无人机系统组成.doc

无人机系统组成为读者介绍各个系统的功能,要记住所有分系统都不是孤立的,而是构成全系统的一部分。控制站控制站通常是地面的,或舰载的,也可能是机载的位于母机上,控制站是飞行操控中心,实现人机交互,一般是无人机任务预规划中心。如果是这样,该站成为任务规划与控制站。有时也有这种情况,任务规划在指挥中心完成,然后将数据传输给控制站进行执行,这种应用方式通常比较少。通过控制站,控制人员利用上行通信链路给飞机发送指令,控制飞机飞行、操控所携带的各个任务载荷。同样。通过下行通信链路,飞机回传信息和图像到达操控人员面前。信息包括载荷数据、机上各个分系统的状态信息(监测数据)、位置信息等,飞机的发射与回收可通过主控制站或基于卫星的控制站(辅助的)完成。控制站经常集成有与外界联系的通信系统,主要完成获取天气信息、各个系统间的网络信息传输,接收上级下达的任务,给上级或其他部门回报信息等。任务载荷任务载荷的类型和性能是由所完成的任务决定的,包括:简单的载荷子系统由固定焦距无稳定平台的摄像机构成。视频成像系统具有较强的功能,其焦距较长,具有局部放大能力。可摇摆倾斜、带有陀螺仪稳定的转台。高功率雷达,包括供电单元。一些功能更强的无人机在一个任务载荷单元中或多个任务载荷单元,可携带多个不同类型的载荷,通过对于来自不同传感器数据的处理和融合,提高信息获取能力,或者得到单从一传感器不能获得的信息。无人飞机飞机的主要功能是承载任务载荷到达工作地点,同时也搭载飞机飞行所需的子系。这些子系统包括通信链路、增稳与控制设备、发动机以及燃油、发供电设备,飞机机体,还有用于发射、任务载荷、回收等装置。飞机结构设计还需考虑的主要因素是作用距离、飞行速度、续航时间,这些性能是根据任务需求提出的。续航时间和飞行距离要求将决定燃油携带量。高性能低油耗的要求将对动力系统的效率,飞机动力学结构优化等提出要求。飞行速度要求从根本上决定了采用哪种飞机的类型,包括轻于空气的飞行器,重于空气的固定翼、工作在高空的飞机,旋翼机,可变形机。军事上的长续航、远程监视任务决定了要选大展炫比固定翼、工作在高空的飞机。他要求从较长跑道起飞,以获得起飞需要的速度,这速度是由低空气阻力、高机翼载荷所要求。无人作战飞机要求工作在较高的速度上,他要求具有低展炫比,可以长距离滑跑起飞,也可以空中发射。无人机主要的民用领域应用要求飞机在执行任务期间,大部分飞机速度在70km/h或低于该速度、很多应用要求飞机具有悬停能力(如电力线巡查),悬停能力可以更好的完成任务(如警察、消防人员对突发事件的控制)。一些军事应用要求飞机悬停或很慢的速度飞行,如海军假目标,陆军的核生化监测、激光目标指示,空军基地安全防护。未爆炸的检测与排除等。无论是军事还是民用,只要是船上或限定区域工作,都需要飞机垂直起降。导航系统对于操控人员,需要实时地知道任何时刻飞机的位置、对于飞机来说,当自主飞行时,也需要飞机在飞行过程中在任何时刻知道自己的位置。这是任务预规划时的内容,也是系统性能恶化后,飞机紧急返回的基础。对于全自主飞行模式,即无需进行控制站与飞机之间的任何通信,飞机上必须搭载足够数量的导航设备。过去,飞机需要携带高性能、复杂、笨重昂贵的惯性导航(简称惯导)系统,或者是低成本一般性能的惯导系统,但是都需要通过传输链路。由地面站对导航数据进行频繁更新。这些更新数据来源于