目前(qián)流行的(de)商(shāng)用(yòng)无人机都为(wéi)体积小巧玲珑(lóng)的多轴旋翼式飞行器,起飞重量都在2公斤(jīn)以下,以电(diàn)池驱动多轴上的马达(dá)与旋翼产(chǎn)生飞行(háng)升力与各种飞(fēi)行(háng)模式的(de)助力,承载的有效负戴(如相机、摄影机或运(yùn)送的订货等)重(chóng)量仅数(shù)百公克至10余公斤,飞行时间受限于电池的供电能力(lì)多介于10至40分钟。
多轴(zhóu)旋翼式无人机是(shì)德国研发成(chéng)功的。2002年,德(dé)国工程师Daniel Gurdan与Klaus-Michael Doth共同研发4轴无(wú)人(rén)直升机“银辉”号(hào)(Silverlit X-UFO)成功,荣获当年(nián)德国青年(nián)发明家竞赛的金牌奖。继而,另2位德国工(gōng)程师Michael Achtelik与Jan Stumpf参加他们的研发团队,共同参与多轴旋翼(yì)式(shì)无人机的研发。2007年,这4位工程(chéng)师在慕尼黑附近的(de)Krailling市成(chéng)立AscTec科技(jì)公司,先后再研发6轴(zhóu)无(wú)人直升机与8轴无人直升机,并积极开拓旋(xuán)翼式无(wú)人机(jī)的商(shāng)用市场。AscTec公司不仅是多轴旋(xuán)翼(yì)式(shì)无(wú)人机的创始(shǐ)者,并且是引导旋翼(yì)式无人(rén)机成为(wéi)商用无(wú)人(rén)机(jī)的先(xiān)驱(qū)者,以及成(chéng)功促使它成为当代流(liú)行的新科(kē)技产品(pǐn)。
4轴旋翼式飞行器必须具有:垂直运动、俯仰(yǎng)运动、滚(gǔn)转运动、偏航运动、前后(hòu)运动、侧向(xiàng)运(yùn)动、悬停(tíng)飞行(háng)等(děng)运动功能,这全依靠改(gǎi)变“配对旋转(zhuǎn)”(1号与(yǔ)3号(hào)逆时钟旋转、2号与4号顺时钟旋(xuán)转)的转速与转(zhuǎn)速差达(dá)成;为了保持飞行器的稳(wěn)定飞行,在飞(fēi)行器上装有3轴向的陀(tuó)螺(luó)仪和3轴向(xiàng)加速(sù)度传感(gǎn)器组成(chéng)的“惯性导航模块”,计算出飞行器此时相(xiàng)对地面的姿态、加速(sù)度、角速(sù)度等,再由“飞(fēi)行控制器”通过算法计(jì)算出(chū)达(dá)成“遥控”或“程控”指令要求(qiú)的该运动状态时所(suǒ)需的各旋翼之转速,并(bìng)通过电子(zǐ)调控器控制各(gè)旋冀(jì)的(de)电马达产生合适的(de)转速。这么复杂的机制与多(duō)项高(gāo)科技(jì)组件要(yào)能制造并(bìng)整合在体积小巧(qiǎo)玲(líng)鞲的机体上,全赖本(běn)世纪成熟的“微(wēi)机电系统”科(kē)技的达成(chéng)。此外,多轴(zhóu)旋(xuán)翼式无人机还要安装与整合GPS卫(wèi)星定位接收器,遥控(kòng)指令、影像(xiàng)与数据的通(tōng)讯(xùn)传输(shū)设备,以及安装有效负载的“三轴(zhóu)向稳(wěn)定平(píng)衡台”等。
多轴旋翼式商(shāng)用无人机可概分为消(xiāo)费型与(yǔ)专业型(xíng)两大类。消费型的体积小,起飞重量与搭(dā)载重量皆低(都在1、2公斤以下)、续航时间多在20分钟以(yǐ)内,价格较低廉(介于600至1000美元(yuán)),主要(yào)用于空拍(pāi)、娱乐、商业(yè)运用等;专业型的体积大,起飞重量与搭载重量皆高(gāo)(搭(dā)载(zǎi)重量都在10公斤以上)、续航时间都在40分(fèn)钟以上,价格高于5000美元,主要用于军(jun1)事侦察、警务作业(yè)、物流运输、农业服务等。
全球多轴旋翼(yì)式无(wú)人机的制造(zào)厂商超过(guò)200家之多,以4轴旋翼式无(wú)人机最(zuì)为流行,且多(duō)为消费型。比如(rú)昆明劲鹰无人机专业(yè)从事航测(cè)无(wú)人机设备的设计(jì)、生产、销售和航(háng)测航(háng)拍服(fú)务,是中国技术(shù)顶尖的(de)航测航拍无人机设计制造及航飞服(fú)务商,开发研制(zhì)出劲鹰1型(xíng)汽(qì)油航测(cè)航拍无人机、劲鹰2型垂直起飞固定(dìng)翼无人机、劲(jìn)鹰3型可垂直起飞悬停(tíng)固定(dìng)翼无人机、劲鹰650航(háng)拍(pāi)四(sì)旋(xuán)翼(yì)专(zhuān)用(yòng)飞行器、劲鹰1000型八(bā)轴航(háng)拍航测无人机(jī)、劲鹰1600大(dà)型载重旋翼飞(fēi)行(háng)平台和劲鹰S1型汽油(yóu)航测航拍水(shuǐ)上(shàng)无(wú)人(rén)机等多(duō)种型号的(de)无(wú)人机,并成功到非(fēi)洲飞(fēi)行完成航测任务,拥有为民用、商用(yòng)航空领域提(tí)供优质服务的能力和实(shí)力。
图(tú)示(shì):劲鹰650航拍(pāi)四旋翼专用飞行器

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