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無人機(jī)用戶為什么偏愛多旋翼無人機(jī)

發(fā)布時(shí)間：2018-04-04　　閱讀：1117次來源：南京無人機(jī)學(xué)校

關(guān)于現(xiàn)在多旋翼產(chǎn)品，一般分半自主操控辦法和全自主操控辦法。半自主操控辦法是指主動(dòng)駕駛儀的操控算法能夠堅(jiān)持多旋翼飛翔器的姿態(tài)安穩(wěn)（或定點(diǎn)）等，但飛翔器仍是需求經(jīng)過人員遙控操作。在這種操控辦法下，多旋翼歸于航模。全自主操控辦法是指主動(dòng)駕駛儀的操控算法能夠完結(jié)多旋翼飛翔器航路點(diǎn)到航路點(diǎn)的方位操控以及主動(dòng)起降等。在這種操控辦法下，多旋翼歸于無人機(jī)，而地上人員此刻進(jìn)行使命級(jí)的規(guī)劃。作為無人機(jī)，多旋翼飛翔器能夠在無人駕駛的條件下完結(jié)復(fù)雜空中飛翔使命和搭載各種負(fù)載使命，能夠被看作是“空中機(jī)器人”。
常見飛翔器通常被分為固定翼、直升機(jī)和多旋翼（四旋翼最為干流）。在2010年之前，固定翼和直升機(jī)不管在航拍仍是航模運(yùn)動(dòng)范疇，基本上占有肯定干流的位置。但是，在之后的幾年中，因優(yōu)秀的操控功能，多旋翼敏捷成為航拍和航模運(yùn)動(dòng)范疇的新星，但這依然需求專業(yè)人員調(diào)試或裝置飛機(jī)。
現(xiàn)在，多旋翼已經(jīng)成為微小型無人機(jī)或航模的干流。比如在2015年剛落幕的中國國際模型博覽會(huì)和農(nóng)業(yè)展覽會(huì)上，我們隨處可見多旋翼的身影。跟著大疆產(chǎn)品的走熱、各種相關(guān)技能的不斷進(jìn)步、開源飛控社區(qū)的推動(dòng)、專業(yè)人才的不斷參加，以及本錢的投入等等因素，多旋翼技能得到迅猛地開展。首要，我們以現(xiàn)在電動(dòng)的固定翼、直升機(jī)和多旋翼為例比較它們的用戶體會(huì)：
在操控性方面，多旋翼的操控是最簡(jiǎn)略的。
它不需求跑道便能夠垂直起降，起飛后可在空中懸停。它的操控原理簡(jiǎn)略，操控器四個(gè)遙感操作對(duì)應(yīng)飛翔器的前后、左右、上下和偏航方向的運(yùn)動(dòng)。在主動(dòng)駕駛儀方面，多旋翼自駕儀操控辦法簡(jiǎn)略，操控器參數(shù)調(diào)理也很簡(jiǎn)略。相對(duì)而言，學(xué)習(xí)固定翼和直升機(jī)的飛翔不是簡(jiǎn)略的事情。固定翼飛翔場(chǎng)地要求開闊，而直升機(jī)飛翔進(jìn)程中會(huì)發(fā)生通道間耦合，自駕儀操控器規(guī)劃困難，操控器調(diào)理也很困難。
在可靠性方面，多旋翼也是體現(xiàn)最出色的。
若僅考慮機(jī)械的可靠性，多旋翼沒有活動(dòng)部件，它的可靠性基本上取決于無刷電機(jī)的可靠性，因而可靠性較高。相比較而言，固定翼和直升機(jī)有活動(dòng)的機(jī)械銜接部件，飛翔進(jìn)程中會(huì)發(fā)生磨損，導(dǎo)致可靠性下降。而且多旋翼能夠懸停，飛翔范圍受控，相對(duì)固定翼更安全。
在勤務(wù)性方面，多旋翼的勤務(wù)性是最高的。
因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，若電機(jī)、電子調(diào)速器、電池、槳和機(jī)架損壞，很簡(jiǎn)略替換。而固定翼和直升機(jī)零件比較多，裝置也需求技巧，相對(duì)比較費(fèi)事。
在續(xù)航功能方面，多旋翼的體現(xiàn)顯著弱于其他兩款，其能量轉(zhuǎn)換功率低下。
在承載功能方面，多旋翼也是三者中最差的。
關(guān)于這三種機(jī)型，操控性與飛機(jī)結(jié)構(gòu)和飛翔原理相關(guān)，是很難改動(dòng)的。在可靠性和勤務(wù)性方面，多旋翼始終具有優(yōu)勢(shì)。跟著電池能量密度的不斷提升、資料的輕型化和機(jī)載設(shè)備的不斷小型化，多旋翼的優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步凸顯。因而，在群眾商場(chǎng)，“剛性”體會(huì)終究讓人們挑選了多旋翼。
但是，多旋翼也有自身的開展瓶頸。
它的運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)都依賴于螺旋槳及時(shí)的速度改動(dòng)，以調(diào)整力和力矩，該辦法不宜推行到更大尺度的多旋翼。
榜首，槳葉尺度越大，越難敏捷改動(dòng)其速度。
正是由于如此，直升機(jī)主要是靠改動(dòng)槳距而不是速度來改動(dòng)升力。
第二，在大載重下，槳的剛性需求進(jìn)一步進(jìn)步。
螺旋槳的上下振蕩會(huì)導(dǎo)致剛性大的槳很簡(jiǎn)略折斷，這與我們平常來回折鐵絲便可將鐵絲折斷同理。因而，槳葉的柔性是很重要的，它能夠削減槳葉來回旋轉(zhuǎn)對(duì)槳葉根部的影響。正由于如此，為了削減槳葉的疲憊，直升機(jī)采用了一個(gè)容許槳葉在旋轉(zhuǎn)進(jìn)程中上下運(yùn)動(dòng)的鉸鏈。如果要供給大載重，多旋翼也需求添加活動(dòng)部件或參加涵道和整流片。這相當(dāng)于一個(gè)多旋翼含有多個(gè)直升機(jī)結(jié)構(gòu)。這樣多旋翼的可靠性和保護(hù)性就會(huì)急劇下降，優(yōu)勢(shì)也就不那么顯著了。當(dāng)然，另一種添加多旋翼載重才能的可行方案就是添加槳葉數(shù)量，增至18個(gè)或32個(gè)槳。但該辦法會(huì)極大地下降可靠性、保護(hù)性和續(xù)航性。種種原因使人們終究挑選了微小型多旋翼。

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