2.4　多旋翼無(wú)人機(jī)

下面以一個(gè)比較有代表性的六旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)為例介紹多旋翼無(wú)人機(jī)的基本部件。見(jiàn)圖2-4-1，飛達(dá)X-6六旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有載重能力較強(qiáng)、續(xù)航時(shí)間理想的特點(diǎn)，其與第一代的飛達(dá)X-8無(wú)人機(jī)相比體積更小、重量較輕、目標(biāo)特性小、使用更加快捷、機(jī)動(dòng)靈活、操作使用及維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。飛達(dá)X-6可自成體系獨(dú)立執(zhí)行電力巡檢任務(wù)，但穩(wěn)定度與性能比飛達(dá)X-8無(wú)人機(jī)略有遜色。

（1）整體情況

飛達(dá)X-6無(wú)人機(jī)是由專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年研究、測(cè)試，最新推出的一款全球同類(lèi)產(chǎn)品中載重量最大、可垂直起降、擁有多項(xiàng)專(zhuān)利的無(wú)人飛行系統(tǒng)。其選用自主駕駛設(shè)備，大大提高飛控穩(wěn)定性；可攜帶多種任務(wù)載荷；可用于執(zhí)行資料收集、測(cè)量、檢測(cè)、偵察等多種空中任務(wù)，在電力巡檢領(lǐng)域能發(fā)揮其高效、隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，能對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視。

（2）產(chǎn)品特點(diǎn)

飛達(dá)X-6飛行器具有遙控、自主飛行能力，可以實(shí)時(shí)修改飛行航路和任務(wù)設(shè)置；測(cè)控與信息傳輸設(shè)備具有遙控、實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)墓δ埽哂卸鄼C(jī)、多站兼容工作及一定的抗截獲、抗干擾能力；偵察任務(wù)設(shè)備能晝夜實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)圖像信息，具有手動(dòng)、自動(dòng)控制工作模式，可迅速發(fā)現(xiàn)、捕獲、識(shí)別、跟蹤目標(biāo)；飛行控制與信息處理站具有對(duì)飛行器進(jìn)行遙控飛行和對(duì)機(jī)載任務(wù)設(shè)備進(jìn)行操控的功能，具有飛行參數(shù)/航跡顯示、航路規(guī)劃和實(shí)時(shí)修改飛行計(jì)劃、重新設(shè)置任務(wù)樣式的能力；具有通過(guò)視頻眼鏡實(shí)現(xiàn)第一視角控制飛行的能力；具有接收標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)、實(shí)時(shí)處理/存儲(chǔ)圖像、數(shù)據(jù)疊加等能力，具有目標(biāo)定位和引導(dǎo)打擊的能力，且能與上級(jí)指揮機(jī)關(guān)、情報(bào)處理中心和指揮系統(tǒng)相連通；地面保障設(shè)備具有簡(jiǎn)易檢測(cè)、維修與訓(xùn)練的能力，具有快速更換易損件、備用動(dòng)力電池組和雙模態(tài)充電的功能；全系統(tǒng)外場(chǎng)展開(kāi)迅速，具有車(chē)載大范圍機(jī)動(dòng)和攜行能力。機(jī)體結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-1。

（3）無(wú)刷電機(jī)及電調(diào)系統(tǒng)

無(wú)刷電機(jī)見(jiàn)圖2-4-2，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-2。

電調(diào)系統(tǒng)（見(jiàn)圖2-4-3）采用分立式設(shè)計(jì)，各元器件采用集成化設(shè)計(jì)，具有體積小、重量輕、引出線和焊接點(diǎn)少、壽命長(zhǎng)、可靠性高、性能好等優(yōu)點(diǎn)。電調(diào)輸出能力為持續(xù)電流40A，短時(shí)電流60A。

（4）高性能鋰離子聚合物電池

高性能鋰離子聚合物電池見(jiàn)圖2-4-4，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-3。

（5）機(jī)體結(jié)構(gòu)

機(jī)體結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2-4-5）采用新型復(fù)合材料，材質(zhì)選用美國(guó)DuPont公司高強(qiáng)度碳纖維合成材料和7075航空鋁合金材料，后者抗拉強(qiáng)度≥560MPa。機(jī)體結(jié)構(gòu)擬采用框架式結(jié)構(gòu)，以保證機(jī)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。在材料實(shí)驗(yàn)室對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)體制造材料進(jìn)行力學(xué)、耐腐蝕和抗拉強(qiáng)度等方面測(cè)試。飛達(dá)X-6飛控系統(tǒng)（見(jiàn)圖2-4-6）技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-4。軟件系統(tǒng)的場(chǎng)景見(jiàn)圖2-4-7。

（6）飛達(dá)X-6型多通道無(wú)人機(jī)遙控及接收裝置

飛達(dá)X-6型多通道無(wú)人機(jī)遙控及接收裝置見(jiàn)圖2-4-8，其基本特點(diǎn)如下：采用8通道2.4GHz遙控器；兼容AFHSS2.4GHz/PPM/PCM（當(dāng)同SPECTRAPRO使用時(shí)可兼容PPM/PCM）；擁有13cm寬的屏幕，照明燈，像素為320×80，高清易操作的觸摸屏；可定制菜單；模型種類(lèi)設(shè)定一步完成；多任務(wù)化數(shù)字修正；可轉(zhuǎn)換的控制開(kāi)關(guān)、按鈕、操作桿及數(shù)字修正；高靈敏度、帶滾珠軸承的萬(wàn)向接頭；可選擇的四種操作桿模式（另加兩個(gè)額外的手動(dòng)模式）電源管理系統(tǒng)；9個(gè)可轉(zhuǎn)換通道；8個(gè)特色飛行環(huán)境；失控保護(hù)/通道功能/EPA/微調(diào)；雙向舵量比率設(shè)定與EXP；舵機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)；舵機(jī)速度設(shè)定；舵機(jī)監(jiān)測(cè)；8種可編混合控制；教飛/仿真功能。其獨(dú)有的雙向遙測(cè)功能可以在飛行當(dāng)中測(cè)量接收機(jī)的工作電壓、發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、電池溫度、飛行高度、飛行整度、飛行方向、油量、接收機(jī)信號(hào)強(qiáng)度、GPS信息等。專(zhuān)用高強(qiáng)度鋁合金遙控箱見(jiàn)圖2-4-9。

（7）飛達(dá)X-6六旋翼無(wú)人機(jī)便攜式地面站系統(tǒng)

飛達(dá)X-6六旋翼無(wú)人機(jī)便攜式地面站系統(tǒng)見(jiàn)圖2-4-10。其特點(diǎn)如下：采用高強(qiáng)度工程塑料作為殼體，堅(jiān)固耐摔、防水性好，適合在野外進(jìn)行作業(yè)；屏幕采用17英寸高亮度液晶屏；配置高性能工業(yè)級(jí)計(jì)算核心；內(nèi)置高靈敏度數(shù)字接收機(jī)；采用定向衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)；支持操作桿及鍵盤(pán)等操作。地面站系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖2-4-11。地面站系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-5。圖像顯示屏技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-6。數(shù)字接收機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-7。無(wú)線視頻接收系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-8。

（8）機(jī)載無(wú)線數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)

機(jī)載無(wú)線數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)見(jiàn)圖2-4-12，其特點(diǎn)是端到端超低延時(shí)（小于300ms）；體積小、重量輕（最輕170g），適合在對(duì)體積有要求的設(shè)備中安裝，如無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等；具有ABS發(fā)射加密功能；支持一路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸，可以用于實(shí)時(shí)傳輸GPS、飛機(jī)姿態(tài)信息等數(shù)據(jù)；散熱片式鋁材機(jī)殼，防水、防塵、抗沖擊性好；模塊化設(shè)計(jì)，鋰電池供電，電池可更換也可借助設(shè)備上的DC12V電源直接供電；可選全封閉式防水機(jī)箱，帶來(lái)更高的系統(tǒng)安全性；具有超視距、運(yùn)動(dòng)中傳輸?shù)奶攸c(diǎn)；工作頻率可調(diào)，即在指定的頻率范圍內(nèi)可以自行設(shè)定；內(nèi)置高性能功放；發(fā)射機(jī)采用加密技術(shù)，可以阻止他人接收相同頻率的信號(hào)；采用COFDM調(diào)制技術(shù)和MPEG-2圖像壓縮技術(shù)，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定和音視頻的高質(zhì)量；采用全向天線發(fā)射信號(hào)；可以同步輸入音視頻信號(hào)；音頻左右聲道、立體聲非平衡輸入，支持一路語(yǔ)音信號(hào)輸出；視頻輸入PAL/NTSC可選；發(fā)射機(jī)輸出功率可調(diào)。其相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-9。

（9）無(wú)人機(jī)增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)見(jiàn)圖2-4-13，其特點(diǎn)是可進(jìn)行X/Y兩軸控制并自動(dòng)水平穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)自穩(wěn)定云臺(tái)，包括機(jī)載姿態(tài)傳感器，與機(jī)載姿態(tài)傳感器相連的單片機(jī)，與單片機(jī)相連的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置；單片機(jī)用于接收機(jī)載姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)，并運(yùn)算該數(shù)據(jù)得到伺服驅(qū)動(dòng)信息，并將該伺服驅(qū)動(dòng)信息傳給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置。本無(wú)人機(jī)自穩(wěn)定云臺(tái)，可使地面人員通過(guò)地面控制設(shè)備對(duì)，使機(jī)載設(shè)備（如高清相機(jī)、攝像機(jī)等）進(jìn)行X軸/Y軸/Z軸運(yùn)動(dòng)，使其達(dá)到圖像的穩(wěn)定度和方位的準(zhǔn)確度。增穩(wěn)云臺(tái)原理見(jiàn)圖2-4-14。增穩(wěn)云臺(tái)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-10。

（10）機(jī)載設(shè)備

機(jī)載設(shè)備為NEX-5單反相機(jī)（日本索尼），見(jiàn)圖2-4-15，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-11。

（11）無(wú)人機(jī)專(zhuān)用運(yùn)輸箱

無(wú)人機(jī)專(zhuān)用運(yùn)輸箱見(jiàn)圖2-4-16，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-4-12。

（12）主要設(shè)備配置清單

主要設(shè)備配置清單見(jiàn)表2-4-13。