無人機的研究理論和研究方法

❶ 無人機是化學研究范疇嗎

無人機不屬於化學范疇，屬於機械和人工智慧范疇。
擴展:
機械（英文名稱：machinery）是機器與機構的總稱。
機械就是能幫人們降低工作難度或省力的工具裝置，像筷子、掃帚以及鑷子一類的物品都可以被稱為機械，它們是簡單機械。而復雜機械就是由兩種或兩種以上的簡單機械構成。通常把這些比較復雜的機械叫做機器。從結構和運動的觀點來看，機構和機器並無區別，泛稱為機械。

什麼是人工智慧？
人工智慧（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。

人工智慧是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，並生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智慧從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大，可以設想，未來人工智慧帶來的科技產品，將會是人類智慧的「容器」。人工智慧可以對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智慧不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。

人工智慧是一門極富挑戰性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識，心理學和哲學。人工智慧是包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成，如機器學習，計算機視覺等等，總的說來，人工智慧研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。但不同的時代、不同的人對這種「復雜工作」的理解是不同的。2017年12月，人工智慧入選「2017年度中國媒體十大流行語」。

❷ 利用無人機可以做哪些科技研究

可以進行高空滅火的科技研究，還有遠程攝像，局部遙感分析等。無人機的優點，決定了它除了進行錄像之外，還可以做很多的事情。只要想做，都可以在飛行和記錄這兩個基礎上進行多范圍研究。

❸ 無人機研究的困惑

無人機從之前的軍用，到現在已經開始慢慢運用到民用中，基本原理沒有發生根本的變化，都是根據地面系統來設計航線，接受信息，關鍵是地面站，無人機主要獲取影像信息，需要有分析圖像的能力，可以在學校圖書館資料庫多閱讀一些無人機相關的博士碩士論文。《無人機系統導論》這本書總體介紹了無人機系統的組成。另外需要看一些飛行空氣動力學相關的書籍，了解飛行原理。
無人機主要包括飛機機體、飛控系統、數據鏈系統、發射回收系統、有效載荷系統等。飛控系統又稱為飛行管理與控制系統，相當於無人機系統的「心臟」部分，對無人機的穩定性、數據傳輸的可靠性、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用；數據鏈系統可以保證對遙控指令的准確傳輸，以及無人機接收、發送信息的實時性和可靠性，以保證信息反饋的及時有效性和順利、准確的完成任務。發射回收系統保證無人機順利升空以達到安全的高度和速度飛行，並在執行完任務後從天空安全回落到地面。可以根據需要搭載相關的載荷，比如勘測地形方面的感測器。

❹ 無人機的工作原理是是什麼

無人駕駛飛機簡稱「無人機」，英文縮寫為「UAV」，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作。

無人機是無人駕駛飛機系統（UAS）的組成部分，其包括無人機，基於地面的控制器以及兩者之間的通信系統。

無人機的飛行可以以不同程度的自治運行：由操作員遠程式控制制或由機載計算機自主地進行。

無人機由飛機機體、飛控系統、數據鏈系統、發射回收系統、電源系統等組成。

飛行管理與控制系統，相當於無人機系統的「心臟」部分，對無人機的穩定性、數據傳輸的可靠性、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用。無人機機體的核心就是飛行器控制器——主控MCU。

(4)無人機的研究理論和研究方法擴展閱讀：

技術特點

1、實現高解析度影像的採集

無人機可實現高解析度影像的採集，在彌補衛星遙感經常因雲層遮擋獲取不到影像缺點的同時，解決了傳統衛星遙感重訪周期過長，應急不及時等問題。

2、無人戰斗機

無人機系統由飛機平台系統、信息採集系統和地面控制系統組成。

最初的一代主要以偵察機為大宗，一些無人機已經裝備了武器（例如RQ-1捕食者裝備AGM-114地獄火空對地導彈）。

由無人機擔任更多角色的軍事預想，最初是轟炸和對地攻擊，空對空戰斗，飛行員最後一塊領域。 裝備有武器的無人機被稱為無人戰斗機飛機（UCAV）。

3、發射和回收

新一代的無人機能從多種平台上發射和回收，例如從地面車輛、艦船、航空器、亞軌道飛行器和衛星進行發射和回收。

地面操縱員可以通過計算機檢驗它的程序並根據需要改變無人機的航向。

而其他一些更先進的技術裝備、如高級竊聽裝置、穿透樹葉的雷達、提供化學能力的微型分光計設備等，也將被安裝到無人機上。[8]

參考資料來源：網路-無人機

❺ 無人機關鍵技術有哪些

無人機關鍵技術有哪些

無人機在氣動力設計要求、設計理念方面與有人機存在較大差別。有人機氣動設計通常以航程、速度作為優先優化目標，然而無人機通常以航時作為優先優化目標。那麼，下面是由我為大家分享無人機關鍵技術知識，歡迎大家閱讀瀏覽。

1 能源與動力技術

無人機採用的推進系統形式要比有人飛機多，採用的能源與動力類型各異，包括：傳統的小型渦扇發動機、小型渦噴發動機、小型渦槳發動機、活塞發動機、轉子發動機以及電池組、太陽能電池、燃料電池、超燃沖壓發動機、定向能及核同位素等。

不同用途的無人機對動力裝置的要求不同，但都希望動力裝置燃油經濟性好、重量輕、體積小、可靠性高、成本低、使用維修方便。從經濟因素、可靠性等方面考慮，現階段無人機均採用技術成熟的活塞、渦扇、渦噴、渦槳發動機或在這些發動機基礎上進行適應性改進。活塞式發動機適合於低空低速中小型、長航時無人機;渦扇、渦槳發動機適合於高空長航時無人機以及無人作戰機，這類發動機油耗低，發動機尺寸、重量和推力能與無人機達到較好的匹配;渦噴發動機適合於低成本、短壽命、高機動的靶機或自殺攻擊類無人機。

從長遠發展來看，單純對現有發動機進行改型並不能完全滿足無人機對飛行速度、高速、續航性能等指標的要求，開發適合於無人機使用的發動機十分必要，尤其是中小推力的大涵道比、小尺寸核心機的渦扇發動機，這類發動機將是未來無人機動力裝置發展的重點。此外，開展太陽能、燃料電池、液氫燃料系統等新型能源的應用研究，可為無人機提供更高效的動力源。

2 無人機平台技術

(1)高效氣動力技術。

無人機在氣動力設計要求、設計理念方面與有人機存在較大差別。有人機氣動設計通常以航程、速度作為優先優化目標，然而無人機通常以航時作為優先優化目標。無人機尺寸小、速度低，存在低雷諾數條件下的高升力、高升阻比、高續航因子設計要求。高效氣動力技術是提高無人機性能的重要技術途徑。

(2)隱身技術。

提高無人機的生存能力的關鍵就是降低其可探測性。隨著材料、電磁學、熱力學、空氣動力學等學科的不斷發展，越來越多的新技術也將應用於無人機的隱身設計中，具體包括以下幾個方面。

外形隱身技術。採用翼身高度融合的無尾飛翼布局、內埋式進氣道、二維噴管等設計技術可有效降低雷達反射面積和紅外特徵，提高無人機的隱身能力。

等離子體隱身技術。理論和試驗研究表明，等離子體技術是隱身技術發展的新方向之一，飛行器上安裝的等離子發生器所產生的等離子體能對飛行器關鍵部位進行遮擋，並對雷達照射進行吸收，從而實現飛行隱身。目前，這項技術在研究中暴露出了很多問題，仍有待解決。

主動隱身技術。主動隱身技術是根據照射到飛行器上的電磁波頻率、入射方向等，利用機載有源射頻發射裝置主動地發射與散射回波相位相反、幅度一致的電磁波，實現與散射回波的對消。目前，主動隱身技術尚處於理論與試驗研究階段，但隨著隱身技術的發展，特別是飛行器近場散射特性技術、ESM(電子支援措施) 等技術的發展，主動有源對消隱身技術必將成為未來發展的重點。

(3)氣動彈性技術。為追求長航時性能，無人機通常採用大展弦比布局以盡可能提高升阻比(如一些無人機展弦比達到30以)，採用輕量化機體結構降低飛行重量。但大展弦比布局、輕量化結構與機體強度和剛度要求會產生突出矛盾。

(4)氣動載荷設計技術。滯空型無人機一般飛行速度較低、翼載小、升力大，對於同樣強度的陣風，無人機陣風載荷比有人機大得多。無人機結構強度一般需要將陣風載荷作為主要的設計工況，而陣風載荷大小決定了無人機結構設計的強度。如果以現有輕型飛機、通用飛機的強度設計標准進行無人機載荷設計，無人機結構將付出很大的代價。以輕量化結構為目標，綜合無人機氣動力特性、無人機飛行控制操縱方式、無人機設計壽命等因素開展無人機氣動載荷設計技術是提高無人機綜合性能的重要技術途徑。

(5)復合材料結構技術。無人機以復合材料結構為主，不同類型的無人機對復合材料結構有不同的要求，如大型無人機主要對大尺寸、全復材結構有較高要求，而小型無人機對復合材料結構的要求是低成本、快速加工製造、快速修復等。

3 自主控制技術

根據無人機自主控制的定義和內涵，無人機自主控制的關鍵技術應該包括態勢感知技術、規劃與協同技術、自主決策技術以及執行任務技術4個方面。

(1)態勢感知技術。

實現無人機自主控制必須不斷發展態勢感知技術，通過各種信息獲取設備自主地對任務環境進行建模，包括對三維環境特徵的提取、目標的識別、態勢的評估等。

(2)規劃與協同技術。

規劃與協同技術涉及兩個方面的技術：路徑規劃和協同控制。這兩個方面相互依託，互相聯系。

無人機路徑規劃與重規劃能力是無人機自主控制系統必須具有的，即系統可以根據探測到的態勢變化，實時或近實時地規劃、修改系統的任務路徑，自動生成完成任務的可行飛行軌跡。自主飛行無人機典型的規劃問題是如何有效、經濟地避開威脅，防止碰撞，完成任務目標。

未來無人機的'工作模式包括無人機單機行動和多機編隊協同，協同控制技術主要包括：優化編隊的任務航線、軌跡的規劃和跟蹤、編隊中不同無人機間相互的協調，在兼顧環境不確定性及自身故障和損傷的情況下實現重構控制和故障管理等。

(3)自主決策技術。

對於復雜環境下工作的無人機，必然要求具有較強的自主決策能力，以適應未來的需要。自主決策技術需要解決的主要問題包括：任務設定、編隊中不同無人機協調工作、機群的使命分解等。

(4)執行任務技術。

無人機自主控制發展的最終目的是使它對環境和任務的變化具有快速的反應能力。無人機自主控制應該具有開放的平台結構，並面向任務、面向效能包含最大的可拓展性。先進的無人機自主控制應當提供編隊飛行、多機協同執行任務的能力。

4 網路化通信技術

目前的無人機系統作為相對獨立的系統只在局域使用，未來的戰場在同一空域將充斥著各種功能、各種類型的無人機與戰斗機、直升機。無人機之間、無人機與有人機之間、無人機與地面作戰系統必須進行有機協調，使無人機都成為“全球信息柵格”的一個節點，實現無人機與其他無人機或指揮控制系統之間的互聯、互通、互操作。

針對無人機集群作戰、協同作戰以及網路化作戰的應用需求，應突破無線寬頻分布式動態多址接入、實時魯棒的寬頻傳輸、數據鏈網路頑存等關鍵技術，構建無人機集群數據鏈自適應網路體系，為實現實時、寬頻、安全的無人機集群數據鏈提供技術支撐。

針對無人機寬頻網路多跳中繼動態變化、節點容量受限問題，需要將網路編碼技術與路由技術相結合，通過選擇編碼機會最大的路徑進行傳輸、優化基於網路編碼的節點接入策略、多跳網路節點間信息交換傳輸策略，在不增加時延的情況下提高網路吞吐量，實現網路的大容量傳輸。

5 多任務載荷一體化、平台/任務載荷一體化技術

有效載荷是無人機執行偵察、監視、電子對抗、打擊、戰效評估任務的關鍵因素，應用於無人機的有效載荷包括通用感測器(光電、雷達、信號、氣象、生化)、武器、貨物( 傳單、補給品)等。無人機系統作戰效能不僅僅對任務載荷本身性能有較高的要求，而且必須滿足無人機尺寸、重量、功耗、隱身等裝機要素約束以及成本要求。隨著電子、通信、計算機等技術的進步，無人機的感測器技術發展主要表現在以下幾個方面。

多光譜/超光譜探測技術。該技術可探測可見光和紅外區域的幾十個甚至幾百個頻段，它利用檢測低反差目標的雜波抑制和光譜識別可以降低誤判率，極大提高了目標識別和探測的准確性，常用於探測隱蔽或普通偽裝的目標。

先進的合成孔徑雷達技術。相對於光電/紅外探測系統，合成孔徑雷達能在夜間以及能見度低的惡劣天氣條件下工作，以高解析度進行大范圍成像偵察，但其設備重量和功耗均較大，只適合於大型無人機裝載使用。隨著輕型天線和緊湊信號處理裝置等技術的進步，合成孔徑雷達有向小型化發展的趨勢，並可裝備於中小型的戰術無人機。

激光雷達技術。激光雷達具有解析度高、隱蔽性好、低空探測性能好、體積小、重量輕等顯著優勢，不但可以探測“樹下目標”，還可以對目標進行分類，為指揮人員提供精確的目標信息。將激光雷達技術與無人機相結合，必將發揮更大的作用。然而當遇到大雨、濃霧、濃煙等惡劣天氣時，激光衰減急劇加大，而且大氣環流還會導致激光光束發生畸變、抖動，直接影響激光雷達的測量精度。

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❻ 無人機理論概述知識

無人機理論概述知識

無人駕駛航空器系統，是指一架無人機、相關的遙控站、所需的指令與控制數據鏈路以及頗準的型號設計規定的任何其他部件組成的系統。那麼，下面是我為大家整理的無人機理論概述知識，歡迎大家閱讀瀏覽。

一、無人機概述

無人機定義：無人機駕駛航空器(UA--Unmanned Aircraft),是一架由遙控站管理(包括遠程操控或自主飛行)的航空器，也成為遙控駕駛航空器(RPA--Remotely Piloted Aircraft)，以下簡稱無人機。

無人機系統(UAS--Unmanned Aircraft System)：也稱為無人駕駛航空器系統，是指一架無人機、相關的遙控站、所需的指令與控制數據鏈路以及頗準的型號設計規定的任何其他部件組成的系統。

無人機系統駕駛員：負有必不可少職責並在飛行期間適時操縱飛行的人。

無人機系統的機長：負責整各無人機系統運行和安全的駕駛員。

二、無人機的分類

無人機可安飛行平台構型、用途、尺度、活動半徑、任務高度等方法進行分類。

1.按飛行平台構型分類：

固定翼無人機、旋翼無人機、無人飛艇、傘翼無人機、撲翼無人機等。

2.按用途分類：

無人機可分為軍用無人機和民用無人機。軍用無人機可分為偵查無人機、誘餌無人機、電子對抗無人機、通信中繼無人機、無人戰斗機以及靶機等;民用無人機可分為巡查/監視無人機、農用無人機、氣象無人機、勘探無人機以及測繪無人機等。

3.按尺度分類(民航法規)：

無人機可分為微型無人機、輕型無人機、小型無人機以及大型無人機。

微型無人機，是指空機質量小於等於7kg的.無人機。

輕型無人機，是指空機質量大於7kg，但小於等於116kg的無人機，企鵝全馬力平飛中，校正空速小於200km/h(55n mile/h)，升限小魚3000m。

小型無人機，是指空機質量小於等於5700kg的無人機，微型和輕型無人機除外。

大型無人機，是指空機質量大於5700kg的無人機。

4.按活動半徑分類：

無人機可分為超近程無人機、進程無人機、短程無人機、中程無人機和遠程無人機。

超近程無人機活動半徑在15km以內;

近程無人機活動半徑在15~50km之間;

短程無人機活動半徑50~200km之間;

中程無人機活動半徑在200~800km之間;

遠程無人機活動半徑大於800km。

5.按任務高度分類：

超低空無人機任務高度一般在0~100m之間;

低空無人機任務高度一般在100~1000m之間;

中空無人機任務高度一般在1000~7000m之間;

高空無人機任務高度一般在7000~18000m之間;

超高空無人機任務高度一般大於18000m。

三、無人機的發展

無人機的誕生可以追溯到1914年。當時第一次世界大戰正進行得如火如荼，英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍，向英國軍事航空學會提出了一項建議：研製一種不用人駕駛，而用無線電操縱的小型飛機，使它能夠飛到地方某一目標區上空，偶下事先裝在其上的炸彈。

隨著無人機技術的逐步成熟，到了20世紀30年代，英國政府決定研製一種無人靶機，用於驗教戰列艦上的火炮對目標的攻擊效果。1933年1月，由“費雷爾”水上飛機改裝成的“費雷爾·昆土”無人機試飛成功。此後不見，英國又研製出一種全木結構的雙翼無人靶機，命名為“德·哈維蘭燈蛾”。想死1934-1943年間，英國一共生產了420架這種無人機，並重新命名為“蜂王”。

20世紀60年代冷戰期間，美國U-2有人駕駛偵查飛機前往蘇聯偵察導彈基地，被擊落且飛行員被俘，使得美國國籍處境艱難。美國軍方在改用間諜衛星從事相關活動後仍無法達到有人偵察機的偵查效果，由此引發了採用無人機進行偵查的思想。早起的AQM-34“火蜂”和洛克希德D-21無人機，主要功能是照相偵查。越南戰爭期間進一步發展了BQM-34輕型無人機，功能增加了照相偵查、實時影像、電子情報、電子對抗、實時通信、散發傳單、戰場毀傷評估等。1982年6月，在有名的貝卡谷地戰役中，以色列研製的“偵察兵”、“猛犬”等無人機，在收集敘利亞的火力配置和戰場情況方面，取得了突出的戰果，引起各國的震驚。

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❼ 無人機在通信領域中的應用及優缺點是什麼

一、通信領域：因為是無人駕駛飛機，所以必須要通過信號遠程遙控指揮，這對信號的傳輸質量、效率、保密性、穩定性等是極大的考驗，尤其是在復雜的地形、天氣情況下。
二、優點：
1，人員安全，由軍人在後方進行遠程遙控，即使出現墜機、被擊落等情況也沒有人員損失，這對當前越來越重視人權及愛好和平的百姓來說是更能接受的事。
2，經濟性，歷來飛行員培訓都是極耗資源的，即使是軍事大國的飛行員也是很寶貴的財富，失去一位都是很大的損失，再加上撫恤金，所以一些極危險的任務，如果可以用無人機完成自然更好。
3，避免飛行員被俘虜，尤其是喜歡全球干涉的國家，如果飛機出現意外或者被擊落前飛行員跳傘落入敵區，那麼很有可能被俘，後續的營救、談判等一系列問題會讓政府和軍方很頭疼。
4，性能可發揮性更高，沒有駕駛員就不用再考慮駕駛員的承受能力，比如加速度、氧氣、溫度等條件，擺脫這些因素，無人機可發揮性就更高。
三、缺點：
1，遠程操控信號受限於地形、氣候、距離等條件，有一定的隱患。甚至敵方會有意屏蔽信號，以此設法擊落或者捕獲無人機，這不是沒發生過。
2，遠程式控制制畢竟比不了直接在戰機里駕駛，在靈活性上要想和普通戰斗機比還是有一定差距的。
3，受限於技術，無人機在復雜環境下自由起降、作戰有難度，另外由於政治、人文等問題，普通戰機無人化難以做到，也就是說無人機很難做到普通戰機那樣大小，而不夠大，就意味著載彈量小、攻擊力弱的缺點

❽ 兩旋翼無人機的理論研究出處

兩旋翼無人機的理論研究出自各大學的專業論文研究。
近年來,共軸雙旋翼無人機被廣泛應用於軍事和民用領域。和常規無人機相比,共軸雙旋翼無人機具有負載能力強、懸停效率高、續航時間長和結構緊湊等優點,因而具有廣泛的應用前景。但從目前國內外研究成果來看,大部分共軸無人機整體尺寸和重量較大,便攜性較差。因此,研究和設計一款小型的共軸雙旋翼無人機具有必要性。本文針對小型共軸雙旋翼無人機的總體結構和總體布局進行研究,旨在設計出一款便於攜帶的小型共軸雙旋翼無人機。具體研究內容如下:(1)制定了小型共軸雙旋翼無人機的設計流程和技術指標;通過對三種操縱方案的對比分析,確定了雙電機差速操縱方案;進而,進行了無人機總體方案的設計,將其劃分為6個子系統,明確了各子系統的功能要求,並完成了無人機的總體布局設計。(2)建立了旋翼載荷模型,確定了其最大總距和轉速;採用CFD(計算流體動力學)方法對不同旋翼間距的載荷進行模擬分析,確定了旋翼最佳間距;並利用積分法確定了旋翼所需功率和全機所需功率;完成了旋翼系統的結構設計和主要零部件的強度校核。(3)進行了操縱機構的功能分析、模塊劃分和構型設計,建立了其運動學模型,並完成了下操縱機構的尺寸優化和工作空間分析,結果表明了所設計的操縱機構能夠滿足其工作空間運動要求。(4)完成了無人機各子系統的結構設計,並對其中的重要零件進行了強度校核;基於ADAMS對操縱機構的運動和力學性能進行了模擬分析;完成了無人機虛擬樣機模型。(5)完成了小型共軸雙旋翼無人機樣機的製作,基於樣機建立了其飛行動力學方程,並對動力學方程組進行了求解,為後續無人機的飛行控制系統的設計做好了准備。