多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨

《多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第8期（下）赤峰学院学报（自然科学版）Vol.32No.82016年8月JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）Aug.2016多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨121代君，管宇峰，任淑红（1.郑州航空工业管理学院；2.中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南郑州450001）摘要：随着微电子技术，计算机技术的飞速发展，多旋翼无人机受到了人们的极大关注，成为近几年来的研究热点，国内外各大科研院校、商业公司、军事机构都对其进行了深入的研

2、究.本文对多旋翼无人机发展过程进行了介绍，列举了国内外一些具有代表性的多旋翼无人机科研项目，对多旋翼无人机发展的关键技术进行了总结，并对多旋翼无人机未来发展趋势进行了概括.关键词：多旋翼；无人机；发展中图分类号：V279文献标识码：A文章编号：1673-260X（2016）08-0022-03DOI:10.13398/j.cnki.issn1673-260x.2016.16.008引言旋翼无人机，其最大特点就是具有多对旋翼，并且多旋翼无人机是一种能够垂直起降的无人直每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反

3、扭力矩.图2升机，其发展历史最早可以追溯到1907年，当时是一架典型的四旋翼无人机结构简图，四个旋翼呈Breguet兄弟Louis和Jacque在法国科学家Charles十字交叉结构，（在“+”字型工作模式下）旋翼1、3Richet的指导下，设计制造了世界上第一架有人驾沿逆时针方向转动，旋翼2、4沿顺时针方向转动，驶的多旋翼飞机—“旋翼机一号”.如图1所示，这这样四个旋翼产生的反扭力矩可以相互抵消，通过架飞机加上飞行员总重为578kg，飞行器的框架由改变四个旋翼的转速就可以实现俯仰、滚转、航向四个长

4、长的焊接钢管支架组成，并按水平十字交叉和高度通道的控制.形式分布.四个旋翼处于框架的对角线位置，其中一对按顺时针方向旋转，另一对按逆时针方向旋转，动力装置为一台36.7千瓦的发动机，它是通过驾驶员控制油门来对其进行控制，但是由于当时的技术限制，他们无法实现飞机的控制，从那以后人们将目光转向直升机和固定翼飞机，一直到二十世纪九十年代，多旋翼的发展就一直处于停滞状态.而二十世纪九十年代以后随着MEMS技术、无刷图2四旋翼无人机结构简图电机技术、微处理技术的发展，小型多旋翼无人机多旋翼无机人相较于其它无人

5、机具有得天独又重新进入人们的视野，成为各大科研机构研究的厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起热点.降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点.多旋翼无人机的诸多优点使它在以下领域获得了广泛的应用：图1Breguet-Richet的“GyroplaneNo1”油动多旋翼无人机教育科研领域应用，多旋翼无人机的研究涉及多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋到自动控制技术、MEMS传感器技术、计算机技术、翼、

6、六旋翼、八旋翼等类型，还有一些特殊造型的多导航技术等，是多科学领域融合研究的一个理想平收稿日期：2016-05-26基金项目：航空科学基金（2014ZA55001）；河南省教育厅（15A590001）-22-台；斯坦福大学的STARMAC（StanfordTestbedof航拍领域应用，利用多旋翼无人机搭载相机设AutonomousRotorcraftforMulti-AgentControl）多备（可见光相机/红外相机），并配备图像传输系旋翼无人机项目有两个研究方向：微型多旋翼飞行统，被人们称为“

7、可飞行的相机”已被广泛的应用于器和最小代价分布式协同搜寻控制技术.影视航拍、电力巡线、测绘等行业；军事领域应用，多旋翼无人机搭载侦查设备快速飞行到危险区域执行侦查任务，为作战人员提供战场信息，是单兵作战的理想装备；农业领域应用，利用多旋翼无人机替代人进行喷洒农药，具有成本低、效率高，减少农药对人体伤图4Mesicopter微型多旋翼无人机害等优势；1.3澳大利亚国立大学X-4Flyer多旋翼无人机快递行业应用，利用多旋翼无人机运送快递具X-4Flyer是澳大利亚国立大学研制的大载重有节约人力成本，且

8、速度快不受地面交通限制的优量多旋翼无人机，其质量为4kg,载重量达到1kg.点，美国的亚马逊，中国的顺丰都在对多旋翼运送X-4Flyer如图5所示.快递进行测试，美国达美乐披萨店，已在英国成功地空运了首个披萨外卖.多旋翼无人机的巨大优点、广阔的应用前景使它成为无人机研究领域的一个热点，各大科研机构以都掀起了一股多旋翼研究的热潮，而商业应用多旋翼无人机也遍地开花，从实验室走向国民经济的图5X-4Flyer多旋翼无人机各项领域，以下对多旋翼无人机发展现状以及一些典型的多旋