小型无人机目前在国内的发展如何呢?
无人机除了具备固定翼无人机的一般优点外,还具有垂直起飞着陆、空中定点悬停、低速飞行、低空超低空飞行、悬停回转等特点。因此,在起飞着陆场地受限、飞行空间狭小、要求执行低空低速任务的场合下,无人直升机有着广阔的应用前景。虽然无人直升机在飞行速度上与固定翼无人机无法相媲美,但是由于其具有独特的飞行能力,使得无人直升机在无人机家族中发挥着不可替代的作用。
轻小型无人直升机整个系统结构由机载飞控系统和地面站监控系统组成。其中,飞行器平台主要由直升机本体、传感器、无线传输设备等组成,保证无人直升机的稳定飞行和与地面站的联系;飞行器平台中通常还包括摄像头、机械手等部件,以便完成拍摄、侦察、投掷和抓取等任务。地面监控站主要包括计算机和无线传输设备,主要负责与无人直升机的信息交互、对飞行状态的监控以及对回传信息的处理。
轻小型无人直升机系统结构
(1)导航系统
在轻小型无人直升机的飞行器平台中,导航系统是其中非常重要的一个部分,主要任务为飞行控制系统提供必需的姿态、速度、位置等导航信息,直接影响其飞行控制的性能。
从世界范围来看,轻小型无人直升机的导航系统已发展得相对成熟,多个著名无人机项目中的轻小型无人直升机已实现稳定的自主飞行和灵活的自主特技动作。在传感器件方面,轻小型无人直升机导航往往使用多种传感器系统;在硬件处理电路方面,许多轻小型无人直升机的导航系统己经摒弃了传统的专用导航计算机,而使用专门的嵌入式系统来实现导航运算,如各种型号的PC104、DSP芯片等;在导航算法方面,当前研究热点主要集中对各传感器信号处理和导航传感器信息融合方面。
虽然从世界范围来看,轻小型无人直升机发展不错。但在国内,由于轻小型无人直升机的研究起步较晚和传感器件发展的限制,轻小型无人直升机导航系统的发展还很不完善。目前也出现了不少针对轻小型无人直升机导航系统的研究,但大多以理论研究为主。
(2)数据通信系统
轻小型无人直升机的通信系统主要由控制数据链和任务数据链组成。控制数据链由上行的无人机控制器参数信息、轨迹规划信息及下行的飞机状态信息组成。控制数据链是保证无人机安全稳定自主飞行的必备数据链,必须保证其安全性和可靠性。飞机控制器参数及轨迹规划信息,一般根据无人机飞行需要随机发送的,非周期性发送,数据量较小。下行的飞机状态信息,一般周期性发送,数据量相对较大。任务数据链一般为下行的应用信息,如图像、视频或根据其他应用需要下传遥感数据,是根据各种轻小型无人直升机应用需求提出的,数据量一般会较大。