目前(qián)流行(háng)的(de)商用无人机都为体积小巧玲珑的多(duō)轴旋(xuán)翼式(shì)飞行器(qì),起飞(fēi)重(chóng)量都(dōu)在2公斤以下,以电池驱动多轴上的马达与旋翼产生飞行升力(lì)与各种飞行模式的助力(lì),承载的有效(xiào)负戴(如相机、摄影机或运送的订货等)重量仅数(shù)百公克至10余公斤,飞行时间受限于电(diàn)池的供电能力多(duō)介于10至40分钟。
多轴旋翼(yì)式无人机是德国研发成(chéng)功的。2002年,德国工程师Daniel Gurdan与Klaus-Michael Doth共同研(yán)发(fā)4轴(zhóu)无(wú)人直升(shēng)机“银辉(huī)”号(Silverlit X-UFO)成功,荣获(huò)当年德国青年发明家(jiā)竞赛的(de)金牌奖。继(jì)而,另2位德(dé)国工程师Michael Achtelik与Jan Stumpf参加他(tā)们的研发团队(duì),共同参与多轴(zhóu)旋翼式(shì)无人机的研发。2007年,这4位工程师在慕尼黑(hēi)附近的Krailling市成立AscTec科技公(gōng)司,先(xiān)后再研发6轴无人直升机与8轴(zhóu)无人(rén)直升机,并积极开拓旋翼式无人机的商用市场。AscTec公司不仅是多(duō)轴旋翼式无人机的创始者,并且是引导旋翼式无人机成为商用无人机的先(xiān)驱(qū)者,以(yǐ)及成功促(cù)使(shǐ)它(tā)成为当(dāng)代流行(háng)的新科技产品。
4轴旋翼式飞行器必须具有:垂直运动、俯仰运动(dòng)、滚(gǔn)转(zhuǎn)运(yùn)动、偏航(háng)运动、前后运动、侧向运动、悬停飞行等运(yùn)动功(gōng)能,这全依靠改(gǎi)变“配对旋转(zhuǎn)”(1号与3号逆(nì)时钟旋转、2号与4号(hào)顺(shùn)时钟旋转)的转速与转速差达(dá)成;为了(le)保持飞行器的稳定飞(fēi)行(háng),在飞行(háng)器(qì)上装有3轴向的(de)陀螺仪和3轴向加速(sù)度传感器组成的(de)“惯性导航模块”,计算出飞行器此时相对地面的姿态、加(jiā)速度、角(jiǎo)速(sù)度(dù)等(děng),再由“飞行控制(zhì)器”通过算法计算出达成“遥控”或“程控”指令要(yào)求(qiú)的该(gāi)运动状态时所需的各旋翼之转(zhuǎn)速(sù),并通过电子调控(kòng)器(qì)控制(zhì)各旋冀的电马(mǎ)达(dá)产生合适的转速。这么复杂(zá)的(de)机(jī)制(zhì)与多项高科技组件(jiàn)要(yào)能(néng)制造并整合在体积(jī)小(xiǎo)巧玲鞲的机体上,全赖本世纪(jì)成(chéng)熟的“微机电系统”科技(jì)的(de)达成。此外,多轴旋翼式无(wú)人机还要安装与整合(hé)GPS卫(wèi)星(xīng)定位接收(shōu)器,遥控(kòng)指令(lìng)、影像与数据的通讯传输设备,以(yǐ)及(jí)安装有效(xiào)负载的“三(sān)轴(zhóu)向稳定平衡(héng)台”等。
多轴旋翼(yì)式(shì)商用无(wú)人机可(kě)概分为消费型与专业型两大类。消费型的体积小(xiǎo),起飞重(chóng)量与搭载重(chóng)量(liàng)皆低(都在1、2公斤以下)、续(xù)航时间多在20分钟以内,价格较低廉(介于(yú)600至1000美元),主要用于空拍、娱乐、商业运用等;专业型的体积(jī)大(dà),起飞(fēi)重量与搭(dā)载重量皆高(搭载(zǎi)重(chóng)量都在10公斤以(yǐ)上)、续航(háng)时(shí)间都在40分钟以(yǐ)上,价(jià)格高于(yú)5000美元,主要用于军事侦察、警务作业、物流运输(shū)、农业服务等。
全球多轴旋(xuán)翼式无人机的(de)制造厂商(shāng)超过200家之多,以(yǐ)4轴旋翼式无(wú)人机最(zuì)为流行,且(qiě)多为消费型。比如(rú)昆明(míng)劲鹰无(wú)人(rén)机(jī)专业从事航测无人机(jī)设备的设(shè)计、生产、销售和航测航(háng)拍服务,是中国技术顶尖的航测航拍无人机设计制造(zào)及航飞服务商,开发研制出(chū)劲鹰1型汽油航测航拍无人机(jī)、劲鹰2型垂直起飞固定翼(yì)无人机、劲鹰3型可垂直起飞悬(xuán)停(tíng)固定翼无人(rén)机、劲(jìn)鹰650航(háng)拍四(sì)旋(xuán)翼专用飞行器、劲鹰(yīng)1000型八轴(zhóu)航拍航测无人(rén)机、劲(jìn)鹰1600大型载重旋翼飞(fēi)行平台和劲鹰S1型汽油航(háng)测(cè)航拍水上无人机(jī)等多种型号的(de)无人机,并成功到非洲(zhōu)飞行(háng)完成航测任务,拥有为民用、商(shāng)用航空(kōng)领域提供优质服务的能力和实力。
图示:劲(jìn)鹰650航拍四旋(xuán)翼专用飞行器

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