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    无人机集群与分布式无人机
    浏览次数:298  2023-04-23

    当前,无人机是航空器发展的热门领域。伴随着无人机热的持续升温,新概念也大量涌现。分布式无人机与无人机集群便是例子。什么是分布式无人机?什么是无人机集群?二者之间什么关系?我们就来说说这些问题。

    一、什么是分布式无人机?

    分布式无人机,即采用分布式结构的无人机。所谓分布式结构,就是将目前集成化的功能系统拆分为若干物理分离、结构相对简单、功能相对专一的子系统,通过信息互通,保持或扩展原有功能。做一个比喻,如果把系统的结构称之为“形”,系统的功能称之为“神”,分布式结构就是“形散而神不散”。

    无人机集群与分布式无人机2

    空中作战从集成到分布

    分布式结构是相对于集成化而言的。所谓集成,就是把一些孤立、分散的事物或元素集中在一起,产生联系,构成一个功能整体。集成化的水平,可以用集成度进行度量。以集成电路为例,目前元件的集成度已经超过了1亿个,组件数超过了109个。手机,就是集成化的产物,从的单一通话到现在的智能手机,就是元器件和功能模块的集成度不断提高的结果。无人机的发展也离不开零部件、功能模块与单元体的高度集成,集成化带来了无人机功能和运用领域的不断扩展,同时也带来了一些问题。

    这些问题突出表现在两个方面:一是随着无人机集成度的不断提高,其技术含量和复杂程度也不断提升,研发周期不断拉长,研发成本不断攀升,无人机的成本优势逐渐丧失。目前,就大型无人机而言,在单机采购成本上无人机已经没有多少优势,其成本优势主要体现于任务飞行成本。据统计,有人驾驶飞机的训练飞行时间约占总寿命的95%,任务飞行时间仅占5%左右,而无人机的大部分训练都可以在模拟器上进行,任务飞行时间可以达到总寿命的50%左右,因此,无人机的每小时任务飞行费用要显著低于有人驾驶飞机。二是对于高度集成化的无人机,其任一任务系统的损失都可能导致任务失败或系统失灵,从而影响其战场生存力。

    面对问题,迫使美军思考新的出路,分布式结构也就应运而生。美军希望通过分布式结构推出一大批功能单一、成本低廉、可以大量装备的无人机,部分取代目前成本居高不下的无人机,用数量优势取代质量优势。美军认为在一定条件下,数量就是质量。可见,分布式结构其实就是“逆集成化”,是对集成化的反其道而行之。当然,分布式结构不是对集成化的否定,而是提供了一种与集成化长期共存的新选择。

    分布式发展的好处是通过拆分和冗余技术的组合,在降低研制、使用费用与风险的同时,还具有远远超过传统武器装备的战场生存力。目前,实现航空武器装备的分布式发展主要面临两大难题:一是通信问题,如何在强对抗环境下子系统间通信的有效带宽、时效性和抗干扰等问题;二是自主协同控制问题,空中战场瞬息万变,如何确保物理分离的各子系统围绕作战任务,在作战空间实现快速协同。只有解决了这些问题,分布式结构才能走向实用。近年来,5G通信网络技术和人工智能技术的发展为解决上述问题带来了新的希望。


    无人机装调检修工的工作任务
    浏览次数:221  2023-04-23

    人社部公布《智能制造工程技术人员等职业信息》的通知中,对于智能制造工程技术人员等职业信息做了明确规定,其中,“无人机装调检修工”的定义和工作任务分别是

    “无人机装调检修工”的定义:使用设备、工装、工具和调试软件,对无人机进行配件选型、装配、调试、检修与维护的人员。

    无人机装调检修工的工作任务有哪些?

    “无人机装调检修工”工作任务:

    1、根据无人机的产品性能等相关要求,对无人机进行配件选型、制作及测试;

    2、按照装配图等相关要求,使用工具进行无人机的整机装配;

    3、使用相关调试软件和工具,进行无人机系统和功能模块的联调与测试;

    4、使用检测仪器及软件进行无人机各系统检测、故障分析和诊断;

    5、使用相关工具,根据故障诊断结果进行无人机维修;

    6、使用检测工具和软件对修复后的无人机进行性能测试;

    7、根据维护保养手册,对无人机各功能模块进行维护保养;

    8、编制无人机设备装配、测试、检修维修等报告。


    如何评价无人机的动力系统
    浏览次数:306  2023-04-23

    动力系统是一切机械系统核心的部件之一。如何评价无人机的动力系统?主要看两点,一在完成任务方面的限制,二是对无人机的本身限制,意思是说,它不单决定了无人机能够飞多长,它有时还决定这架无人机的飞行情况。

    以电动无人机为例,虽然控制大型无人机使用电动力的成本很高,但是我们如果应用在它该应用的场合,比如消费级别无人机,用去航拍等,它的单次飞行成本就比较低,实现起来比较容易。在一段时间之内,它的性能稳定性比较好,生产链比较完整,适用范围也比较有优势,小型的无人机,无论是多旋翼、涵道机、固定翼、直升机等各种机型都可以使用电驱动,不需要对飞机做太多的更改设计。 但它的缺点是续航时间比较短,受天气的影响也蛮剧烈。同时,你很难考察电池会对无人机动力造成什么样的影响。比如一块电池用了几个月时间,它的续航时间逐步由20多分钟降到10多分钟。我们虽然知道续航时间,但是很难掌控它每次放电的情况。而在无人机执行一些专门任务的时候,如果电池的放电情况跟之前不一样,很可能会使得无人机的姿态快速发生变化,在狭小的空间就可能造成无人机的坠毁或报废。

    油动的动力系统,用在机械设备已经很多年,它的机械成熟度很高,配套的东西也非常多。但是它适用的机型比较有限,比如说在大型的固定翼、大型中型直升机,或一些涵道机,但如果要对目前应用较多的多旋翼飞机移植油动系统,就会比较麻烦。由于油动动力系统结构比较复杂,单机的实现成本比较高,控制难度也比较高。油动系统有火花塞、油门驱动,开发时要对油、发动机都要建模,无人机在飞行中有可能产生晃动,还会产生火花,干扰频率可能会与无人机的飞行产生共振。


    影响无人机飞行的因素有哪些?
    浏览次数:324  2023-04-23

    一、天气环境的因素。

    天气对无人机航拍的影响是除设备影响之外重要的因素,如果天气晴朗,能见度高,这样航拍的画面也就会很清晰,如果是遇到即将下雨或者已经打雷,那么还是请各位小伙伴收拾无人机回家吧,雷暴和雨天对无人机的影响是非常之大的。建议在雨后刚刚放晴的时候飞行,这个时候是比较好的飞行航拍的时候。

    二、风的因素。

    发生频繁的乱风和风切变、风速大于3级的话建议尽量不要飞行,风对无人机的影响的,平常生活中风是常有的,平缓的单一方向的风对飞手来说是比较常见的也是容易克服的,但是如果产生乱风和风切变这就对飞手的要求很高了,建议如果有这方面兴趣和当成职业来做的话可以去进行的训练考取的飞行执照。

    三、GPS

    无人机是通过GPS进行定位的,无人机很多维稳设备都是基于GPS进行定位维稳的,所以在GPS信号弱或者干扰大的地方建议不要飞行,无人机无法通过GPS定位自稳容易发生事故。如果是姿态飞手请忽略这段话。

    四、无人机自身硬件

    飞行前应该对无人机进行检查,检查螺旋桨是否有损伤,机身是否有损伤、电池电量是否充足,遥控器电量是否充足,飞控图传是否正常,设置好返航点,起飞后先低飞检查无人机飞行姿态是否正常,指南针、GPS连接是否正常。

    五、站立位置

    新手尽量不要太靠近树木茂密的地方飞行,遮挡物太多容易发生撞机事故,飞手站立的地方尽量选择空旷视野宽广的地方,这样无人机自动返航时才不会发生撞机,坠机的事故。


    无人机电池使用养护知识技巧
    浏览次数:260  2023-04-23

    无人机电池的使用养护问题上有以下几点需要注意,正确的使用养护方法是延长电池寿命的方法。

    一:不过放

    电池的放电曲线表明,刚开始放电时,电压下降比较快,但放电到3.9~3.7V之间,电压下降不快。但一旦降至3.7V以后,电压下降速度就会加快,控制不好就导致过放,轻则损伤电池,重则电压太低造成炸机。有些模友因为电池较少,所以每次飞都会过放,这样的电池很短命。策略是,尽量少飞一分钟,寿命就多飞一个循环。宁可电池多买两块,也不要每次把电池飞到超过容量极限。要充分利用电池报警器,一报警就应尽快降落。

    无人机电池使用养护知识技巧

    二:不过充

    这个对于充电器有要求,有些充电器在充满以后的断电功能不完善,导致单片电池充满到4.2V还没有停止充电,另外,有些充电器使用一段时间以后,因为元器件老化,也容易出现充满不停止的问题,因此,锂聚电池充电的时候一定要有人照看,当发现充电时间过长时,要人工检查充电器是否出现故障,如果出现故障要尽快拔掉电池,否则锂聚电池过充的话,轻则影响电池寿命,重则直接出现爆炸起火。另外提醒大家,充电时一定要按照电池规定的充电C数或更低的C数进行充电,不可超过规定充电电流。

    三:不满电保存

    充满电的电池,不能满电保存超过3天,如果超过一个星期不放掉,有些电池就直接鼓包了,有些电池可能暂时不会鼓,但几次满电保存后,电池可能会直接报废。因此,正确的方式是,在接到飞行任务后再充电,电池使用后如在3天内没有飞行任务,请将单片电压充至3.80~3.90V保存。再有充好电后因各种原因没有飞,也要在充满后3天内把电池放电到3.80~3.90V保存。如在三个月内没有使用电池,将电池充放电一次后继续保存,这样可延长电池寿命。电池保存应放置在阴凉的环境下贮存,长期存放电池时,能放在密封袋中或密封的放爆箱内,建议环境温度为10~25°C,且干燥、无腐蚀性气体。

    四:不损坏外皮

    电池的外皮是防止电池爆炸和漏液起火的重要结构,锂聚电池的铝塑外皮破损将会直接导致电池起火或爆炸。电池要轻拿轻放,在飞机上固定电池时,扎带要束紧。因为会有可能在做大动态飞行或摔机时,电池会因为扎带不紧而甩出,这样也很容易造成电池外皮破损。

    五:不短路

    这种情况往往发生在电池焊线维护和运输过程中。短路会直接导致电池打火或者起火爆炸。当发现使用过一段时间后电池出现断线的情况需要重新焊线时,特别要注意电烙铁不要同时接触电池的正极和负极。另外运输电池的过程中,没个电池都单独套上自封袋并置于防爆箱内,防止因运输过程中,因颠簸和碰撞导致某片电池的正极和负极同时碰到其他导电物质而短路或破皮而短路。见图四,就是电池短路导致报废。

    六:不着凉

    这个原则,很多飞友会忽视。在北方或高海拔地区常会有低温天气出现,此时电池如长时间在外放置,它的放电性能会大大降低,如果还要以常温状态时的飞行时间去飞,那一定会出问题。此时应将报警电压升高(比如单片报警电压调至3.8V),因为在低温环境下压降会非常快,报警一响立即降落。再有要给电池做保温处理,在起飞之前电池要保存在温暖的环境中,比如说房屋内、车内、保温箱内等。要起飞时快速安装电池,并执行飞行任务。在低温飞行时尽量将时间缩短到常温状态的一半,以确保飞行。


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