目前流行的商用无人机都为体积(jī)小巧玲珑的多轴旋翼式飞行器,起飞(fēi)重(chóng)量都在2公斤(jīn)以下,以电池驱动多轴上(shàng)的马(mǎ)达与旋翼产生飞行升力与(yǔ)各(gè)种飞行模式的助力(lì),承载的有效负戴(如(rú)相(xiàng)机、摄影机或(huò)运送(sòng)的订(dìng)货等)重(chóng)量仅数百公克至10余公斤,飞行时间受限于电池(chí)的供(gòng)电能力多介于10至(zhì)40分钟。
多轴旋翼式无人机(jī)是德国研发成功的。2002年,德国(guó)工程师Daniel Gurdan与Klaus-Michael Doth共同(tóng)研(yán)发4轴无人直升(shēng)机“银(yín)辉”号(hào)(Silverlit X-UFO)成功,荣获当年德国青(qīng)年发(fā)明家竞赛的金牌奖。继而,另2位德国工程师Michael Achtelik与Jan Stumpf参(cān)加(jiā)他们(men)的(de)研发团队(duì),共同参与多(duō)轴旋翼式无(wú)人机的研(yán)发。2007年(nián),这4位工程师在慕尼黑(hēi)附近的Krailling市(shì)成(chéng)立AscTec科技公司,先后(hòu)再研发6轴无人直升机(jī)与8轴无人直升机(jī),并积极(jí)开拓(tuò)旋翼式无人机的商用市场(chǎng)。AscTec公司不仅是多轴旋翼式(shì)无人(rén)机的创(chuàng)始者,并且是引导旋(xuán)翼式无人(rén)机成(chéng)为(wéi)商用无人(rén)机的先驱者,以及成功促使它成为当代流行的新科技产品(pǐn)。
4轴旋翼式飞行器(qì)必须具有(yǒu):垂直运(yùn)动(dòng)、俯仰运动、滚(gǔn)转运动、偏(piān)航运(yùn)动、前后运动、侧向运(yùn)动(dòng)、悬停飞行等运动功能,这全依靠改变“配对旋转(zhuǎn)”(1号与3号逆时钟旋转、2号与4号顺时(shí)钟旋转)的转速与转(zhuǎn)速(sù)差达成;为了保持飞(fēi)行器的稳定飞行,在飞行器上装(zhuāng)有3轴向的陀螺仪(yí)和3轴向加速度传感器组成的“惯性导航模(mó)块”,计(jì)算(suàn)出飞行(háng)器此时(shí)相(xiàng)对地面的姿态、加(jiā)速(sù)度、角(jiǎo)速度等,再由(yóu)“飞(fēi)行控制器(qì)”通过算法(fǎ)计算出达成“遥控”或“程控(kòng)”指令(lìng)要求的该(gāi)运(yùn)动状态时所需的各旋(xuán)翼之转速,并(bìng)通过电子(zǐ)调(diào)控器控制各旋冀的(de)电马达(dá)产生合适的(de)转速。这么复杂的机制(zhì)与(yǔ)多项高科技(jì)组件要能制造并(bìng)整合在(zài)体积小巧玲(líng)鞲(gōu)的机体上,全赖本世纪成熟的“微机电系统”科技的(de)达(dá)成。此外,多轴旋翼式无(wú)人机还(hái)要安装(zhuāng)与整合GPS卫(wèi)星定位接收器(qì),遥控指令(lìng)、影像与数据(jù)的通(tōng)讯传输设备,以(yǐ)及安装有效负载的“三(sān)轴(zhóu)向稳定平衡台”等。
多轴旋翼式商用无人机可概分为消费型(xíng)与专业(yè)型(xíng)两大类(lèi)。消费型的体积小(xiǎo),起(qǐ)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分钟以内,价(jià)格较(jiào)低廉(介于600至1000美元),主要(yào)用于空拍(pāi)、娱乐、商(shāng)业运(yùn)用等;专业型的体(tǐ)积大,起飞重量与搭载重量皆高(搭载重(chóng)量都在10公斤(jīn)以上)、续航时间(jiān)都(dōu)在40分钟以上,价格高于(yú)5000美元,主要用(yòng)于(yú)军事侦察、警务作(zuò)业、物流运输、农业(yè)服务等(děng)。
全球多轴旋(xuán)翼(yì)式无人机(jī)的制造厂商超过200家(jiā)之多,以4轴(zhóu)旋翼式无人机最为(wéi)流(liú)行,且多为消费型。比如昆(kūn)明劲鹰无人(rén)机专业(yè)从事(shì)航(háng)测(cè)无人(rén)机设备(bèi)的设(shè)计、生产(chǎn)、销售和(hé)航(háng)测(cè)航拍服务,是中国技术顶(dǐng)尖的航测航拍无(wú)人机(jī)设计制(zhì)造(zào)及航飞服务商(shāng),开发研(yán)制出劲(jìn)鹰1型汽油航测(cè)航(háng)拍无人机、劲鹰2型垂直起飞(fēi)固定(dìng)翼无(wú)人机、劲鹰3型可垂直起(qǐ)飞悬(xuán)停固定翼(yì)无人机、劲鹰650航拍四旋翼专用飞行器(qì)、劲鹰1000型八轴航拍(pāi)航测无人机、劲鹰1600大型载重旋翼飞行平台和劲鹰(yīng)S1型汽油航测航(háng)拍水上无人机(jī)等多种型(xíng)号的(de)无人机,并成功(gōng)到非洲飞行完成航测任务,拥(yōng)有为民用、商用(yòng)航空领域提供优质服(fú)务的能(néng)力和实力。
图示:劲鹰(yīng)650航拍四(sì)旋翼(yì)专(zhuān)用飞行器

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