2.4 多旋翼无人机_走近无人机-QQ阅读男生都市网

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2.4　多旋翼无人机

下面以一个比较有代表性的六旋翼无人机系统为例介绍多旋翼无人机的基本部件。见图2-4-1，飞达X-6六旋翼无人机系统具有载重能力较强、续航时间理想的特点，其与第一代的飞达X-8无人机相比体积更小、重量较轻、目标特性小、使用更加快捷、机动灵活、操作使用及维修简便等特点。飞达X-6可自成体系独立执行电力巡检任务，但稳定度与性能比飞达X-8无人机略有逊色。

图2-4-1　飞达X-6六旋翼无人机

（1）整体情况

飞达X-6无人机是由专业无人机技术研发团队经过多年研究、测试，最新推出的一款全球同类产品中载重量最大、可垂直起降、拥有多项专利的无人飞行系统。其选用自主驾驶设备，大大提高飞控稳定性；可携带多种任务载荷；可用于执行资料收集、测量、检测、侦察等多种空中任务，在电力巡检领域能发挥其高效、隐蔽性强的特点，能对目标物进行远距离监视。

（2）产品特点

飞达X-6飞行器具有遥控、自主飞行能力，可以实时修改飞行航路和任务设置；测控与信息传输设备具有遥控、实时信息传输的功能，具有多机、多站兼容工作及一定的抗截获、抗干扰能力；侦察任务设备能昼夜实时获取目标图像信息，具有手动、自动控制工作模式，可迅速发现、捕获、识别、跟踪目标；飞行控制与信息处理站具有对飞行器进行遥控飞行和对机载任务设备进行操控的功能，具有飞行参数/航迹显示、航路规划和实时修改飞行计划、重新设置任务样式的能力；具有通过视频眼镜实现第一视角控制飞行的能力；具有接收标准视频信号、实时处理/存储图像、数据叠加等能力，具有目标定位和引导打击的能力，且能与上级指挥机关、情报处理中心和指挥系统相连通；地面保障设备具有简易检测、维修与训练的能力，具有快速更换易损件、备用动力电池组和双模态充电的功能；全系统外场展开迅速，具有车载大范围机动和携行能力。机体结构技术参数见表2-4-1。

表2-4-1　机体结构技术参数

（3）无刷电机及电调系统

无刷电机见图2-4-2，其相关技术参数见表2-4-2。

图2-4-2　无刷电机

表2-4-2　无刷电机的技术参数

电调系统（见图2-4-3）采用分立式设计，各元器件采用集成化设计，具有体积小、重量轻、引出线和焊接点少、寿命长、可靠性高、性能好等优点。电调输出能力为持续电流40A，短时电流60A。

图2-4-3　电调系统

（4）高性能锂离子聚合物电池

高性能锂离子聚合物电池见图2-4-4，其技术参数见表2-4-3。

图2-4-4　高性能锂离子聚合物电池

表2-4-3　高性能锂离子聚合物电池技术参数

（5）机体结构

机体结构（见图2-4-5）采用新型复合材料，材质选用美国DuPont公司高强度碳纤维合成材料和7075航空铝合金材料，后者抗拉强度≥560MPa。机体结构拟采用框架式结构，以保证机体结构稳固。在材料实验室对无人机机体制造材料进行力学、耐腐蚀和抗拉强度等方面测试。飞达X-6飞控系统（见图2-4-6）技术参数见表2-4-4。软件系统的场景见图2-4-7。

图2-4-5　机体结构

图2-4-6　飞控系统

表2-4-4　飞控系统技术参数

图2-4-7　软件系统的场景

（6）飞达X-6型多通道无人机遥控及接收装置

飞达X-6型多通道无人机遥控及接收装置见图2-4-8，其基本特点如下：采用8通道2.4GHz遥控器；兼容AFHSS2.4GHz/PPM/PCM（当同SPECTRAPRO使用时可兼容PPM/PCM）；拥有13cm宽的屏幕，照明灯，像素为320×80，高清易操作的触摸屏；可定制菜单；模型种类设定一步完成；多任务化数字修正；可转换的控制开关、按钮、操作杆及数字修正；高灵敏度、带滚珠轴承的万向接头；可选择的四种操作杆模式（另加两个额外的手动模式）电源管理系统；9个可转换通道；8个特色飞行环境；失控保护/通道功能/EPA/微调；双向舵量比率设定与EXP；舵机反转开关；舵机速度设定；舵机监测；8种可编混合控制；教飞/仿真功能。其独有的双向遥测功能可以在飞行当中测量接收机的工作电压、发动机的温度、电池温度、飞行高度、飞行整度、飞行方向、油量、接收机信号强度、GPS信息等。专用高强度铝合金遥控箱见图2-4-9。

图2-4-8　多通道无人机遥控及接收装置

图2-4-9　专用高强度铝合金遥控箱

（7）飞达X-6六旋翼无人机便携式地面站系统

飞达X-6六旋翼无人机便携式地面站系统见图2-4-10。其特点如下：采用高强度工程塑料作为壳体，坚固耐摔、防水性好，适合在野外进行作业；屏幕采用17英寸高亮度液晶屏；配置高性能工业级计算核心；内置高灵敏度数字接收机；采用定向卫星自动跟踪天线系统；支持操作杆及键盘等操作。地面站系统框图见图2-4-11。地面站系统技术参数见表2-4-5。图像显示屏技术参数见表2-4-6。数字接收机技术参数见表2-4-7。无线视频接收系统技术参数见表2-4-8。

图2-4-10　飞达X-6六旋翼无人机便携式地面站系统

图2-4-11　地面站系统框图

表2-4-5　地面站系统技术参数

表2-4-6　图像显示屏技术参数

表2-4-7　数字接收机技术参数

表2-4-8　无线视频接收系统技术参数

（8）机载无线数字视频传输系统

机载无线数字视频传输系统见图2-4-12，其特点是端到端超低延时（小于300ms）；体积小、重量轻（最轻170g），适合在对体积有要求的设备中安装，如无人机、机器人等；具有ABS发射加密功能；支持一路标准数据传输，可以用于实时传输GPS、飞机姿态信息等数据；散热片式铝材机壳，防水、防尘、抗冲击性好；模块化设计，锂电池供电，电池可更换也可借助设备上的DC12V电源直接供电；可选全封闭式防水机箱，带来更高的系统安全性；具有超视距、运动中传输的特点；工作频率可调，即在指定的频率范围内可以自行设定；内置高性能功放；发射机采用加密技术，可以阻止他人接收相同频率的信号；采用COFDM调制技术和MPEG-2图像压缩技术，确保信号传输的稳定和音视频的高质量；采用全向天线发射信号；可以同步输入音视频信号；音频左右声道、立体声非平衡输入，支持一路语音信号输出；视频输入PAL/NTSC可选；发射机输出功率可调。其相关技术参数见表2-4-9。

图2-4-12　机载无线数字视频传输系统

表2-4-9　机载无线数字视频传输系统技术参数

（9）无人机增稳云台系统

无人机增稳云台系统见图2-4-13，其特点是可进行X/Y两轴控制并自动水平稳定的无人机自稳定云台，包括机载姿态传感器，与机载姿态传感器相连的单片机，与单片机相连的伺服驱动装置，由伺服驱动装置驱动的X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置；单片机用于接收机载姿态传感器的数据，并运算该数据得到伺服驱动信息，并将该伺服驱动信息传给伺服驱动装置，由伺服驱动装置驱动相应的X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置。本无人机自稳定云台，可使地面人员通过地面控制设备对，使机载设备（如高清相机、摄像机等）进行X轴/Y轴/Z轴运动，使其达到图像的稳定度和方位的准确度。增稳云台原理见图2-4-14。增稳云台技术参数见表2-4-10。