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无人机或无人驾驶飞行器(uav)是在不久的将来具有多种用途的最有潜力的设备之一。随着无人机技术的发展，它们也将变得更加便宜、复杂和多功能。可以肯定的是，它们将成为未来最常见的设备之一。这篇文章将讨论什么是无人机/无人机(uav)，它的历史，类型，组件，工作，应用，优点和缺点。

无人机飞行:初学者的指南…

无人机飞行:无人机初学者指南

什么是无人机/无人驾驶飞行器(uav)

无人机或无人驾驶飞行器(uav)是飞行的机器人机器，可以在一个位置远程控制，而不需要人移动。这种控制可以通过诸如发射机、接收机和传感器等设备实现。

图1 -无人机/无人驾驶飞行器简介

它可以在很高的地方飞行，也可以携带相当大的重量。无人机通常有很多用途，从空中摄影，监视，在农业领域喷水，农药和调查领域的任何漏水的水连接等等。

如今，只需一部智能手机就可以驾驶和控制这些无人机。然而，飞行它们是必须要有许可证的。政府严格规定了它们可以飞行的高度，可以在哪些地方飞行，以及可以用于什么目的。

无人机/无人驾驶飞行器(uav)历史

无人驾驶飞行器已经在我们身边存在了几个世纪。无人机的想法最初是为战争期间的军事使用而构思的。第一次使用无人机是在1849年，当时奥地利人使用装有炸药的无人驾驶气球袭击了威尼斯城。然后在1915年，它们被英国军方用于拍摄新夏贝尔战役期间德国在战场上的行动。

后来，美国在1918年推出了“凯特灵虫”，旨在向目标投放炸弹。然后是Queen Bee和Curtiss N2C-2，在三十年代，这比它的前辈更好。1941年二战期间，美国的雷金纳德·丹尼制造了第一架无线电控制飞机，名为无线电飞机OQ-2。这是有史以来第一架大规模生产的无人机。此外，1964年，美国在冷战期间制造了用于秘密监视的“闪电虫”。1973年，以色列用马斯提夫无人机和IAA侦察进入无人机领域，改变了游戏规则。

图2 -无人机/无人驾驶飞行器的历史

在与叙利亚的战争中，以色列将无人机引入战场，以最小的损失摧毁了许多叙利亚飞机。到目前为止，无人机被认为不可靠。然而，以色列戏剧性的胜利永远改变了这种看法。很快，美国和以色列在1986年创建了RQ2 Pioneer，作为一家合资企业，旨在设计更便宜和更有效的无人机。RQ2先锋是一种中型侦察机。

2001年，美国推出了新一代捕食者无人机，配备了最先进的监视设备。2003年，无人机在建筑和“搜索与救援”领域铺平了道路，不再局限于军事用途。它们，在进入民间世界之后，在此后发生了多重演变。

图3 - Facebook使用无人机提供互联网

2014年，亚马逊宣布计划在产品配送中使用无人机技术，即“Prime Air”，这样包裹就可以轻松地通过航空运送。Facebook提出了一个更有趣的概念，他们正在考虑开发一些巨大的无人机，可以将信号传输到偏远地区，以便直接上网。

无人机的类型

根据所使用的空中平台类型，无人机有4种主要类型。

• 多旋翼无人机
• 固定翼无人机
• 单旋翼无人机
• 固定翼混合垂直起降

图4 -无人机/无人驾驶飞行器的种类

多旋翼无人机

多旋翼无人机使用多个螺旋桨导航和飞行。它们被用于摄影和视频监控等常见用途。它们是所有无人机中最常见的。

根据使用的螺旋桨数量，它们可以进一步分为四个最受欢迎的类别。它们是:

• Tricopter-三架螺旋桨无人机
• 四轴飞行器-四架螺旋桨无人机
• Hexacopter-六架螺旋桨无人机
• Octocopter- 8架螺旋桨无人机

固定翼无人机

固定翼无人机像飞机一样，用机翼代替螺旋桨。他们不能停留在一个地方。它们在设定的航线上飞行，直到它们的能量来源发挥作用。

单旋翼无人机

顾名思义，单旋翼无人机只有一个旋翼和一个小尾巴来控制它的方向。它们更像一架直升机，而且非常节能。

固定翼混合垂直起降

VTOL代表垂直起降。固定翼混合动力垂直起降飞机使用螺旋桨起飞和机翼滑翔。

无人机/无人机主要部件(四轴飞行器)

无人机有多种设计，最流行的是四翼结构的四旋翼机。四轴飞行器的主要部件有:

1. 螺旋桨/翅膀
2. 底盘
3. 直流电机
4. 飞行控制器
5. 电子速度控制器
6. 起落架
7. 发射机
8. 接收机
9. GPS模块
10. 电池
11. 相机

图5 -无人机主要部件

1.螺旋桨/翅膀

无人机/无人机使用螺旋桨/机翼或两者(取决于可用性)来指挥它们。螺旋桨驱动的无人机有两种类型的螺旋桨机载方向和推力。这些都是

• 标准螺旋桨
• 推杆式螺旋桨

标准螺旋桨

这些位于四轴飞行器的前面。这些螺旋桨为无人机提供方向。

推杆式螺旋桨

这些位于四轴飞行器的后面。这些螺旋桨为无人机提供向前和向后的推力。

2.底盘

这是四轴飞行器的主体，为所有其他部件提供住房设施。

3.飞行控制器

飞行控制器通常被称为无人机的大脑。飞行控制器控制电子速度控制器的电源。它也被用来检测无人机的方向变化。它控制马达，确保无人机在空中飞行。

4.电子速度控制器

电子速度控制器(ESC)是调节直流电机速度的电子电路。它还提供动态制动和倒车选项。

5.直流电机

为了确保无人机在空中飞行很长一段时间，我们需要高扭矩电机。高扭矩也有助于改变螺旋桨的速度。无刷直流电机是首选，因为它们比有刷电机更轻。

6.起落架

小型无人机不需要起落架。然而，较大的无人机需要一个起落架，以避免在着陆时受到任何损坏。起落架的要求随着无人机功能的不同而不同。例如，运送包裹的无人机需要一个宽敞的起落架，因为它们需要空间来放置物品。

7.发射机

发射机从控制器向无人机发送信号以生成方向和推力命令。

8.接收机

接收机接收发射机发出的信号，并将其传递给飞行控制器PCB。

9.GPS模块

GPS模块向控制器提供导航数据(经度、纬度和海拔)。该模块帮助控制器识别所走的路径，并在失去连接的情况下安全返回到初始点。

10.电池

它为无人机提供动力。无人机一般采用可充电电池。

11.相机

无人机通常有一个内置摄像头。如果无人机不提供内置摄像头，那么它将提供可拆卸摄像头。

无人机是如何工作的

当控制器向无人机接收器提供起飞指令时，它将其转发给飞行控制板，飞行控制板反过来驱动螺旋桨。螺旋桨提供起飞推力，使无人机升空。正是这些螺旋桨为无人机提供了方向和速度。

图6 -无人机/无人机如何工作

无人机有一个复杂的多螺旋桨系统，有助于减少故障。螺旋桨组工作，即使其中任何一个故障，无人机也能够得到其可用螺旋桨的支持，并安全导航/着陆。GPS模块帮助无人机识别飞行路径，并获得位置、速度和海拔高度等实时数据。

无人机的应用

它们在不同的行业中具有不同的功能。使用它们的一些最受欢迎的行业是:

• 军事
• 太空研究
• 产品交付
• 农业
• 搜寻及救援
• 互联网运营商

图7 -无人机的应用

无人机在军事上的应用

第一批无人机在战争中被用于投掷炸弹，而不需要飞行员将它们携带到敌区。它也用于监视、侦察、航空摄影、特定目标跟踪和对抗空中威胁。由于人力人员的参与最少，因此减少了此类任务所涉及的风险因素。

无人机在空间研究中的应用

美国和英国一直是使用无人机进行太空研究的先驱。美国宇航局最受欢迎的无人机X-37B已经多次前往太空执行多项机密任务。按照美国宇航局的路线，全球其他太空机构也在使用无人机进行太空研究。

无人机在食品和产品配送中的应用

食品和产品配送行业是当今最蓬勃发展的行业之一。在这个行业中，人们认为最具挑战性的因素是通过道路和快递公司运送食品的问题。无人机可以成为一个直接的盈利解决方案。事实上，一些国家已经开始使用这项技术。

无人机在农业中的应用

世界上最艰苦的工作之一是农业。在辽阔的土地上种植庄稼无疑是一项乏味的工作。如果这能以较少的人力来完成，这将是本世纪能探索的最好的事情之一。无人机在这个领域已经变得非常流行。无人机使用的一些功能是喷水、喷洒农药，以及在广阔的田野中进行视频监控。

无人机在搜救(SAR)中的应用

无人机在搜索和救援(SAR)行动中非常有用，因为它们甚至可以进入难以进入的地区。与单兵相比，它们还可以巡逻更大的区域。此外，随着热成像设备的增加，识别遇险人员的速度和可靠性大大提高。

无人机作为互联网载体的应用

如前所述，谷歌和Facebook已经在研究一些巨型无人机的概念，这些无人机可以将信号传输到远程位置，以便直接上网。

无人机的优势

无人机的优势包括:

• 优质空气成像。
• 交通不便的地区。
• 减少人力和风险。
• 需要最少的发射时间。
• 精确的操作。
• 可靠的。
• 节省时间。

无人机的缺点

无人机的缺点包括:

• 如果使用不当，隐私将变得脆弱。
• 人员/设备的安全取决于操作人员的技能
• 针对无人机的法律还不是那么具体。还在进化。
• 更短的寿命
• 很容易被黑

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