務(wù)高度一般大于18000m。
三、無人機(jī)的發(fā)展
無人機(jī)的誕生可以追溯到1914年。當(dāng)時(shí)第一次世界大戰(zhàn)正進(jìn)行得如火如荼，英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍，向英國軍事航空學(xué)會提出了一項(xiàng)建議：研制一種不用人駕駛，而用無線電操縱的小型飛機(jī)，使它能夠飛到地方某一目標(biāo)區(qū)上空，偶下事先裝在其上的炸彈。
隨著無人機(jī)技術(shù)的逐步成熟，到了20世紀(jì)30年代，英國政府決定研制一種無人靶機(jī)，用于驗(yàn)教戰(zhàn)列艦上的火炮對目標(biāo)的攻擊效果。1933年1月，由“費(fèi)雷爾”水上飛機(jī)改裝成的“費(fèi)雷爾·昆土”無人機(jī)試飛成功。此后不見，英國又研制出一種全木結(jié)構(gòu)的雙翼無人靶機(jī)，命名為“德·哈維蘭燈蛾”。想死1934-1943年間，英國一共生產(chǎn)了420架這種無人機(jī)，并重新命名為“蜂王”。
20世紀(jì)60年代冷戰(zhàn)期間，美國U-2有人駕駛偵查飛機(jī)前往蘇聯(lián)偵察導(dǎo)彈基地，被擊落且飛行員被俘，使得美國國籍處境艱難。美國軍方在改用間諜衛(wèi)星從事相關(guān)活動后仍無法達(dá)到有人偵察機(jī)的偵查效果，由此引發(fā)了采用無人機(jī)進(jìn)行偵查的思想。早起的AQM-34“火蜂”和洛克希德D-21無人機(jī)，主要功能是照相偵查。戰(zhàn)爭期間進(jìn)一步發(fā)展了BQM-34輕型無人機(jī)，功能增加了照相偵查、實(shí)時(shí)影像、電子情報(bào)、電子對抗、實(shí)時(shí)通信、散發(fā)傳單、戰(zhàn)場毀傷評估等。1982年6月，在有名的貝卡谷地戰(zhàn)役中，以色列研制的“偵察兵”、“猛犬”等無人機(jī)，在收集敘利亞的火力配置和戰(zhàn)場情況方面，取得了突出的戰(zhàn)果，引起各國的震驚。
無人機(jī)的基礎(chǔ)知識
1、什么是無人機(jī)？
無人機(jī)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。
2、無人機(jī)都有哪些？
從技術(shù)角度定義可以分為：無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。
3、什么是多旋翼無人機(jī)？
擁有三個及三個以上旋翼的飛行器。
4、什么是直升機(jī)無人機(jī)？
由一個或兩個具有動力的旋翼提供升力并進(jìn)行姿態(tài)操作的飛行器。
5、什么是固定翼無人機(jī)？
由固定在機(jī)身上具有翼型的機(jī)翼，通過與來流的空氣發(fā)生相對運(yùn)動產(chǎn)生升力的飛行器。
6、多旋翼無人機(jī)的優(yōu)勢：
�。�1）體積小、重量輕、噪音小、隱蔽性好，適合多平臺，多空間使用；
�。�2）可以垂直起降，不需要彈射器、發(fā)射架進(jìn)行發(fā)射；
�。�3）飛行高度低，具有很強(qiáng)的機(jī)動性，執(zhí)行特種任務(wù)能力強(qiáng)；
�。�4）結(jié)構(gòu)簡單控制靈活，成本低，螺旋槳小，安全性好，拆卸方便，且易于維護(hù)。
7、無人機(jī)應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？
航空攝影、貨物運(yùn)輸、政府民生、石油勘測、遙感航測。
8、多旋翼運(yùn)用領(lǐng)域：
城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、電力巡檢、搶險(xiǎn)救災(zāi)、視頻拍攝等行業(yè)。
9、直升機(jī)運(yùn)用領(lǐng)域？
10、飛手的工作范圍都有哪些？
對飛機(jī)的組裝與維護(hù)，飛行前的檢查及飛行中對飛機(jī)的安全負(fù)責(zé)。
11、無人機(jī)如何進(jìn)行航拍？
通過搭載云臺與拍攝系統(tǒng)，進(jìn)行第一人稱視角的飛行。
12、無人機(jī)起飛之前應(yīng)該注意哪些檢查？
對飛機(jī)的檢查：部件的銜接是否牢靠，布線是否安全，機(jī)載設(shè)備是否工作正常
對地面的檢查：地面通訊、操作系統(tǒng)工作是否正常；
對環(huán)境的檢查：周圍環(huán)境是否適合作業(yè)及起降場地是否合理，空域有無申報(bào)。
13、什么是地面站？
架設(shè)在地面進(jìn)行對無人機(jī)實(shí)時(shí)的監(jiān)測及航線設(shè)定等預(yù)操作。
14、什么是美國手？
左手上下油門，左右方向，右手上下升降，左右副翼。
15、什么是日本手？
左手上下升降，左右方向，右手上下油門，左右副翼。
16、什么是飛行記錄本？
記錄從模擬器開始練習(xí)至目前的飛行經(jīng)歷的記錄本。
17、什么是GPS模式？
對飛行器操作增加了由gps衛(wèi)星進(jìn)行的精確定位，可以精準(zhǔn)定高和定點(diǎn)。
18、什么是手動模式？
GPS不參與飛行工作，飛行器不能定點(diǎn)和定高，由飛控本身的傳感器進(jìn)行增加穩(wěn)定飛行操作的模式。
19、學(xué)習(xí)無人機(jī)技術(shù)對我們有哪些幫助？
成為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的飛手之前，首先應(yīng)該清楚如何避免墜機(jī)？當(dāng)無人機(jī)在高空飛行時(shí)，由于復(fù)雜的環(huán)境因素，當(dāng)無人機(jī)處于失控的狀態(tài)，一旦危險(xiǎn)出現(xiàn)，可以挽回不必要的損失。
20、個人自學(xué)時(shí)候著重學(xué)習(xí)什么？
模擬器的練習(xí)、地面站的基本操作。
21、模擬器是什么？
借助電腦平臺還原真實(shí)飛行。
22、學(xué)習(xí)無人機(jī)門檻要求？
年滿17周歲、中等學(xué)歷以上、身體健康、無犯罪記錄。
23、AOPA是什么？
航空器擁有者與駕駛員協(xié)會。
24、駕駛員合格證是否國際通用？
中國（包括香港、澳門和臺灣）的唯一合法代表。除在中國得到官方認(rèn)可外，在全世界都是通用的。
25、考核過后多久可以拿到證件？
考試過后1個月的周期。
26、證件有效期是多久？
2年。
27、無人機(jī)駕駛員需求量？
目前全國對無人機(jī)駕駛員、機(jī)長的需求量大約在10萬左右，但是真正符合資質(zhì)的人目前只有2000余人。
28、駕駛員、機(jī)長、教員三者的區(qū)別？
駕駛員：視距內(nèi)飛行（無人機(jī)駕駛員或無人機(jī)觀測員與無人機(jī)保持直接目視視覺接觸的操作方式，航空器處于駕駛員或觀測員目視視距內(nèi)半徑500米，相對高度低于120米的區(qū)域內(nèi)）；
機(jī)長：除視距內(nèi)還可通過操作地面站進(jìn)行對無人機(jī)在目視視距以外的運(yùn)行；
教員：了解教學(xué)法等可進(jìn)行對駕駛員及機(jī)長的培訓(xùn)。
29、通過培訓(xùn)后，能用無人機(jī)進(jìn)行什么樣的工作？
農(nóng)業(yè)植保、遙感測繪、影視航拍等行業(yè)。
30、通過學(xué)習(xí)薪酬待遇如何？
通常飛手實(shí)習(xí)在3000+轉(zhuǎn)正后上不封頂。
31、什么是有基礎(chǔ)班？
入學(xué)前達(dá)到相對機(jī)型飛行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，通過短期強(qiáng)化培訓(xùn)取得AOPA駕駛員合格證的學(xué)員。
32、什么是無經(jīng)驗(yàn)班？
入學(xué)前對無人機(jī)簡單了解，有過GPS模式飛行經(jīng)歷，以及想從事無人機(jī)行業(yè)的愛好者（就業(yè)）和企業(yè)培養(yǎng)人才為重點(diǎn)，通過中長期培訓(xùn)取得AOPA駕駛員合格證的學(xué)員。
33、旋翼機(jī)型與固定翼機(jī)型考核項(xiàng)目都是什么？
多旋翼或直升機(jī)：
1.起飛；
2.慢速自旋一周（360°）；
3.水平八字4降落。
固定翼：
1.起飛（逆風(fēng)）；
2.四邊航線；
3.水平八字；
4.模擬發(fā)動機(jī)失效；
5.降落（逆風(fēng)）；
34、理論課都講什么？
�。�1）.無人機(jī)概述與系統(tǒng)組成
�。�2）.民航法規(guī)與術(shù)語
�。�3）.空域的飛行與申報(bào)
（4）.航空氣象與飛行環(huán)境
�。�6）.無人機(jī)構(gòu)造
�。�7）.飛行原理與性能
�。�8）.通信鏈路與任務(wù)規(guī)劃
�。�9）.所使用的無人機(jī)系統(tǒng)特性
（10）.無人機(jī)飛行手冊及其他文檔
35、實(shí)操課都講什么？
（1）.模擬飛行
�。�2）.飛機(jī)拆裝、維護(hù)、維修和保養(yǎng)
�。�3）.地面站設(shè)置與飛行前準(zhǔn)備
（4）.起飛與降落訓(xùn)練
�。�5）.緊急情況下的操縱和指揮
36、拆裝課都有哪些內(nèi)容？
無人機(jī)機(jī)械位的拆裝，電子設(shè)備的安裝及調(diào)試。
37、口試都考哪些？
飛行器的維護(hù)使用與拆裝，飛行前檢查，遙控器的使用與設(shè)置
38、地面站都考哪些？
航校規(guī)劃、飛行中緊急事故的處理操作等
39、理論未通過怎么辦？
與下期培訓(xùn)班學(xué)員一起進(jìn)行考試，理論未通過不能參加實(shí)操考試。
40、實(shí)操未通過怎么辦？
與下期培訓(xùn)班學(xué)員一起進(jìn)行考試。
41、多旋翼練習(xí)用什么機(jī)型？
TTA650四軸練習(xí)機(jī)、TTAM6六軸練習(xí)機(jī)。
42、直升機(jī)練習(xí)用什么機(jī)型？
亞拓700L 、亞拓550L。
43、固定翼練習(xí)用什么機(jī)型？
大白汽油機(jī)、小金星電動練習(xí)機(jī)。
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