便携式多功能无人机地面站的制作流程
本技术新型提供了一种小型化、智能的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统，与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。
技术要求
1.一种便携式多功能无人机地面站，其特征在于：包括控制系统，与
所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，
所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆
和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。
2.根据权利要求1所述的便携式多功能无人机地面站，其特征在于：
所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。
说明书
便携式多功能无人机地面站
技术领域
本技术新型涉及一种无人机地面站，尤其是一种便携式多功能无人机
地面站。
背景技术
现有的无人机地面控制设备都是大型设备，不便于携带，且存在电磁
兼容性差等不足。
实用新型内容
本技术新型的目的是提供一种小型化、智能的便携式多功能无人机地
面站。
实现本技术新型目的的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统，
与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。
所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。
本技术新型的便携式多功能无人机地面站的有益效果如下：
本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面
站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。
附图说明
图1为本技术新型的便携式多功能无人机地面站的结构示意图。
具体实施方式
本技术新型的实施例如下：
如图1所示，本技术新型的便携式多功能无人机地面站，包括控制系
统，与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。
本技术新型的便携式多功能无人机地面站，由无线视频接收机接收来
自无人机传回的视频信号，在视频显示器上显示，由操作杆和功能开关给出的指令通过机载设备控制发射机发出信号，机载设备接收机，接收到相应信号后进行动作，本无人机地面站体积小，并配有三角支架安装接口，以便单人携带操作，便携式无人机地面站实用功能如下：
1、可接收机载设备回传的飞行器飞行数据。
2、可控制飞行器的手动飞行。
3、可控制机载云台动作。
4、可控制机载设备动作(变焦、拍照、摄像功能)。
5、地面站电源的实时显示。
上面所述的实施例仅仅是对本技术新型的优选实施方式进行描述，并
非对本技术新型的范围进行限定，在不脱离本技术新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本技术新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本技术新型的权利要求书确定的保护范围内。
微型无人机的现状与发展趋势
微型无人机的现状与发展趋势 1、微型无人机的来由 微型无人机(MA V)是指尺寸只有手掌大小(约15 cm)的飞行器。它将作为士兵可携带的一种战场侦察设备,其潜在的作用包括空中监视、生物战剂探测、目标识别、通信中继,它甚至能探测到大型建筑物和大型设施的内部情况,因此,为士兵增添了“空中之眼”。 微型无人机是在1992年提出来的,在美国兰德公司和国防高级研究计划局(DARPA)举办了一个关于未来军事技术的研讨会,资深科学家奥根斯坦主持了有关微型无人机的讨论。会后,兰德公司对微型机的原理进行了研究,认为带有微小传感器的极小的侦察机是可以实现的,可以说,兰德公司是最早提出研制微型无人机主张的。鉴于微型传感器和微机电系统正在日趋成熟,专家们提出了3年内可以实现的微型无人机的主要参数,它们是:长6~20cm,质量10~100 g,负载1~18g,在30~60 km/h的巡航速度下,续航时间为20~60 min,最大航程为1~10 km。 20世纪90年代以来,微型无人机引起了各国的关注。它的迅速发展和大量使用,将对未来信息化战场的军事行动产生重大影响。美国已将无人飞行器列为五大空中威胁平台中最具破坏力的空中威胁之一,而且无人飞行器将对作战全过程构成威胁,在未来的信息化战场上发挥更重要的作用。 2微型无人机的现状 2.1微型无人机目前情况 与常规飞行器相比,人们对微型无人机的空气动力学机理知之甚少,0.076 m 以下的飞行器的空气动力学特性对人们来说还是个谜。美国是对微型无人机领域进行研究的最早的国家,并已取得了重大成果,其所研制的MicroStar固定翼微型无人机已经在阿富汗战争中试用。美国加利福尼亚理工学院微机械加工实验室在2000年研制了一个基于MEMS的微电机驱动、电池供电、质量仅约10 g左右的扑翼微型无人机,由于微型电池动力有限,最多仅持续飞行了18 s。美国最新研制的扑翼微型无人机已经能够在微型无线电控制器的遥控下飞行约6min,这是目前公开报道的、有技术细节的、可以持续飞行且飞行时间最长的扑翼微型无人机。美国通用原子航空系统公司宣布,曾经参加过作战行动的RQ-1“捕食者”无人驾驶飞机(UA V)最近在飞行中成功地发射了一架微型无人机,这是历史上第1次飞行中的无人机自携带并发射另一架微型无人机。 我国也对微型无人机展开了系统的研究,航天科技集团公司北京空气动力研究所研制的微型无人机目前已经进入了自主飞行样机研制试验阶段。它的动力装
无人机地面站
无人机地面站 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括 :飞行器的飞行过程，飞 行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。 中文名：无人机地面站 外文名： UAV ground station 目录 概述 地面站的配置和功能概述 ?地面站的典型配置 ?地面站的典型功能 关键技术及典型解决方案 ?友好的人机界面 ?操作员的培训 ?一站多机的控制 ?开放性、互用性与公共性 ?地面站对总线的需求 ?可靠的数据链 无人机地面站发展的趋势 概述 近20 年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全 自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面 控制站 （GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理 能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开 放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的 功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素 的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。
轻小型无人机运行规定
轻小型无人机运行(试行)规定目录 1. 目的 2. 适用范围及分类 3. 定义 4. 民用无人机长的职责和权限 5. 民用无人机驾驶员资格要求 6. 民用无人机使说明书 7. 禁止粗心或鲁莽的操作 8. 摄入酒精和药物的限制 9. 飞行前准备 10. 限制区域 11. 视距内运行(VLOS) 12. 视距外运行(BVLOS) 13. 民用无人机运行的仪表、设备和标识要求 14. 管理方式 15. 无人机云提供商须具备的条件 16. 植保无人机运行要求 17. 无人飞艇运行要求 18. 废止和生效 1.目的
近年来，民用无人机的生产和应在国内外蓬勃发展，特别是低空、慢速微轻小型无人机数量快速增加，占到民用无人机的绝大多数。为了规范此类民用无人机的运行，依据CCAR-91部，发布本咨询通告。 2.适用范围及分类 本咨询通告适用范围包括： 2.1 可在视距内或外操作的、空机重量小于116千克、起飞全重不大于150千克的无人机，校正空速不超过100千米每小时; 2.2起飞全重不超过5700千克，距受药面高度不超过15 米的植保类无人机植保类无人机; 2.3充气体积在4600立方米以下的无人飞艇; 2.4适用无人机运行管理分类; 2.5 Ⅰ类无人机使用者应安全使用无人机，避免对他人造成伤害，不必按照本咨询通 告后续规定管理。 2.6 本咨询通告不适用于无线电操作的航空模型，但当航空模型使用了自动驾驶仪、 指令与控制数据链路或自主飞行设备时，应按照本咨询通告管理。 2.7 本咨询通告不适用于室内、拦网内等隔离空间运行无人机，但当该场所有聚集人 群时，操作者应采取措施确保人员安全。 3.定义 3.1 无人机(UA: Unmanned Aircraft),是由控制站管理(包括远程操纵或自主飞行)的航空器，也称远程驾驶航空器(RPA: Remotely Piloted Aircraft)。 3.2 无人机系统(UAS：Unmanned Aircraft System),也称远程驾驶航空器系统(RPAS:Remotely Piloted Aircraft Systems),是指由无人机、相关控制站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。
无人机地面站发展综述
无人机地面站发展综述 [摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。 1、概述 20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station) 将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大:不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群:地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展;相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括:飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 2典型地面站的配置和功能概述 2.1地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间的关系如图1所示。
(1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能: —用于给飞行器发送命令和有效载荷; —接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元:包括一台或多台计算机，主要功能如下: —获得并处理从UAV来的实时数据: —显示处理; —确认任务规划并上传给UAV; 一一电子地图处理; —数据分发: —飞行前分析; —系统诊断。 2.2地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能: (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。 (3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。 (4)导航和目标定位。无人机在执行任务过程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的
轻小型民用无人机系统运行管理暂行规定(征求意见稿)
中国民用航空局飞行标准司 编号：AC-91-FS-2015-XX 咨询通告下发日期：2015年XX月XX日 编制部门：FS
目录 1.目的 (3) 2.适用范围及分类 (3) 3.定义 (4) 4.民用无人机机长的职责和权限 (7) 5.民用无人机驾驶员 (8) 6.民用无人机使用说明书 (8) 7.禁止粗心或鲁莽的操作 (8) 8.摄入酒精和药物的限制 (8) 9.飞行前准备 (9) 10.限制区域 (9) 11.视距内运行（VLOS） (10) 12.视距外运行（BVLOS） (10) 13.民用无人机运行的仪表、设备和标识要求 (11) 14.管理方式 (11) 15.无人机云提供商须具备的条件 (13) 16.植保无人机运行要求 (14) 17.无人飞艇运行要求 (16) 18.废止和生效 (16)
1.目的 近年来，民用无人机的生产和应用在国内外蓬勃发展，特别是低空、慢速、轻小型无人机数量快速增加,占到民用无人机的绝大多数。为了规范轻小型民用无人机的运行，依据CCAR-91部，发布本咨询通告。 2.适用范围及分类 本咨询通告适用于轻小型民用无人机运行管理。其涵盖范围包括： 2.1空机重量小于等于116千克、起飞全重小于150千克的无人机，且动能不大于95千焦，校正空速不超过100千米每小时； 2.2植保类无人机； 2.3充气体积在4600立方米以下的无人飞艇； 2.4本咨询通告适用于除I类以外的所有轻小型无人机，某些特定条款中仅适用于特定类别无人机的内容将在条款中另行说明。 2.5 轻小型无人机运行管理分类：
空机重量（千克）0-11-7 7-15 15-116 起飞全重（千克）0-1.5 1.5-15 15-25 25-150 分类 I II III IV 植保无人机V 无人飞艇VI 超视距运行I、II类无人机VII 注①：当按照空机重量和起飞全重分类不同时，优先按空机重量分类。 注②：VII类无人机，不包括100米以内超视距运行。 注③：地方政府对于I、VII类无人机重量另有规定的，以地方政府的具体要求为准。 3.定义 3.1无人机（UA: Unmanned Aircraft）,是一架由控制站管理（包括远程操纵或自主飞行）的航空器，也称远程驾驶航空器（RPA: Remotely Piloted Aircraft）。 3.2无人机系统（UAS： Unmanned Aircraft System）,也称远程驾驶航空器系统（RPAS: Remotely Piloted Aircraft Systems）,是指由无人机、相关控制站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。 3.3无人机系统驾驶员，由运营人指派对无人机的运行负有必不可少职责并在飞行期间适时操纵无人机的人。
便携式多功能无人机地面站的制作流程
本技术新型提供了一种小型化、智能的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统，与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。 技术要求 1.一种便携式多功能无人机地面站，其特征在于：包括控制系统，与 所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器， 所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆 和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。 2.根据权利要求1所述的便携式多功能无人机地面站，其特征在于： 所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。 说明书 便携式多功能无人机地面站
技术领域 本技术新型涉及一种无人机地面站，尤其是一种便携式多功能无人机 地面站。 背景技术 现有的无人机地面控制设备都是大型设备，不便于携带，且存在电磁 兼容性差等不足。 实用新型内容 本技术新型的目的是提供一种小型化、智能的便携式多功能无人机地 面站。 实现本技术新型目的的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统， 与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。 所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。 本技术新型的便携式多功能无人机地面站的有益效果如下： 本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面 站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。 附图说明 图1为本技术新型的便携式多功能无人机地面站的结构示意图。 具体实施方式 本技术新型的实施例如下：
无人机地面站自检系统的制作流程
本技术公开了一种无人机地面站自检系统，涉及无人机技术领域，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，能够对电池状态、供电电路状态、环境状态等核心模块的自动检测，能快捷、高效的显示地面站各部分状态，地面地面站软件系统具备自检界面，纯物理性质组部件可通过交互界面进行手动确认检测，所有自检都需检测确认通过后，方可正常使用地面站正常作业，否则将持续自检过程，直至自检完成或问题排查完成，使得检测更全面、充分。 技术要求
1.一种无人机地面站自检系统，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，其特征在于，所述电池、供电电路、电压电流采集模块和微处理器依次连接，所述电压电流采集模块用于采集供电电路实时电流电压数据，并将数据实时传至微处理器，所述电池监测模块分别与电池和微处理器连接用于实时检测电池状态，并将检测结果实时传输至微处理器进行处理，所述温湿度检测模块与微处理器连接用于实时检测地面站内部环境温湿度，并将数据实时传至微处理器，所述数据传输模块与微处理器连接用于数据间的传输，所述电脑与微处理器连接用于处理微处理器中传输的数据并将数据进行分析整合，所述声光模块与微处理器连接，通过声光模块发出声音和闪光进行警报，所述视频采集模块与微处理器连接用于采集图像，所述图像传输模块与微处理器和视频采集模块连接用于图像的传输，所述操纵杆与微处理器连接用于手动操纵无人机云台设备。 2.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电脑中包括有交互界面，微处理器将自检信息发送至电脑，电脑将信息进行筛选确认并通过交互界面进行显示，对确认成功的打钩，确认失败的交互界面显示异常并发出对应的警报。 3.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述声光模块可以通过微处理器根据不同异常情况进行不同的声音与灯光状态进行报警指示。 4.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电池状态包括电池电压、剩余电量、电池内阻以及电池温度。 5.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述视频采集模块用于对其他物理部件进行图像采集并进行人工逐个确认，确认无误后在交互界面中打钩。 技术说明书 一种无人机地面站自检系统 技术领域 本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机地面站自检系统。
小型无人机飞控系统介绍与工作原理
飞控系统是无人机的核心控制装置，相当于无人机的大脑，是否装有飞控系统也是无人机区别于普通航空模型的重要标志。在经历了早期的遥控飞行后，目前其导航控制方式已经发展为自主飞行和智能飞行。导航方式的改变对飞行控制计算机的精度提出了更高的要求；随着小型无人机执行任务复杂程度的增加，对飞控计算机运算速度的要求也更高；而小型化的要求对飞控计算机的功耗和体积也提出了很高的要求。高精度不仅要求计算机的控制精度高，而且要求能够运行复杂的控制算法，小型化则要求无人机的体积小，机动性好，进而要求控制计算机的体积越小越好。 在众多处理器芯片中，最适合小型飞控计算机CPU的芯片当属TI公司的TMS320LF2407，其运算速度以及众多的外围接口电路很适合用来完成对小型无人机的实时控制功能。它采用哈佛结构、多级流水线操作，对数据和指令同时进行读取，片内自带资源包括16路10位A ／D转换器且带自动排序功能，保证最多16路有转换在同一转换期间进行，而不会增加CPU 的开销；40路可单独编程或复用的通用输入／输出通道；5个外部中断；集成的串行通信接口（SCI），可使其具备与系统内其他控制器进行异步（RS 485）通信的能力；16位同步串行外围接口（SPI）能方便地用来与其他的外围设备通信；还提供看门狗定时器模块（WDT）和CAN通信模块。 飞控系统组成模块 飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制；同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。按照功能划分，该飞控系统的硬件包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。 模块功能 各个功能模块组合在一起，构成飞行控制系统的核心，而主控制模块是飞控系统核心，它与信号调理模块、接口模块和舵机驱动模块相组合，在只需要修改软件和简单改动外围电路的基础上可以满足一系列小型无人机的飞行控制和飞行管理功能要求，从而实现一次开发，多型号使用，降低系统开发成本的目的。系统主要完成如下功能： （1）完成多路模拟信号的高精度采集，包括陀螺信号、航向信号、舵偏角信号、发动机转速、缸温信号、动静压传感器信号、电源电压信号等。由于CPU自带A／D的精度和通道数有限，所以使用了另外的数据采集电路，其片选和控制信号是通过EPLD中译码电路产生的。
《关于小型微型无人机在未来战争中的发展前景》
关于微型无人机在未来战争中的应用 摘要：根据国内外微型无人机（MAV）的发展趋势，以及微型无人机发展过程中所遇到的技术难题，对微型无人机（MAV）的相关核心技术进行了基本的论述，着重于微型无人机在未来战争可能发挥的作用，对微型无人机的发展道路做出了展望，并结合实例浅谈了微型无人机在民用方面的应用前景。微型无人机的快速发展将对未来信息化战场产生重大影响。 关键词：微型无人机无人机技术未来战场发展前景 Abstract：Basing on domestic and overseas research on MA V(Micro Air Vehicle) and the technical challenge we encountered, this thesis paid attention to relevant core technology, in which we also provided some robust prediction on what MA V would bring in future modernized war. the research via the practice of civil use is deepen , making expectation about diverse development way in the future. On the main point, that MA V’s rapid revolutionary development would have a significant impact on battlefield in such an informationized era. Key words: Micro air vehicle; The tech of air vehicle; War of future; Development prospect 1 前言 1 微型无人机的由来 微型无人机(MAV)是指尺寸只有手掌大小(约15 cm)的飞行器。它将作为士兵可携带的一种战场侦察设备,其潜在的作用包括空中监视、生物战剂探测、目标识别、通信中继,它甚至能探测到大型建筑物和大型设施的内部情况。 微型无人机是在1992年提出来的,在美国兰德公司和国防高级研究计划局(DARPA)举办了一个关于未来军事技术的研讨会,资深科学家奥根斯坦主持了有关微型无人机的讨论。 2 微型无人机的地位 毫无疑问，微型无人机凭借它体积小，质量轻的特点，在现代战争中发挥着越来越重要的作用，但是因为存在许多技术缺陷，致使微型无人机只能小规模的介入战争，进行一些小范围、低强度的任务。相较于“全
无人机数据传输系统-手册
1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。
（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。
无人机地面站
概述 近20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站（GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 地面站的配置和功能概述 地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。 (1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能：用于给飞行器发送命令和有效载荷；接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元。包括一台或多台计算机，主要功能：获得并处理从UAV来的实时数据；显示处理；确认任务规划并上传给UAV；电子地图处理；数据分发；飞行前分析；系统诊断。 地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响；控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能： (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面
微型无人机设计指南
微型无人机设计指南 作者：李晓特 很多朋友常常问我要什么是无人机；或者希望制作一套专属自己的无人机；那么究竟怎样的飞行器才能称为无人呢？又有怎样的流程呢。下面将微型电动无人机的设计流程做了一系列清单及个人见解，相信具有引导性的作用。 一、无人机的系统概述 1.1什么是无人机系统：飞机、任务载荷、控制站、飞机发射与回收系统、通讯、运输，有一定的自主判断能力，可以回传一些数据。具有上述特征就是无人机。 1.2无人机系统基本构成:控制站、任务载荷、无人飞机、导航系统、发射与回收、通信连接、保障、运输设备。 二、无人机系统设计 2.系统设计与简介：概念经济为先，是否有政策限制,有怎样的市场、是否被客户需要。 初步设计：构建一套初步的模型，这是整个过程中成本最少的部分，即使失败也不会有太多的损失。 详细设计：对于飞机的气动特性、动态特性能、结构和附属设备等。系统布局、机械结构、控制站的电子进行更加详细的分析。 系统选择：载荷、续航、作用半径、速度范围、环境状态、维修。 这是非常重要的一环，设计更加详细的步骤，牵涉更庞大的工作团队，以及更多的投入资金。 3空气动力与机体布置、升致阻力、寄生阻力。 4.不同飞机特性：鸭翼、三角翼、飞翼、串列翼以及一系列的设计标准和规则。 5.机体设计：机械结构、疲劳与磨损、起落架、发动机、模块结构。 6.外形设计：对于飞机外观的要求，可以是夺人眼球的表演造型，或者是更加隐蔽不扰民的设计。 7.无人机任务载荷：有消耗与非消耗两块；消耗：非相机、分辨率、镜头、光电系统、图像传输；消耗载荷：喷洒的液体、投放的物品。
8.通信系统：通信媒介比如说无线电，那么就应当考虑天线类型，数据传送的稳定性。最简单的常见的是图像传送设备、遥控器、以及数据传送电台。 9.控制与稳定性：一套可靠的飞控。 10.导航：目前主流的定位系统有gps和国产北斗星以及常说航迹推算导航（如果卫星天线暂时接收不到信号，可以依靠它继续沿预定轨迹飞行）。 11.发射与回收：可以单人操作的有手抛，起落架，弹射，不叫复杂是的火箭发射；回收包括水平起降、伞降、机腹着地（相信我场地不够绝对会造成事故）、撞网。 12.控制站：微型笔记本式的，具有高度集成，方便协带的特点；既然是控制站，应当具备时间、航向、航迹、电流量、信号强度、飞机姿态等一系列功能及显示。 13.保障与支持手册：就像一切电子产品都有的售后说明，当然这个应当更加详细，细致到每一个部件的更换、保养。 14.运输：设备轻，距离短的可以手持；长距离的可以放在交通工具上。 15.可靠性设计：应当预先考虑出现哪些故障导致任务失败，如坠落造成人员伤亡、设备损坏造成经济损失。 必须确保无人机的可靠、可用、安全。 从事故级别从重到轻分为灾难性、A类故障、B类故障。 可靠性汇总：动力、飞行控制、通信、人为错误、其他都在考虑之内。 16亢余系统：飞机载荷的亢余、通讯联络的亢余，如同常说的留有余地和退路，飞机才能更从容的上天。 以上就是微型电动无人机设计的一套清单步骤，相信结合日常实践一定能为您节约不少搜集资料和实践探索的时间。节省的时间就留给给读者朋友去完成飞上蓝天的梦想吧。
八旋翼无人机系统
八旋翼无人机系统 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
八旋翼无人机系统技术文件 一、产品名称：X-8八旋翼无人机系统 X-8是全新研制的八旋翼无人机系统，具有载重量大、续航时间长、体积小、重量轻、目标特性小，使用快捷、机动灵活、操作使用及维修简便等特点，自成体系独立执行电力巡检任务。 简介： X-8 八旋翼是专业无人机技术研发团队经过多年研究、测试，最新推出的一款全球同类产品载重量最大、可垂直起降、拥有多项专利的无人飞行系统。 1）X-8选用自主驾驶设备，大大提高飞控稳定性。 2）可携带多种任务载荷。 3）可用于执行资料收集、测量、检测、侦查等多种空中任务，在电力巡检领域能发挥其高效、隐蔽性强的特点，能对目标物进行远距离监视。 产品特点： （1）飞行器具有遥控、自主飞行能力，可以实时修改飞行航路和任务设置；（2）测控与信息传输设备具有遥控、实时信息传输的功能，具有多机、多站兼容工作及一定的抗截获、抗干扰能力； （3）侦察任务设备能昼夜实时获取目标图像信息，具有手动、自动控制工作模式，可迅速发现、捕获、识别、跟踪目标； （4）飞行控制与信息处理站具有对飞行器进行遥控飞行和对机载任务设备进行操控的功能，具有飞行参数/航迹显示、航路规划和实时修改飞行计划、重新设置任务样式的能力；具有通过视频实现第一视角控制飞行的能力；具有接收标准视频信号、实时处理/存储图像、数据叠加等能力，具有目标定位和引导打击的能力，且能与上级指挥机关、情报处理中心和指挥系统相通连； （5）地面保障设备具有简易检测、维修与训练的能力，具有快速更换易 损件、备用动力电池组和双模态充电的功能； （6）全系统外场展开迅速，具有车载大范围机动和携行能力。 机体结构技术参数：
无人机集群技术综述及发展应用
无人机集群技术综述及发展应用 摘要：无人机集群技术作为智能无人机领域的重要发展方向，可有效解决单机作业的不足，并能够适应日益复杂的无人机作业环境。本文从理论层面介绍了无人机集群的概念及发展现状，从智能算法、环境感知、任务规划、路径规划和自主避障等方面详细阐释了无人机集群的关键技术，并提出其面临的技术挑战，对未来发展方向做出一定判断。 关键词：无人机集群；智能算法；环境感知；任务规划；发展趋势 引言 无人机作为一种可通过自主控制或远程控制实现平稳飞行，并执行特定任务的无人驾驶飞行器，是目前广泛应用于军用和民用领域的空中机器人系统[ 1] 。以往传统的无人机作业，通常是指单机作业，而由于使用环境的日益复杂化，作战任务或特定用途的日益多样化，单机作业巳无法更好地满足使用方的需求，因此多机协同作业的科技理念应运而生，为实现多机协同而得以快速发展的智能集群技术也得到了科研工作者的重视。本文将从无人机集群技术的原理概述和国内外研究现状出发，
解析智能集群的关键技术和相关算法，并阐述其面临的技术挑战和 未来的发展应用。 l 无人机集群技术概述及发展现状 “ 集群”的概念最初起源于对生物学的研究，即对蚂蚁、蜜蜂等群居生活的昆虫集群性行为的探究。群居昆虫具有高度结构化的社会组织特性，通过其独特的信息交互方法实现信息的传递，并表现出集群化智能行为，使其可很好地完成远超个体能力的复杂工作任务。这种生物学行为给予科研工作者很大的启发，随之出现了集群智能方法，通过个体之间的协同工作来实现整体的复杂任务的顺利执行，在提高任务执行力的同时提高了算法的鲁棒性和计算能力。在此，给出集群的概念：集群是指拥有共同工作目标的多个实体构成的群组，集群会基于任务需求协调不同实体的行为，这些行为会根据不同个体的特定任务，随环境变化而进行动态调整 [ 2] 。 无人机的集群即借鉴了源自生物学研究的“集群”概念， 是指具备有限或完全自主能力的多架无人机，在有限的集中控制指令的条件下，通过相互之间的信息交互和协同工作，完成预期的 超越单机作业的复杂任务。集群技术使得无人机群中的单一个体都具备自主飞向任务区域且避免相互碰撞的能力，并且可以自动 处理个体任务，结合了人工智能、自主避障、路径
超小型无人机空中图像传输系统
COFDM mini高清无线图传系统 一、产品简介 产品型号：SG-HDS1000A Mini H.264高清COFDM 无线图像发射机，采用第4代移动通信的核心技术COFDM多载波调制技术，使用高效率的创新型H.264压缩编码方式，集成了高亮度、低功耗的LCD显示控制界面，一体化成型设计，集数字调制、音视频数字压缩于一体，高度集成的高清移动、非视距数字图像传输设备，体积小，重量轻，可以在有建筑物遮挡的环境中或高速移动中拍摄传输高品质全高清1080P的图像与声音。该产品广泛用于高画质高标准要求的无人机航空拍摄、军事、隐蔽侦查、图像监控、无线图像实时传输等领域。 二、功能特点 ●采用COFDM调制技术，H.264图像编码技术 ●支持高清1080P、720P ●高性能、高容量锂电池供电（电池可更换） ●体积小、重量轻、携带方便，采用散热片式铝材机壳 ●支持非视距（NLOS），高速移动中传输 ●高度集成模块化组合设计 ●采用高亮度、低功耗的LCD显示控制界面 ●该产品广泛用于无人机航空拍摄、隐蔽侦查、图像监控、无线图像实时传输等领域
三、产品性能 发射机 技术参数 工作电压- DC7.2V（标配小型扣板锂电池7.2V/1400mA） 工作电压/电流- 12V/900mA 视频输入- AV：3.5mm接口，外接标清模拟视频信号 Camera：2.5mm接口，外接高清晰摄像头 HDMI:支持HD1080P、720P、576、480，带音频解嵌功能 输出频率- 300MHz―900MH z可选，步进1MHz（可定制其它频率）工作带宽- 2/2.5/4/8MHz 输出功率- 30dBm 加密方式- AES 调制方式 - COFDM 前向纠错- 1/2、2/3、3/4、7/8 保护间隔 - 1/32、1/16、1/8、1/4 视频处理方式 - H.264 参数控制方式- 通过控制面板设置相关参数 射频接口- SMA 工作温度- -20℃～75℃ 外形尺寸- 100mm*59mm*22mm 重量 195g(不带电池） 290g(带电池，工作时长：30分钟）
对BUTTERFLY 微型无人机的硬件介绍V2.1
BUTTERFLY的硬件讲解1.整体的框架讲解 图1，Butterfly的整体原理框图 图2，整体的原理图
图3,飞控核心的框图 通过上图,我们可以看到,启天科技的BUTTERFLY四轴的硬件部分主要包括5个部分:由Cotex-M3构成的核心控制器，IMU单元，电机驱动，蓝牙2.4G无线通讯部分和电源模块。硬件的工作原理为：由核心处理器检测IMU的状态，从而得到BUTTERFLY四轴的加速度和角速度，从而结算出四轴的姿态角度（包括俯仰角，横滚角和偏航角）。然后利用无线通讯模块得到遥控传输的信号，也就是我们控制的变量（即油门，偏航，左右，前后），最后通过PID控制算法得到我们需要加到四个电机的PWM的值（从0%-100%）。我们控制电机驱动部分来驱动电机，从而让BUTTERFLY四轴在空中完成一系列的任务。这系列的功能的实现都是需要电源部分的供电来提供能量的，它就是我们飞控系统的“心脏”，而核心控制器就是“大脑”，从而电机也就是我们的“四肢”，IMU也就是我们的“感官”
图4,与实物对应的原理框图 2. 核心控制器的设计和原理 核心控制器的功能包括传感器数据的采集、对数据的融合、滤波处理、姿态解算、PID 算法的实现、PWM输出等。由于四旋翼要求姿态解算和更新必须足够快速，以跟上空中四旋翼姿态的迅速变化，而且程序中也有大量的计算，所以对单片机的处理性能要求较高。传统的8位单片机已经不能满足控制需求。 经过多方选择和对比，本文最终选择了32位微控制器STM32F103c8T6单片机，该单片机属于STM32家族，基于ARM内核Coterx-M3，使用8M晶振，经过内部倍频电路，主频最高可以达到72MHz，拥有64KB的Flash存储容量，4个通用定时器和2个高级定时器，可以进行PWM输入捕获和PWM输出，2个I2C接口和3个SPI接口，用于接收传感器数据。工作电压为3.3V，能耗很低。如图：
无人机地面站
地面站参数 本地面站含发射单元，接收单元，除遥控功能外，带液晶屏，实时接收并显示多种重要的飞行数据，飞控人员可以脱离地面站系统独立操作，内置锂离子电池，充电器，铝合金壳体，小型化，轻量化。 一体式地面站系统集成了自主研发的android、PC版地面站控制软件（可选），以及集成了高精度2048分辨率遥控器，图像传输设备以及数传设备，您只需要指尖轻点就可以实时接收并查看完整的飞行数据及飞行器所拍摄的视频影像，还可以根据客户需要定制专用的集成式地面站系统。 数字传输电台解码器可以实时接收并显示飞行器的各种飞行数据，包括电池电压、坐标、高度、方向、姿态、飞行速度、飞行路径、GPS状态等重要信息。飞行数据将会自动保存于平板电脑（或手机）用于飞行后的数据分析，即使在人工遥控飞行模式下，只要系统预先下载当前飞行区域地图，系统就能实时显示飞行器在地图上的位置。 设备属性： 1、自动14寸屏幕，高清晰，高亮度图像显示 2、自带录像系统，U盘或者移动硬盘存储，支持1T容量 3、供电采用6S锂电池 4、采用DVB-T接收模式，双天线接收，接收灵敏度达-105dB 5、自带USB输入接口，可方便外接信号输入源；自带喇叭 6、带无线网络功能 7、支持AV,HDMI外部视频输入 8、多轴云台控制 9、高精度2048分辨率遥控器 技术参数： 参数描述 型号CW-506 工作电压DC20-26V（内置锂电池） 灵敏度-105dBm
信道带宽2-8MHz（步进1M可调） 解调方式COFDM 16QAM 前向纠错1/2、2/3、3/4、7/8 保护间隔1/32、1/16、1/8、1/4 视频输出PAL/NISC 视频图像720P、1080P 射频输入接口N型母头 音频输出模式立体声非平衡300/200mV 音/视频输出接口HDMI（高清）或者BNC母头（标清）产品重量 4.5Kg 视频存储硬盘、U盘 录像回放本地或者电脑回放尺寸457*370*150mm 主要参数： 遥控发射频率：2.4G 图像传输频率：5.8G 数据传输频率：900M 工作温度：-20°C--60°C 遥控设备分辨：2048 电池续航能力：3h--5h 遥控通道数量：10-12 AV信号输出：支持
小型无人机发展现状及前景分析
中国小型无人机发展现状及发展前景分析 小型无人机行业最近可谓热潮涌动，极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野，还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时，大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头，2014年营收近30亿元，市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强，国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。 套用大疆创新创始人汪滔的话：“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年，从有成熟产品到现在不过4年，而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期，越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展，同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。 小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期：市场规模快速成长，国外巨头纷纷布局 所谓无人机，即不载人的飞行器。按照技术来划分，无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类，而前三类应用最为广泛，其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点，应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。
多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低，但飞行时不太稳定、很难控制，容易因侧翻而坠机，所以需要自动控制器和导航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤，难以应用在小型飞行器上，所以很长一段时间内，多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后，得益于MEMS技术的发展，重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法，多旋翼无人机的研究和使用成为热点。 2006年至2010年，国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2010年，法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone，它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。AR.Drone轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。在AR.Drone的引领下，全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮，多旋翼飞行器进入快速发展期。目前，中国的DJI（大疆创新）、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。