無(wú)人機(jī)的定義

?無(wú)人駕駛航空器，是一架由遙控站管理（包括遠(yuǎn)程操縱或自主飛行）的航空器，也稱(chēng)遙控駕駛航空器，以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人機(jī)。?

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的定義

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，也稱(chēng)無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)，是指一架無(wú)人機(jī)、相關(guān)的遙控站、所需的指令與控制數(shù)據(jù)鏈路以及批準(zhǔn)的型號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)定的任何其他部件組成的系統(tǒng)。

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)駕駛員的定義

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)駕駛員，由運(yùn)營(yíng)人指派對(duì)無(wú)人機(jī)的運(yùn)行負(fù)有必不可少職責(zé)并在飛行期間適時(shí)操縱飛行控制的人。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)長(zhǎng)，是指在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)負(fù)責(zé)整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行和安全的駕駛員。

按用途分類(lèi)

軍用無(wú)人機(jī)可分為偵察無(wú)人機(jī)、誘餌無(wú)人機(jī)、電子對(duì)抗無(wú)人機(jī)、通信中繼無(wú)人機(jī)、無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)以及靶機(jī)等。民用無(wú)人機(jī)可分為巡查\監(jiān)視無(wú)人機(jī)、農(nóng)用無(wú)人機(jī)、氣象無(wú)人機(jī)、勘探無(wú)人機(jī)以及測(cè)繪無(wú)人機(jī)等。

飛行性能

速度性能

最大平飛速度：飛機(jī)水平直線平衡飛行時(shí)，在一定飛行距離內(nèi)（一般不小于３千米），發(fā)動(dòng)機(jī)推力在最大狀態(tài)下，飛機(jī)所能達(dá)到的最大飛行速度。

最小飛行速度：在一定高度上飛機(jī)能維持水平直線飛行的最小速度。

巡航飛行速度（遠(yuǎn)航速度，區(qū)別于久航速度）：發(fā)動(dòng)機(jī)每公里消耗燃油量最小情況下的飛行速度。

高度性能

理論靜升限：飛機(jī)能水平直線飛行的最大高度。

實(shí)用靜升限：飛機(jī)最大爬升率等于0.5m/s（亞聲速飛機(jī)）或5m/s（超聲速飛機(jī)）時(shí)所對(duì)應(yīng)的飛行高度。

機(jī)翼結(jié)構(gòu)名稱(chēng)

機(jī)身結(jié)構(gòu)名稱(chēng)

動(dòng)力裝置

無(wú)人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作所必需的系統(tǒng)和附件的總稱(chēng)。無(wú)人機(jī)使用的動(dòng)力裝置主要有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。目前主流的民用無(wú)人機(jī)所采用的動(dòng)力系統(tǒng)通常為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---導(dǎo)航子系統(tǒng)

導(dǎo)航子系統(tǒng)功能：向無(wú)人機(jī)提供相對(duì)于所選定的參考坐標(biāo)系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)沿指定航線安全、準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確飛行。因此導(dǎo)航子系統(tǒng)之于無(wú)人機(jī)相當(dāng)于領(lǐng)航員之于有人機(jī)。

獲得必要的導(dǎo)航要素：高度、速度、姿態(tài)、航向；

給出滿(mǎn)足精度要求的定位信息：經(jīng)度、緯度；

引導(dǎo)飛機(jī)按規(guī)定計(jì)劃飛行；

接收預(yù)定任務(wù)航線計(jì)劃的裝定、并對(duì)任務(wù)航線的執(zhí)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理；

接收控制站的導(dǎo)航模式控制指令并執(zhí)行；并具有指令導(dǎo)航模式與預(yù)定航線飛行模式相互切換的功能；

具有接收并融合無(wú)人機(jī)其它設(shè)備的輔助導(dǎo)航定位信息的能力；

配合其它系統(tǒng)完成各種任務(wù)。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---飛控子系統(tǒng)

飛控子系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)、返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)全權(quán)控制與管理，因此飛控子系統(tǒng)之于無(wú)人機(jī)相當(dāng)于駕駛員之于有人機(jī)，是無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵。

無(wú)人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定與控制；

與導(dǎo)航子系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成航跡控制；

無(wú)人機(jī)起飛（發(fā)射）與著陸（回收）控制；

無(wú)人機(jī)飛行管理；

無(wú)人機(jī)任務(wù)設(shè)備管理與控制；

應(yīng)急控制；

信息收集與傳遞。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---常用傳感器

無(wú)人機(jī)導(dǎo)航飛控系統(tǒng)常用的傳感器包括角速率傳感器、姿態(tài)傳感器、位置傳感器、迎角側(cè)滑角傳感器、加速度傳感器、高度傳感器及空速傳感器等，這些傳感器構(gòu)成無(wú)人機(jī)導(dǎo)航飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---飛控計(jì)算機(jī)（自駕）

導(dǎo)航飛控計(jì)算機(jī)或簡(jiǎn)稱(chēng)飛控計(jì)算機(jī)是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的核心部件，飛控計(jì)算機(jī)應(yīng)具備如下功能：

姿態(tài)穩(wěn)定與控制；

導(dǎo)航與制導(dǎo)控制；

自主飛行控制；

自動(dòng)起飛、著陸控制；

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---飛控計(jì)算機(jī)硬件

導(dǎo)航飛控計(jì)算機(jī)或簡(jiǎn)稱(chēng)飛控計(jì)算機(jī)是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的核心部件，飛控計(jì)算機(jī)應(yīng)具備如下功能：

主處理控制器通用型處理器（MPU）、微處理器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）+可編程門(mén)陣列（ FPGA ）

二次電源5V、±15V等直流電源

模擬量輸入/輸出接口、離散量接口

通信接口RS232/RS422/RS485? ?ARINC429、1553B總線

余度管理信息交換電路，同步指示電路，通道故障邏輯綜合電路及故障切換電路。

加溫電路、檢測(cè)接口、飛控計(jì)算機(jī)機(jī)箱。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---機(jī)載飛控軟件

? ? 機(jī)載導(dǎo)航飛控軟件或簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)載飛控軟件是一種運(yùn)行于飛控計(jì)算機(jī)上的嵌入式實(shí)時(shí)任務(wù)軟件，不僅要求功能正確、性能好、效率高，而且要求其具有較好的質(zhì)量保證、可靠性和可維護(hù)性。

硬件接口驅(qū)動(dòng)模塊；傳感器數(shù)據(jù)處理模塊；飛行控制律模塊；導(dǎo)航與制導(dǎo)律模塊；飛行任務(wù)管理模塊；任務(wù)設(shè)備管理模塊；余度管理模塊；數(shù)據(jù)傳輸、記錄模塊；自檢測(cè)模塊；其它模塊。

導(dǎo)航飛控系統(tǒng)---執(zhí)行機(jī)構(gòu)

無(wú)人機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是伺服作動(dòng)設(shè)備，是導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的重要組成部分。其主要功能是根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)的指令，按規(guī)定的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)要求，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)各控制舵面和發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)風(fēng)門(mén)等的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行控制。

電動(dòng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu) 、電液伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

電氣系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)電氣系統(tǒng)可分為機(jī)載電氣系統(tǒng)和地面供電系統(tǒng)兩部分。機(jī)載電氣系統(tǒng)主要由主電源、應(yīng)急電源、電氣設(shè)備的控制與保護(hù)裝置及輔助設(shè)備組成。

電氣系統(tǒng)一般包括電源、配電系統(tǒng)、用電設(shè)備3個(gè)部分，電源和配電兩者組合統(tǒng)稱(chēng)為供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)的功能是向無(wú)人機(jī)各用電系統(tǒng)或設(shè)備提供滿(mǎn)足預(yù)定設(shè)計(jì)要求的電能。

任務(wù)設(shè)備

?按任務(wù)設(shè)備用途，可以分為偵查搜索設(shè)備、測(cè)繪設(shè)備、軍用專(zhuān)用設(shè)備、民用專(zhuān)用設(shè)備等。偵搜設(shè)備常用的有光電平臺(tái)、SRA雷達(dá)、激光測(cè)距儀等，測(cè)繪設(shè)備則是測(cè)繪雷達(dá)、航拍相機(jī)等。

控制站---介紹

無(wú)人機(jī)地面站也稱(chēng)控制站、遙控站或任務(wù)規(guī)劃與控制站。在規(guī)模較大的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，可以有若干個(gè)控制站，這些不同功能的控制站通過(guò)通信設(shè)備連接起來(lái)，構(gòu)成無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)

指揮調(diào)度功能主要包括上級(jí)指令接收、系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)、系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)度；

任務(wù)規(guī)劃功能主要包括飛行航路規(guī)劃與重規(guī)劃、任務(wù)載荷工作規(guī)劃與重規(guī)劃；

操作控制功能主要包括起降操縱、飛行控制操作、任務(wù)載荷操作、數(shù)據(jù)鏈控制；

顯示記錄功能主要包括飛行狀態(tài)參數(shù)顯示與記錄、航跡顯示與記錄、任務(wù)載荷信息顯示與記錄等。

控制站---系統(tǒng)組成

四類(lèi)硬件：

數(shù)據(jù)鏈路控制、飛行控制、載荷控制、載荷數(shù)據(jù)處理等四類(lèi)硬件設(shè)備機(jī)柜或機(jī)箱構(gòu)成。

三類(lèi)不同功能控制站模塊：

指揮處理中心：制定任務(wù)、完成載荷數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，一般都是通過(guò)無(wú)人機(jī)控制站等間接地實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的控制和數(shù)據(jù)接收；

無(wú)人機(jī)控制站：飛行操縱、任務(wù)載荷控制、數(shù)據(jù)鏈路控制和通信指揮。

載荷控制站：載荷控制站與無(wú)人機(jī)控制站的功能類(lèi)似，但載荷控制站只能控制無(wú)人機(jī)的機(jī)載任務(wù)設(shè)備，不能進(jìn)行無(wú)人機(jī)的飛行控制。

控制站

地面控制站內(nèi)的飛行控制席位、任務(wù)設(shè)備控制席位、數(shù)據(jù)鏈管理席位都設(shè)有相應(yīng)分系統(tǒng)的顯示裝置，因此需綜合規(guī)劃，確定所顯示的內(nèi)容、方式、范圍。

通訊鏈路

無(wú)人機(jī)通訊鏈路：主要用于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)傳輸控制、無(wú)載荷通訊、載荷通訊三部分信息的無(wú)線電鏈路。

根據(jù)ITU-R M.2171報(bào)告給出的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通訊鏈路是指控制和無(wú)載荷鏈路，主要包括：指揮與控制（C&C），空中交通管制（ATC），感知和規(guī)避（S&A）三種鏈路。

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