《多旋翼无人机设计》读书笔记
我看远山,远山悲悯
写在前面
- 理解不足小伙伴帮忙指正 :),生活加油
我看远山,远山悲悯
持续分享技术干货,感兴趣小伙伴可以关注下 ^_^
第1章无人机概述
1.1无人机的概念
1.1.1 飞行器的定义和分类
无人机(Unmanned Aerial Vehicle)就是利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器,是一种不搭载操作人员的动力空中飞行器。其采用空气动力为飞行器提供所需的升力,能够自动飞行或远程引导,既能一次性使用也能进行回收,能够携带致命性和非致命性有效负载
1.1.2 无人机的定义
1.2 多旋翼无人机的发展历程
1.3 典型多旋翼产品及其参数分析
1.4 多旋翼无人机系统的总体设计原则
1.5 实训一:多旋翼无人机参数对比调研分析
第2章多旋翼无人机的机械结构
2.1无人机机身结构
2.1.1无人机结构的一般要求
2.1.2无人机机身结构所采用的主要材料2.1.3 机臂结构与刚度
2.1.4 实训二:机臂的材料与尺寸选择册
2.1.5机舱及起落架的结构
2.2 飞行器机身减振
2.2.1多旋翼无人机的振动源
2.2.2自驾仪的减振措施
2.2.3 实训三:螺旋桨的静平衡及减振垫的选择2.2.4 实训四:传感数据的频谱分析及数字滤波器设计
2.3多旋翼无人机的惯量
2.3.1 重心
2.3.2 惯性矩及惯性积
第3章多旋翼无人机动力系统
3.1概述
3.2电池
3.2.1 常见的二次电池
3.2.2 锂电池的使用
3.2.3实训六:常见电池接口的识别及锂聚合物电池的充放电测试
3.3螺旋桨
3.3.1 螺旋桨产生的力及力矩
3.3.2 多旋翼无人机常见的螺旋桨
3.3.3 实训七:螺旋桨升力、扭矩参数测试
3.4无刷电机与电调
3.4.1无刷直流电机的参数
3.4.2外转子无刷直流电机的工作原理
3.4.3电调
3.4.4实训八:电机与螺旋桨的匹配测试实验
多旋翼无人机飞行控制系统
飞控是什么?
如同人类行走受大脑控制一样,多旋翼无人机也需要一个“大脑”——飞行控制系统(飞控)。这个“大脑”的核心功能是规划飞行路径、控制飞行器稳定完成飞行任务。例如,它能引导无人机从起飞点按预定路线飞抵目的地,并在遭遇外界干扰(如阵风或障碍物)时,保持稳定飞行
任务规划
任务规划
是航线飞行的重要步骤,是实现自主导航和飞行控制的有效途径。航线转移策略
是指从航线上的任意点
转入安全返航通道
或从安全返航道
转向应急迫降点或机场
。无人机任务规划
需要考虑的因素
有:飞行环境限制、无人机物理限制、飞行任务要求、实时性要求
。通信规划
是指在执行任务的过程中,需要根据环境情况的变化制定一些通信任务
,调整与任务控制站
之间的通信方式
等。航迹规划
需要充分考虑电子地图
的选取、标绘、航线预先规划以及在线调整时机。电子地图
在无人机任务规划中的作用是显示无人机的飞行位置,画出飞行航迹、标识规划点以及显示规划航迹
等。- 制定
任务规划
时还要考虑异常应急措施
,即应急航线
。 - 参加理论考试和实践考试前,应具有
考试的证明
和完成有关地面理论或飞行训练
的证明。 - 无人机物理限制对飞行航迹有限制包括
最小转弯半径和最大俯仰角
,加强理解 飞行前预规划
,即根据既定任务,结合环境限制于飞行约束条件,从整体上判定最有参考路径并装订特殊任务。- 预先规划是在无人机执行任务前,由地面控制站制定的,主要是综合任务要求、地理环境和无人机任务载荷等因素进行规划,其特点是约束和飞行环境给定,规划的主要目的是通过选用合适的算法谋求全局最优飞行航迹。
- 无人机具有执行的飞行任务主要包括到达时间和进入目标方向等,需满足如下
航迹距离约束,固定的目标进入方向
- 无人机任务规划是指根据无人机需要完成任务、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
- 大多数多旋翼飞行器自主飞行过程利
GPS
用实现速度感知 目标分配
主要指执行任务过程中实现动作的时间点、方式和方法,设定机会航点的时间节点、飞行高度、航速、飞行姿态以及配合载荷设备的工作状态与模式,当无人机到达航点时实施航拍、盘旋等飞行任务航线规划
应具备的功能包括:标准飞行轨道生成功能,常规的飞行任务航线生成、管理功能图元标注
是任务完成的一项重要的辅助工作,细致规范图元标注
将大幅度提高飞行安全性和任务完成质量。- 地面站电子地图显示的信息分为三个方面:一是 无人机位置和飞行航迹,二是无人机航迹规划信息,三是其他辅助信息,如图元标注
助信息,如图元标注
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