第07章 无人机 航空概论.ppt

第七章 无人机 §7.1 无人机概况 §7.2 无人机的飞行控制 §7.3 无人机的起飞与着陆 §7.4 无人机的用途 §7.1 无人机概况 §7.1.1 什么叫无人机 §7.1.2 无人机的发展概况 §7.1.3 无人机的特点 §7.1.1 什么叫无人机（1） 无人机其全称是无人驾驶飞机，从广义上讲有翼导弹也可以算一种无人驾驶的飞机，但一般情况下主要是指没有驾驶员的飞机。 以下是一些人们对无人机的构想。 §7.1.1 什么叫无人机（2） §7.1.1 什么叫无人机（3） §7.1.2 无人机的发展概况（1） §7.1.2 无人机的发展概况（2） 无人机的出现首先是作为靶机。最初的靶机都是有人驾驶飞机后方搞一拖靶——小旗或布袋，这样既不安全也不真实。上世纪三十年代有人驾驶飞机改装一番后就为无人驾驶靶机。 §7.1.2 无人机的发展概况（3） 四十年代初第二次世界大战期间，通过改装一些现役轰炸机美国又研制了无人轰炸机。这些无人机安装了一些必要的自动控制系统，拆卸了一些多余的自卫武器和设备。当进行远距轰炸时，则先由驾驶员操纵一段时间，进入攻击区以前驾驶员跳伞离开，随即由伴航飞机遥控进行轰炸。 §7.1.2 无人机的发展概况（4） 第二次世界大战末德国也曾秘密从事无人轰炸机的研究。V-1 导弹就是当时他们的无人轰炸机。V-1 导弹外型很象一架普通飞机。 §7.1.2 无人机的发展概况（6） 五六十年代，无人机有了很大的发展。这时除了将一些有人驾驶飞机改装成无人驾驶飞机外，还成功设计了无人靶机、无人侦察机、无人驾驶研究机。随着电子仪器的微型化，无人机在七十年代进入了一个崭新的时期。无人机向着小尺寸、高精度、多用途方向发展。到目前为止无人机仍在继续研究发展。 §7.1.3 无人机的特点（1） 1.小巧灵活 现代无人机犹如一个大航空模型，大型的也只相当于一般的小飞机。任务载重最高可达几百公斤，最小的只几十公斤；飞行高度最高可达30000米，最低可达30米；飞行速度最高 4 马赫；最长巡航时间可达20小时。它能承受的机动过载比有人飞机高一倍。 §7.1.3 无人机的特点（2） 2.成本低廉 由于机上没有驾驶员，省去了有人驾驶飞机上的许多昂贵系统以及整个驾驶舱。同时结构设计所需的安全系数比有人驾驶飞机小得多，为此可采用廉价、轻巧的结构材料和积木式组装。从寿命上考虑也不需要太昂贵的长寿命的发动机。无人机的操纵人员培训费用和使用费用也比有人驾驶飞机低得多。 §7.1.3 无人机的特点（3） 3.易于“隐形” 与有人驾驶飞机相比，无人机的机身小，若适当设计机体形状，尽可能采用非金属材料，可使无人机反射雷达电波的能力大大减弱，而不易被敌方雷达发现。无人机的发动机推理小，热辐射特性弱，不易被敌方的红外制导武器跟踪；发动机加装消音器，噪声也很小。 §7.2 无人机的飞行控制 无人机上没有驾驶员，因此它主要依靠“遥控”或“自控”飞行。 §7.2.1 遥控飞行 §7.2.2 自控飞行 §7.2.3 遥控与自控结合 §7.2.1 遥控飞行（1） 遥控即对被控对象进行远距离控制，使用的方法很多，如有线遥控、无线电遥控、声音遥控、光学遥控等。其中，无线电遥控是最重要、应用最广泛的遥控方式。 §7.2.2 自控飞行（1） 自控飞行就是不依赖地面控制，一切动作都自动完成的飞行。为此，机上需要有一套装置以保证飞行航向和飞行姿态的正确。保证航向和姿态正确要有导航装置，导航的方法很多，最普通的是用罗盘指示航向，其他有无线电导航、多普勒导航、惯性导航系统或捷联导航系统等。 §7.2.2 自控飞行（9） 3.自控飞行的利与弊 利： （1）航程加大； （2）无人机可以独立、自主地工作，不需要任何地面设备，也不需要与地面进行无线电联络，因而不易被敌方发现和收到电子干扰或破坏。 弊：机上需一套复杂的自主导航和控制系统，不仅增加重量，也提高了无人机成本。 §7.2.3遥控与自控结合（1） 实际上，遥控与自控这两种控制方式常结合使用。一架现代无人机可以在不同的飞行段，交替地采用遥控或自控飞行。这样可以充分利用遥控和自控两种控制方式各自的优势，克服彼此的缺陷。 §7.2.3遥控与自控结合（2） §7.3 无