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無人機是無人駕駛飛機,英文縮寫為「UAV」,是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。從技術角度定義可以分為:無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。無人機按應用領域,可分為軍用與民用。軍用方面,無人機分為偵察機和靶機。目前主流的無人機有固定翼,直升機,多旋翼。[1]

無人機平台

固定翼

固定翼是比較主流非主流的無人機,比較成熟,國內做固定翼飛控的也很多。但一般應用不多,因為起降限制多,不能懸停。並且巡航條件下速度過快、要求高度過高,在很大程度上無法滿足使用條件。而且降落的失事率比較高。不管是傘降撞網還是滑跑降落都比較危險。而且撞網和傘降都相當於「輕度墜機」,對機體壽命有不可逆的負面影響,例如某軍用偵查固定翼無人機,其壽命僅有幾十個架次。民用固定翼的壽命更不樂觀。但是其飛行過程非常安全,是自穩定(飛行的氣流會讓其更穩)的飛行平台,距離遠,航程大。大範圍的地圖測繪很有優勢,在軍用攻擊無人機中也很常見。

直升機

直升機也是傳統的無人直升機平台,應用也是最廣泛的。這個國內做的很多,但是靠譜的不多。由於國內的機體平台和飛控算法多多少少都存在一定問題,所以可靠性高的直升機和直升機飛控一般都需要進口。國內無人直升機魚龍混雜,有一些做的很可靠,用成熟可靠的飛控,比如AX100或者MP2128,加上正品的直升機,可靠性近乎萬無一失;也有一些廠家仿製國外產品,配上航模級的飛控,雖然參數漂亮,但實際飛行的事故率讓人髮指。無人直升機的優勢是起降方便,航速適中,可以做到隨時懸停,載荷續航都能令人滿意。如果飛控性能足夠可靠,甚至可以進行超過20公里半徑的偵查飛行,加掛紅外夜視儀後可以在夜間將地下石油管線與車輛的行蹤看得一清二楚。而且作為植保無人機,直升機旋翼的氣流可以將藥物吹到植物的背面。效果獨一無二的好。

多旋翼

這是新型的一種非主流飛行器,但變得越來越主流,應用多種多樣。優點很明顯:起飛降落像直升機一樣方便,技術簡單,成本低廉,操作簡單,飛行震動非常小。而且可以進行一些更天馬行空的創造性應用,更可以把雲台與相機頂在頭頂,去檢查橋樑的底部。龍潭河、鐵羅坪、清江、四渡河等幾座特大型橋樑過去一直沒有辦法檢測,但今年八旋翼無人機飛上去將那些死角看個遍,發現了好幾處想起來令人後怕的隱患。但是缺點同樣明顯,由於多旋翼結構本身效率就比較低,再加上動力源只能是電池。受限於能量密度,即使裝滿電池不裝設備,續航時間也僅僅是勉強突破1小時;而且多旋翼這個結構就像是在天上演雜技,既不能自穩定,也不能全維度的控制自己的動作。在有GPS信號遮蔽或者是風切變的複雜地形,其失事率比較高。目前全球那些掉進政治敏感區域的無人機一般都是多旋翼。另外多旋翼的植保機不但載荷不令人滿意,而且底下的氣流是亂流,用作植保噴藥的效果也不理想。

無人機用途

有大量的科技公司在調查無人機對其所在的行業可能產生的影響,包括沃爾瑪(Walmart)亞馬遜(Amazon)等零售巨頭,以及谷歌等科技公司。下面是7種不同用途的無人機用途,了解一下。

零售

無人機送貨是未來無人機最常見的用途之一,一些公司正試圖進一步採取這一概念,沃爾瑪(Walmart)和亞馬遜(Amazon)正在對一個空降倉庫發動競爭。這兩家公司提出的大型blimp無人機將在地面上空500-1000英尺的高空飛行,然後發射小型無人機,將貨物直接送到家門口。

運輸

無人機也代表着運輸行業的巨大承諾,而這項技術預計將取代2020美元的人力和商業服務價值約一百三十億美元。這在一定程度上是由于飛行出租車的創新,有幾家公司在探索這項技術,比如中國的Ehang Corp .和Volocopter,他們今年將在迪拜推出兩座位的無人駕駛出租車。

娛樂

除了提供實用的應用以外,無人機也被作為一種娛樂形式投資。被稱為廣播「巨人」的英國天空廣播公司最近宣布投資100萬美元在無人機競賽聯盟。這項運動讓無人機駕駛員通過高速障礙賽道進行比賽,歐洲體育和福克斯體育也看到了這項新技術運動的潛力,正在積極籌備並參與其中。

農業

無人機已經被用於農業,以幫助監測廣闊的農田,分析土壤樣本,甚至放牧牛、羊群等。在未來,無人機在農業領域的應用可能會進一步擴大,目前研究人員正在日本研究昆蟲大小的無人機。這些微型無人機將被用來給植物傳粉,用馬毛和一種粘性的離子凝膠在花之間移動花粉。

搜索救援

據世界領先的無人機製造商DJI稱,無人機在搜索和救援任務中才剛剛開始使用,到目前為止,它們已經幫助59人免於生命危險。最近,一架無人機在澳大利亞拯救了兩名游泳者,而類似的「救生員無人機」也在新西蘭被試用,這將有助於發現有危險的衝浪者,並通過漂浮設備來幫助他們。

家庭安全

雖然無人機用於軍事安全的用途是眾所周知的,但英國的技術公司向日葵實驗室也將無人機引入了家庭安全市場,目前該公司正在測試他們的無人機,以保護家庭的安全。

建設

無人機在建築行業也有着巨大的潛力,預計未來該技術的市場價值將超過110億美元。在倫敦帝國理工學院(Imperial College London)正在開發的一項創新,是創造了配備3D打印機的無人機。這種遙控設備可以在飛機飛行時通過打印材料來建造和修理建築物。
無人機有着廣泛的用途,這項技術代表了許多行業的未來。


具體挑選無人機

無人機分類很多,簡單來說分為專業級跟消費級,專業級就不加多說,目前市場上的多為消費級無人機,但現在市面上不管是大疆還是其他的中小商家,定義的基本都還是比較專業的,並不是真正意義上的消費級,大眾消費級無人機不僅僅只是體現在價格上,更多的還要體現在產品的功能應用、外形、續航時間,操作難易程度上;像現在市面上的無人機基本只能是飛個十五到二十分鐘左右,沒幾下就飛不了了,而且還那麼大,攜帶更不不方便,誰還專門背個大型的無人機出去聚會啊旅遊什麼的,其實拍照這塊主要集中在女性,而女性對技術操作這塊是比較遲鈍的,還有就是成像應用這塊,現在市面上一般的無人機基本都是儲存在飛機的內存卡里的,最後還要拿出來轉到電腦或者手機上,比較麻煩,最後 才是價格上面的體現。所以說現在市面的消費級無人機概念基本都是偽命題。現在也出現了一些像「隨意口袋」這樣的消費級無人機訂製微信平台,如果要消費兩千以下的無人機,找這種平台訂製也是個不錯的選擇。目前旋翼市場已經如日中天,幾乎旋翼飛機已經成了大眾的玩具。軍用、警用、工業級四旋翼無人機與普通消費級無人機的差別主要在四個領域。首先是需要解決電磁散逸問題。因為無人機主要是通過無線電傳輸指令,消費級無人機的指令在傳輸時很容易被附近的敵方電子系統探測到,「相當於無人機剛起飛或抵達目標上空,對手就立刻知道了,失去了無人機隱蔽接敵的意義」。其次,在航程和有效滯空時間上,消費級無人機與軍用無人機也存在差距。該專家解釋說,考慮到偵察區域的距離,即便小型軍用無人機的續航時間也必須在數小時以上,否則扣除路途花費的時間,在目標上空的偵察時長就非常有限。因此普通消費級無人機幾十分鐘到一兩個小時的續航時間並沒有太大的實用意義。第三是大載荷能力。無人機現在最主要的使用領域是偵察和監測、測繪,無論搭載的是光電或紅外設備,這類電子吊艙重量通常在數公斤以上,遠超消費級無人機的有效攜帶能力。第四是保密通訊問題。 為防止與後方的通訊鏈路被截斷或監聽,軍用無人機需要裝備加密電台,它的尺寸、功耗和重量也都相當可觀。在執行攻擊任務時,更需要連續與後方保持通訊。在該領域,消費級無人機更缺乏加裝這類設備的資質。最關鍵的是,在現代作戰體系里,無人機不再是單一的飛行平台,而是需要嵌入整個作戰系統里承擔相應的任務,需要在設計之初就做好周密考量。所以工業級無人機不單單只是一個飛機,它是一個真正按照航空工業理念研發製造的航空器系統。他就像人一樣,擁有無堅不摧、所向披靡的「戰衣」,和精明強幹、卓爾不群的「大腦」通過精密的運算和各部件默契的配合,造就了安全、高效、環保,性價比最超值的精品!

無人機維護和保養方法

無人機作為一種比較精密電子機械設備除了正常使用外,要想保證其正常飛行和使用壽命,除了要保證按照規範正常操作使用外,還需要經常對無人機進行維護保養。[2]

保持清潔乾燥

無人機作為一種精密的電子設備是需要保持乾燥清潔的,雖然無人機不是沾水即壞,但它如果沾水後或受潮後沒有及時處理,會對電子元器件造成損壞使無人機出現故障並降低無人機的使用壽命。如果無人機在使用過程中受潮或沾水,在使用完畢以後要先斷電擦乾無人機,然後放到防潮箱吸潮,確定濕氣除淨後再使用。另外灰塵對無人機的影響也很大,尤其是電機等精密設備,所以要儘量避免從沙土碎石地面起飛,並在每次使用完畢以後對無人機進行除塵清潔。

電池保養

如果無人機的電池出現鼓包情況要立即停止使用,有些無人機的電池有保護殼,如果在安裝電池過程中出現安裝不暢,則有可能是電池鼓包將外殼將保護殼擠變形了。另外在一般情況下無人機電池每周使用兩次,最多一年電池會出現不耐用老化現象。並且在使用無人機的過程中還要注意外界溫度對電池的影響,如果在低溫地區使用,要對電池做好「保暖」和「熱身」工作,以免出現電壓急速升高的情況。

螺旋槳保養

無人機螺旋槳雖然沒有電池那麼易壞,但也是需要經常維護保養的。雖然在正常使用過程中出現墜機導致槳葉折斷的情況很少,但是由於視覺誤差或操作導致撞上障礙物的問題卻時常發生。如果出現撞到障礙物的情況就要特別留意槳葉是否出現裂痕、缺口等影響無人機飛行穩定性的問題。如果螺旋槳損傷比較嚴重則需要更換新的螺旋槳葉。

電機保養

除了螺旋槳外,對無人機飛行穩定性影響最大的就是電機了。如果無人機在懸停時出現無故側傾或無法順利降落的問題,則有可能是電機出現了問題。可以先嘗試重新校正機身後再起飛,如果仍然出現這種問題則需要及時送廠檢修,以避免出現電機停轉導致無人機失控或墜毀。


視頻


參考文獻