初识无人机
2018-07-06姜连涛
姜连涛
自古以来,人类就有着飞向天空的梦想,希望可以像鸟儿一样挥舞翅膀,自由翱翔在天际。可以说,这是每个人都曾经憧憬的场景。古人也做出了各种尝试,用许多不同的方法把自己送上了天空。在这漫长的探索过程中,一代又一代的科学家为此付出了艰辛的努力,如今,人类已经可以乘坐航天飞机飞出地球。
近些年来,无人机发展十分迅速,我国的无人机无论是在军用还是在民用上,都取得了举世瞩目的成就。那么,你知道无人机是什么吗?无人机又分成了哪些种类呢?
无人机是无人驾驶航空器的简称,英文缩写是“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人的航空器。
与有人驾驶的飞机相比,无人机的体积小、造价低、使用方便,更适合在那些危险的环境下执行任务。与航空模型相比,无人机最重要的特性就是不但可以像航空模型一样在视距内由人员实时操纵飞行,还可以自主飞行,通过智能的飞控系统用程序控制,不需要人员的大量参与,可以超视距飞行,能更加有效地解放劳动力。而航模始终要在视距范围之内,由人员来操纵。随着无人机技术的快速发展,无人机在广阔的应用范围内充分展示了自身的能力与活力。无人机也被誉为“空中机器人”。我们常说的无人机实际上指的是无人机系统,作为单独的一架无人机,在实际应用中是无法发挥巨大作用的,必须和其他系统配合起来,如图1所示的无人机系统。
无人机与航模是最容易被人们混淆的,两者之间除了在飞行控制系统上有差别以外,还有哪些差别呢?在图2中,我们可以看到两者的系统组成有许多差别,无人机相对航模来讲要复杂得多。在这些差别里,任务设备是另一个比较重要的差别。作为“空中机器人”的无人机,最重要的用处就是执行一些人类不方便执行的任务,所以无人机需要携带不同的任务设备,比如相机、药箱、激光雷达等等。而航模则主要是为了娱乐,更注重飞机本身的像真性或操作人员本身的飞行技术上。
我们甚至可以这样说:一架拆除了飞控系统,在视距内遥控飞行的无人机其实就是一架航空模型;一架安装了飞控系统,能够超视距自主飞行的航空模型,就是无人机。
那无人机又分成了哪些类别呢?
首先,按照应用方向来说,无人机可以分为军用和民用两个大方向。军用的无人机主要用来侦察、打击,执行严酷的军事任务。例如我国的“彩虹”系列无人机、“翼龙”无人机(图3)。
而民用方面,无人机的广阔适用性得到了充分的体现。目前在航拍、农业植保、电力巡检、航空测绘等方面得到了广泛的应用。除此以外,无人机也在其他行业上积极拓展,比如快递运输、灾难救援、道路监控等等,如图4所示无人机用于快递运输和电力巡线。可以说,无人机在未来将会融入到我们工作和生活中的方方面面,掌握一些无人机的相关知识,可以让我们在未来生活中更加得心应手。
按照無人机的平台构型角度来分类,无人机可以分为固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机、无人飞艇、垂直起降无人机以及伞翼无人机等,如下面的系列图所示。其中,固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机是应用最多的无人机类型。
实际上,无人机按照不同的角度可以有许多不同的分类方法,如图5所示。