太阳能无人机平台
第21届“冯如杯”学术科技竞赛参赛论文
科技发明制作类
论文名称：太阳能无人侦察机
项目编号：
学院名称：航空科学与工程学院
专业名称：飞行器设计与工程
学生姓名：王斐然（38050212）
指导教师：孙康文
北京航空航天大学
二○一一年四月制
作者承诺
我保证本论文的工作由我和项目组的成员独立创作，保证本论文中不存在抄袭、剽窃、侵权、伪造、故意夸大等各种弄虚作假的行为。我和项目组成员将遵守本届冯如杯参赛的有关各项规定。并愿意承担因为个人原因而产生不良后果的责任。
申请者(签章)：
2011 年04月01日
摘要
太阳能无人机作为飞行器的一种，是指以阳光、太阳能以及太阳可能存在的其他能量来作为动力和任务设备能源的飞行器。以太阳能作为未来航空航天器的辅助能源乃至主能源，是人类具有方向性和前沿性的重要研究目标。20世纪中期以来，太阳能飞行器研究已经成为世界航空航天业重点发展的新兴领域。目前，以瑞士、美国为首的一些国家已经在这方面取得了长足发展，而国内受制于各种因素一直没有突破性进展。本项目组希望在太阳能无人机的设计及应用上进行一些探索，尝试创造性解决太阳能无人机动力不足、能源管理等技术难题，为国内在此领域的研究提供一些借鉴。
本文旨在辅助实物，说明这样一架以太阳能为动力能源配给的小型无人机的设计过程、初步应用以及未来发展的前景。
关键词：太阳能无人机，空中侦察，太阳能电池，锂电池，能源管理
Abstract
Solar-powered plane is a kind of aircraft. It is powered by sunshine, solar power and any other energy that possibly released by the sun. Solar-powered aircraft has been one of the most cutting-edge technologies and is still an important research subject. Since the mid-20th century, solar-powered aircraft has been an key emerging area in world aviation industry. Currently, countries such as Switzerland and the US have achieved great success in this field, while there hasn't been any remarkable breakthrough in China due to various reasons. We hope to inquire a little into design of solar-powered airplane. We try to solve technical prob-lems such as insufficient power, power management etc. And we hope that our work will pro-vide reference for further research in this realm
This essay, with a model, aims at explaining the design process of such a small unmanned solar-powered aircraft and its development prospects.
keywords: solar-powered airplane,air reconnaissance,solar cell,lithium cell,power manage-ment
目录
第一章引言 (1)
1.1 项目背景 (1)
1.1.1太阳能 (1)
1.1.2太阳能电池 (2)
1.1.3太阳能无人机 (3)
1.2本项目的目的 (4)
第二章飞机的总体设计 (6)
2.1能源规划与动力系统 (6)
2.1.1太阳能电池板的基本参数 (6)
2.1.2太阳能电池的连接方式 (6)
2.1.3动力系统 (7)
2.2气动外形设计 (9)
2.2.1气动布局简述 (9)
2.2.2飞机外形参数 (9)
2.2.3翼型 (10)
2.2.4 焦点计算及静稳定裕度 (12)
第三章机翼及尾翼结构设计 (14)
3.1 机翼结构设计 (14)
3.1.1翼型的处理 (14)
3.1.2 机翼的传力结构 (15)
3.2 尾翼结构设计 (16)
3.2.1 水平尾翼结构设计 (16)
3.2.2 垂直尾翼结构设计 (17)
第四章能源管理系统 (18)
4.1系统应具备的功能 (18)
4.2关于最大功率点跟踪技术（MPPT） (18)
4.2.1技术原理 (18)
4.2.2在太阳能无人机上的应用 (19)
第五章地面实验 (20)
5.1动力系统工作时间测试 (20)
5.1.1实验目的 (20)
5.1.2实验方法 (20)
5.1.3 实验数据 (20)
5.1.4 实验结论 (20)
5.2 拉力测试 (20)
5.2.1 实验目的 (20)
5.2.2 实验方法 (20)
5.2.3 实验数据 (22)
5.2.4 实验结论 (22)
第六章项目应用及未来发展 (23)
6.1 项目应用 (23)
6.2 下一步发展 (23)
参考文献 (25)
第一章 引言
1.1 项目背景
1.1.1太阳能
太阳能（Solar Energy ），作为一种新兴的可再生能源，一般是指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用（光热转换，如图1）和光电转换两种方式（如图2）。
人类以及自然界的各类生物所需能量的绝
大部分都直接或间接地来自太阳。自然界中最
普遍的例子就是植物的光合作用，正是各种植
物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物
体内贮存下来；煤炭、石油、天然气等化石燃
料虽然是由古代埋在地下的动植物经过漫长的
地质年代形成的，但它们实质上是由古代生物
固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪
能、海流能等也都是由太阳能转换而来的。
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不
断的核聚变反应过程而产生的能量。地球赤道
的周长大约为40000km ，而地球轨道上的平均
太阳辐射强度为1369w/m 2，从而可计算出地球
获得的能量可达173000TW 左右；而在海平面
上，太阳辐射强度的标准峰值强度为
1000w/m 2，地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为200w/ m 2，相当于有102000TW 的能量，在这些能量中包括了所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），人类正是依赖这些能量维持生存。
虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但在太阳能在利用上仍然显现出众多弊端：
(1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说
来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在
图1 美国加州南部的太阳能热电厂
图2 太阳能电池板阵列
垂直于太阳光方向1 m2面积上接收到的太阳能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季这一数字大致只有一半，阴天更是只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。
(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，到达某一地面的太阳辐照强度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题——即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用。但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但是已投放应用的很多太阳能利用装置，效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，还将受到经济性这一弊端的制约。
太阳能的这些特点使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制，同时这也是设计太阳能飞机所面临的最大挑战。
1.1.2太阳能电池Array太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应
直接把光能转化成电能的装置。图3为利用太阳
能电池板阵列发电。
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电
子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p
区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电
流。这就是太阳能电池的工作原理——光电效应。
图 3 光伏发电太阳能电池的发展水平是决定太阳能无人机
性能的根本。目前在太阳电池的研究方面进步较快，各种材质的高效电池不断涌现，但
航空领域对太阳能电池的要求并不仅仅是较高的转化效率，它还要求电池具有良好的物
理特性，如耐高/低温变化、耐辐射、耐腐蚀、高可靠性等。对比当前各种电池，高端单
晶硅太阳能电池产品凭借其高效、无毒无污染、技术成熟等特性成为当前太阳能航空器
中应用最为广泛的电池。
单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为18%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，目前已发展了多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池作为单晶硅太阳能电池的替代产品，但转换效率均低于单晶硅太阳能电池。
1.1.3太阳能无人机
太阳能无人机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能无人机的能源动力系统（如图5）一般由太阳能电池组、锂电池、电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳电池，因此太阳能无人机的机翼面积较大。
图5 典型太阳能无人机的能源动力系统示意
太阳能无人机的工作原理是：白天，依靠机体表面铺设的太阳电池将吸收的太阳光辐射能转换为电能，维持动力系统、航空电子设备和有效载荷的运行，同时对机载二次电源充电；夜间，太阳能无人机释放二次电源中储存的电能，维持整个系统的正常运行。如果白天储存的能量能满足夜间飞行的需要，则太阳能无人机理论上可以实现“永久”飞行。
太阳能无人机巡航时间长，飞行高度高，覆盖区域广，可以执行多种任务，具有常规飞行器不可替代的优点。太阳能在航空器的应用研究，是我国新世纪航空工业重点发展的一个新领域，也是各国航空工业研究的一个新热点。
1974年11月4日，世界上第一架太阳能无人机sunrise I在4096块太阳能电池的驱动下，缓缓地离开了地面，这次成功的飞行标志着太阳能飞行时代的来临。此后随着太阳电池效率、二次电源能量密度的提高，以及微电子技术、新材料技术等的发展，太阳能无人机终于驶上了飞速发展的快车道。
在上世纪90年代，我国也开始了对太阳
能无人机的探索。中国第一架太阳能无人机
“翱翔者”号（如图6），是北京航空航天大学
飞机设计与应用力学系（现为航空科学与工程
学院）李晓阳博士和赵庸教授在1992年设计
制造的，该机是中国历史上有记载的首架具有
原创自主知识产权的太阳能飞行器
（ZL94209702.5，1994.10.30，China）。“翱翔
者”号把阳光和太阳能研究以极低的成本提升到空中，其科学意义还包括通过技术/工程验证机的
研制与相关实验，能够发现太阳能飞行器关键技
术问题和利于找出解决问题的方法，为进一步研
制实用的太阳能飞行器建立理论基础和累积工
程实践经验。这种先研制缩比验证机再研制全尺
寸太阳能无人机的方法，有利于显著降低科研经
费、缩短研制周期。
第四届中国国际航空航天博览会新闻发布
会对外公布中国“绿色先锋”太阳能飞行研究计
划（如图7），该计划目标是结合一种特殊型式
的太阳能飞行器研制，系统地研究与太阳能飞行
器相关的科学问题，为持续发展中国太阳能动力
飞行探索研究事业建立更全面的科学技术基础。
该项目在2005年做过一些试验后再无进一步
消息。
近几年，国内虽然仍然有许多专家学者在研究太阳能无人机，但一直没有取得突破进展，而国外的太阳能无人机则在各方面的性能上突飞猛进。国家高度重视新能源的开发与利用，太阳能无人机作为一个集科技、能源、实用价值于一身的发展点，有很大的研究价值。
1.2本项目的目的
图7 “绿色先锋”
图6 “翱翔者”号
本项目是对太阳能无人机的一次尝试，希望能将传统飞机的设计同能源规划的问题相结合，在其中加入一些创新的举措，从而解决当前在太阳能无人机研制中几个比较突出的矛盾。
在项目的初期，我们的目的是初步建立一个基本的太阳能无人机平台。计划研制一架翼展约5米，大展弦比的常规布局飞机，动力能源主要由布置在上翼面的太阳能电池阵列提供，在起飞阶段电机需要较大电流时，由锂电池辅助供电，达到平飞状态时切换为太阳能直接供电。飞行时间约为20分钟，可以实现基本的能源控制管理。飞机需要有较好的操稳特性与滑翔特性。
在初期的平台成型后，我们将对各方面的性能进行优化，如提高太阳能电池组的转化效率、降低飞机的结构重量、研制多功能的能源管理系统等。
在平台的研制趋于成熟后，将在平台上加装任务载荷，如航拍设备，定位设备等，形成一个完整的、有实用价值的太阳能飞行器系统。
第二章飞机的总体设计
2.1能源规划与动力系统
2.1.1太阳能电池板的基本参数
本项目选用的太阳能电池为单晶硅太阳能电池，其基本数据如下：
图8 封装在蜂窝夹层上的太阳能电池板
2.1.2太阳能电池的连接方式
太阳能电池阵列最终输出的电压与电流，取决于电池片之间的串并联关系。串联则电压相加，并联则电流相加。参考单片电池片的参数，对于电机和螺旋桨的负载，电压明显不足，需要更多的串联电池片来提高电压。串联之后的电池片总电流并不增加，又需要将串联后的若干组电池片相并联，这样才能基本达到动力能源的需求。
规划电池片的串并联方式，还需考虑储能系统的规格。储能系统是太阳能无人机中重要的组成部分，目前国外太阳能无人机概念设计阶段都提出储能器应选择高能量密度、高效率的燃料电池，个别小型太阳能无人机则选用了性能较好的锂聚合物电池。在这里我们选用了锂聚合物电池，其优点在于：（1）体积小，重量轻；（2）与电机的匹配方式可以参考模型飞机的经验；（3）作为太阳能电池和电机之间的桥梁，可以起到稳定
电压电流的作用，避免因为阳光因素导致供电不稳。
电压方面：单节锂聚合物电池的电压范围为3.7V~4.2V，若想实现太阳能电池对其充电，太阳能电池电压应与锂电池电压基本持平或略高，考虑到受日照条件影响，单节锂电池大约需要10片太阳能电池串联为其充电。如此算来，比较合理的布置是选用3节串联的锂电池（电压为11.1V~12.6V，如图9），太阳能电池片则30片为一组串联（电压约15V，受日照条件影响电流会存在一定的波动）。
图9 本项目选用的锂电池（3S 3000mAh 25C）
电流方面：一组30片串联的太阳能电池电流约4A，使用3组并联则共需要90片太阳能电池，考虑电池片的尺寸及翼面积大小，这是一个可以接受的数量，同时功率大约达到180w，也基本达到飞机平飞所用功率（起飞爬升则不够）。
因此，最终太阳能电池片的连接方式定为：30片串联为一组，再将这样的3组并联，形成一个电压15V，电流12A的电池组。
2.1.3动力系统
动力系统由电池（包括太阳能电池和锂电池，电池同时也属于能源系统）、电子调速器、电机、螺旋桨组成。
电池部分是电机的能量来源，也是本项目的核心部分。除了提供足够的电压与电流外，如何协调太阳能电池与锂电池的工作状态也是这部分的重要问题。有关能源管理的解决办法请参看后边的章节。
电子调速器是将电池组输出的直流电转化成交流电的一个部件，它同时也有控制电流即控制动力大小的作用。电子调速器轻便小巧，转化效率很高，在小型无人机有很广泛的应用。其性能指标主要为允许通过的最大电流，最终，本项目组选用了40A的好赢牌“飞腾”系列电子调速器（如图10）。
图10 电子调速器
电机和螺旋桨共同构成电路的负载，也是飞机拉力的提供者。目前各大厂商生产的电机都会提供实测的拉力数据，这是我们选择电机的一大依据。当然由于本项目的特殊性，并非拉力越大越好，因为我们还要兼顾太阳能电池的功率。以下为本项目所选电机的参数。
图11 电机参数
螺旋桨我们选用了德国进口的CAM折叠桨，规格为电机推荐的12*6（如图11）。
图12 折叠桨
以上为本飞机选用的动力系统，预计可以产生1.55kg的拉力。在项目的初期，我们从成本考虑，暂时没有加装减速组。在进一步的研究中拟通过计算与实验，找到一个高效的减速比，以此为基础选择减速组。
2.2气动外形设计
2.2.1气动布局简述
当前太阳能无人机的气动布局形式主要有常规布局和飞翼布局两种。常规布局是早已有之的布局形式，设计方法比较成熟，技术风险低，适合于太阳能无人机的初期设计。而在对太阳电池、储能系统、控制系统等方面研究成熟的情况下，可以考虑飞翼、联翼等先进布局形式，进一步提高无人机性能。
本项目采用了常规布局，为铺设更多的太阳能电池片以及获得更好的滑翔性能，机翼为大展弦比的矩形翼，水平尾翼上同样布置有太阳能电池片。而为了减小遮挡面积，垂直尾翼采用了H型安装方式，左右两垂尾均未布置太阳能电池片。起落架采用前三点式。
2.2.2飞机外形参数
在飞机的俯视图中，浅绿色和深绿色代表铺设的太阳能电池，而从侧视图中可以清楚地看出尾翼的H型布局。
=
图13 俯视图
图14 侧视图
飞机的气动外形设计过程中，要时刻考虑太阳能电池片的布置，这是与常规飞机设计的重大区别。可以看出，在机翼的弦向布置了2片太阳能电池，前缘与副翼部分由于工艺复杂没有布置任何太阳能电池片。左右机翼共布置了38*2=76片电池，尾翼布置了14片，共计有90片电池布置在翼面上。关于具体封装方式，后面章节有进一步说明。
2.2.3翼型
机翼的翼型选取，主要考虑在低雷诺数条件下有较大的升阻比。最终确定翼型为MH115（相对厚度11%，弯度5.5%），以下为其特性曲线。
图15 翼型MH115特性曲线
2.2.4 焦点计算及静稳定裕度
使用公式：
式中：——焦点位置在机翼平均气动弦长所占比例
——机身对焦点位置影响系数，粗略计算取0.25
——平尾效率。正常式布局取为0.3
——尾容量
——平尾升力线斜率，
a——机翼升力线斜率，
——平尾下洗角相对于机翼迎角的变化量，这里参考常规布局的经验，
综上可求出：即焦点在机翼弦长42%处。
说明：由于电池片的封装问题，机翼的翼型难以完全保证，因此实际焦点可能会比理论计算值略微靠后。基于这种考虑，我们将静稳定裕度取为7%，即重心在弦长的35%处（重心通过移动可动部件调整位置）。
第三章机翼及尾翼结构设计
太阳能电池在机体平台上的应用是非常困难的工作。太阳能电池既是产生电能的功能元件，又作为蒙皮的一部分承载气动载荷。其自身厚度小、刚度差、易碎易裂，对于弦长较小的机翼曲面环境很难适应，当飞行中机翼弯曲变形较大时，电池片将严重受损。这就要求机体平台既要解决对太阳电池的封装问题，又要为电池提供良好的铺设平台。此外，大型太阳能无人机上电池铺设面积大，焊点多，线路复杂，客观上降低了组件的可靠性，对工艺要求较高。总体来说，对太阳电池的各种处理和铺设是太阳能无人机设计制作过程中一个重要的环节，该部分消耗的时间和经费在整个研制时间和研制费用中都占有较大的比例。美国AC公司在研制solong无人机的4年中，花费近一年时间用于把太阳电池与机体平台相结合的工作上，其总研制费用的一半用于太阳能电池相关部分。探路者无人机研制经费的3/4用于太阳电池相关部分。据国外某航模网站介绍，在把A-300电池铺设于无人机翼面上的过利中，电池的损失率高达50%。
3.1 机翼结构设计
3.1.1翼型的处理
如前所述，太阳能电池片很难铺设在曲面上，因此我们需要对翼型做适当处理。处理方法很简单，翼型上需要铺设电池片的位置用直线代替原来的曲线，这样在整个翼面上即可形成两个平面，非常便于铺设太阳能电池片（如图16）。
长航时太阳能无人机的设计
长航时太阳能无人机的设计优化 ETHZ讲座会议 飞机和航天器系统设计，建模与控制 一．引言 若干年前，能够依靠太阳能动力实现连续飞行一直是个梦想，但是现在这个梦想已经成真。事实上，在在柔性太阳能电池板、高能量密度的电池、小型化MEMS与CMOS传感器以及强大的处理器等领域已经取得显著进展。 其实太阳能飞机的原理很简单，装有太阳能电池板的机翼在太阳光的照射下获得电能，将能量用于螺旋桨推进系统，控制电路，并将剩余的电能用蓄电池储存起来。当夜晚来临的时候，将白天储存在电池里的电能慢慢释放用于驱动飞机各系统直到第二天太阳升起。 尽管如此，对于飞机的优化和整合以及技术方面的努力是必要的。主要的工作是将不同功能的部件尽量能以相同的标准考量。例如飞机的续航时间，就是一个需要综合考量的因素。 在2004年，洛桑联邦理工学院/苏黎世联邦理工学院的自主实验室与欧洲航天局共同提出了“Sky-Sailor”这个项目。这个项目是通过学习和研究自主导航控制的太阳能无人机在地球表面的飞行来验证火星专用版本的可行性。 本次讲座介绍的方法，用于全球范围内设计，旨在实现在地球上能够连续飞行的太阳能飞机。这种方法最早用于Sky-Sailor 项目，但是对于从几百克到翼展几十米的高空长航时无人机仍然具有通用性。 1.太阳能飞机的历史 1.1太阳能航空模型飞机概述 世界上首架太阳能飞机于1974年11月4日，在美国加利福尼亚州试飞，飞机名叫“Sunrise I”，由来自于Astro Flight 公司的R.J. Boucher设计。飞机在100m左右的高度飞行了大约20分钟。它的另一个改进版本“Sunrise II”很快被设计制造出来并且在1975年9月12号首飞，第二架飞机使用了新的太阳能电池板，比第一架飞机上的电池板效率高出14个百分点，总功率高达600W。 Helmut Bruss 和Fred Militky是在欧洲范围内第一个吃螃蟹的，在1976年8月16日，他们的模型“Solaris”在150秒内连续三次爬升到50m的高度[3]. 很久以来,许多设计制作飞机的人都尝试让飞机依靠太阳能飞行，这些想法变得越来越可行。最初，飞行时间只有短短的几秒，后来迅速的增长到几分钟以至于几小时[3]。这其中最具代表性的有1996年的Dave Beck和他的飞机Solar Solitude以及90年代创造了很多记录的Wolfgang Schaeper和他的飞机Solar Excel还有98年的Sieghard Dienlin以及他的微型飞机PicoSol。 2.2有人操纵的太阳能飞机 在许多太阳能模型飞机通过飞行证明了只要有足够的照度连续的飞行是可行的之后，那些70年代的太阳能飞机的先驱者便
无人机云系统三大运营商全面对比分析
无人机云系统三大运营商全面对比分析 来源：宇辰网 随着U-Cloud、U-care无人机云系统被民航局批准试运行，无人机监管进入“云”监管时代，基于信息技术和大数据分析，将为空域安全和监管提供有力保障，使监管者确保飞行安全，使用户和大众飞行放心。 2016年3月4日，U-Cloud正式获得中国民用航空局飞行标准司的运行批文，有效期两年，成为首家获得民航局批准的无人机云系统，运营主体是中国AOPA。 2016年4月20日，U-Care同样获得试运行批文，有效期两年，运营主体是青岛云世纪信息科技有限公司。
此外，大疆创新也于去年11月推出的无人机飞行安全系统GEO，首先在北美和欧洲地区投入使用，定位于全球飞行安全系统。据悉，为了适应国内监管政策，大疆或将推出针对国内市场的遥控航空器安全管理服务系统。 有人将这三家云监管系统比喻为中国三大电信运营商，也存在覆盖面、资费、功能开发等方面的不同，同时还涉及到通航领域限飞/禁飞区、申报流程等方面的监管。 那这三大云监管系统到底哪个实力雄厚，发展潜力大？对于需要接入的无人机企业，也就是利益相关方来说，主要从三个维度来看：价格（接入成本）、申报流程是否快捷便利、受到法律政策的干扰是否较小。当然，这里不能忽略中国式人情往来和体制的力量。 基础套餐 我们先来看一下这三大系统的共同功能，也就是民航局飞行标准司发布《轻小无人机运行规定（试行）》里是怎么说的。 U-Cloud系统目前在一般地区可主动监视4-150公斤（北上广等大城市则涵盖1.5公斤以上）的民用无人机。在U-Cloud中注册为普通用户的企业或个人不能看到所有接入的用户，因为有些注册为高级用户的企业或个人可以选择不让普通用户看到他。不过监管部门均属于高级用户，可以看到所有接入的用户。
信息化管理平台施工方案
一、信息化建设目的 为了从根本上加快我公司信息化建设步伐，建立公司从“决策层→管理层→操作层”自上而下的全透明信息网络，保证信息的真实性、及时性、准确性和完 整性；为公司经营决策提供科学的手段和依据；进而让信息化建设成为引领、带动、帮助全公司各科室工作走向良性健康发展的“助推剂”，现结合我公司实际，制定出信息化建设方案。 二、信息化建设意义 一是通过建立公司管理业务信息化平台，对公司人、财、物、信息资源进 行全面整合，促进“公司→区总公司”更好的沟通和协调，满足公司及时管理的 需求，使公司的整体运作能力及整体对外响应力获得提高，强化公司执行力。 二是建立公司高效的项目管理平台，利用信息系统提供的功能，完善各个 环节的成本控制手段，进行切实可行的成本控制及差异分析，辅助公司提高成本核算及控制的能力，降低公司整体运营成本。 三是建立公司统一的风险监控平台，加强异常和重大事项的监控与反馈机 制，帮助公司更有效地对所属各县网点进行监控，降低公司整体运营风险。 三、信息化建设目标 根据公司要求：信息化建设的重点为“一个平台、二大系统”，即建立集成系统应用平台；建立和完善以进度管理为主线、以成本、安全和质量管理为核心的综合项目管理系统，建立和完善以群件、WEB和数据库技术为基础的经营管理信息系统。 建立局公司内部局域网或管理信息平台，实现内部办公、信息发布、数据交换的网络化；建立并开通局(公司)外部网络连接；使用综合项目管理信息系统和人事管理系统，业务销售与财务相关软件等基础设施建设，实现公司信息门户、综合项目管理、人力资源管理、办公自动化、业务销售管理、档案资料管理、财务资 金管理等的现代化、透明化、节约化和快速化。 四、我公司信息化建设现状 一、信息化办公滞后，设备已安装但仍未投入使用，部分科室工作仍处于手工状态。 二、工程方网络布线存在问题，办公大楼一楼模块不通，一楼交换机无法使用。
植保无人机操作综合考试1
植保无人机综合考试（一） 一、单选题 1. 四旋翼无人机能飞起来是因为（） A. 无人机本来就比空气飞轻 B.因为风将无人机吹到空中 B. 四个螺旋桨旋转产生的升力大于无人机重力 C. 四个螺旋桨旋转使无人机重力消失 2. P20 植保无人机飞行作业的效率，是人工植保的多少倍？（） A. 60至80倍 B.10至20倍 C.7倍 D.90至100倍 3. 喷洒的药物雾化效果越好，作物的吸收效果也越好。P 系列农业无人机的离心雾化喷头能把药粒雾化到多少微米？ A. 150-550 微米 B.85-550 微米 C.100-600 微米 D.200-600 微米 4. 出于人员安全考虑，作业地块应处于以下哪种状态？（） A. 作业时，刚作业过的航线区域考研有人 B. 当作业高度比人高 1 米时，作业区域可以有人 C. 作业区域不能有人 D. 无人机起飞时，刚作业过的航线区域可以有人 5. 智能电池充电完成后会有什么提示？（） A. 无提示 B.五颗绿灯闪烁并伴有声音提示 C.五颗绿灯常亮并伴有声音提示 D. 五颗绿灯闪烁 6. 农业无人机植保作业过程中，小白发现“极飞农业”APP 出现电池电量低的警告（当电量《=30%时），但此次航线作业还未完成，建议小白（） A. 以防止智能电池过度放电为原则，安全返航更换电池 B. 以完成作业为第一目的，智能电池可以过度放电一两次 C. 以完成作业为第一目的，即使智能电池过度放电也无所谓 D. 只要无人机不会掉下无需理会智能电池的电量 7. 灌药机校准步骤可简要归纳为（） A. 先满药箱校准再空药箱校准 B. 先空药箱校准再满药箱校准 C. 空、满药箱只需校准一个即可 D. 空、满药箱校准满药先后顺序 8. 灌药机与药箱连接插孔需保持清洁，否则灌药过程中可能会导致什么情况？（） A. 灌药机显示异常 B.无影响 C.漏药 D.灌药量出错
神秘的太阳能无人机
神秘的太阳能无人机 在古希腊神话中，有这样一个故事：伊洛卡斯父子在战争中被打败，为了逃跑，他们用绳子和蜡将羽毛固定在胳膊上，然后朝着太阳的方向飞去，在接近太阳时，因蜡被融化，羽毛脱落，坠海而死。伊洛卡斯父子懂得模仿鸟儿飞翔，但没有想到高温会将蜡融化，使羽毛脱落。如今真的出现了能朝着太阳飞，而且必须依靠阳光才能飞行的飞行器――美国航空航天局（NASA）正在秘密研制的太阳能无人机，它用现代复合材料代替了蜡，用复杂的结构代替了鸟翼，可长时间地遨翔在万里蓝天。下面我们就来看一看这种神秘的太阳能无人机的近况、相关技术、主要型号及其用途。 NASA对太阳能无人机的研究 用太阳能作为飞机的能源，这种想法由来已久，也有人尝试过，但真正开始进行型号研制并取得进展却是近年来的事。美国航空航天局（NASA）经过多年的研究之后，提出了一个称为ERAST（即环境研究飞机和传感器技术）的计划，实际上就是美国的发展太阳能无人驾驶飞机计划。这个计划一直在秘密实施，直到近来才先后向外界透露了一些情况。
据介绍，目前这项计划进展得比较顺利，已经有四种型号的太阳能无人机样机先后问世。最早的型号是“探索者”（Pathfinder），其后是称为“探索者＋”（PathfinderPlus）的改进型，第三种型号叫“百人队长”（Centurion），最新的型号是“太阳神”（Helios）。 这四种型号的太阳能无人机，都是位于加里福尼亚州的大气环境公司所制造，并且先后开始试飞。在试飞中，它们曾创造了两个方面的记录：一是首次实现了太阳能动力飞行；二是创造了螺旋桨无人机飞行高度达到20000米以上。这两项记录的每一项都意味着太阳能无人机向成功和实用迈出了非常重要的一步。特别是实现了太阳能动力飞行，标志着这种飞行器长时间、长距离的不着陆飞行将成为可能。在理论上，只要不出现机件损坏，它的续航时间和航程都是无限的。 最先打破这两项记录的是“探索者”太阳能无人机。它不但成功地使用了太阳能作为飞机的动力能源，而且能在20000米以上的高空正常使用。在此之前，飞行高度达到20000米以上仍能保持正常飞行的只有为数不多的几种飞机，其中包括美国的U－2高空侦察机、前苏联的M－55高空侦察机、美国的SR－71侦察机和最近因失事而全部停飞的法英合作研制的“协和”号运输机。况且这些都是喷气式飞机，而螺旋桨飞机至今无人企及。这主要是因为在这个高
关于无人机的论文综合
前言： 无人机(缩写为UAV)又称“空中机器人”是一种动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器。它大体上是由无人机载体、地面站设备(无线电控制、任务控制、发射回收等起降装置)以及有效负荷三部分组成的。根据无人机的结构、飞行时间、飞行距离或执行任务的性质等特点我们可以把它划分成不同种类。从总体结构来看,无人机有固定翼、垂直旋翼、倾斜旋翼、旋翼/固定翼之分;根据活动半径和续航时间,无人机可大体分为近程、短程、中程和远程四类;根据用途,我们又可以把无人机分为军用和民用两大类。无人机是1917年由英国首先研制成功的。虽然它问世已久,但直到上世纪50年代才得到了真正的发展。 国内外无人机发展现状： 国内无人机近几年来发展比较快，民企也多通过第三届尖兵之翼就可以看出国内现在发展无人机的趋势越来越好。而除军事用途外，由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。正是因为看到未来无人机的民用市场潜力巨大，除一些科研院所外，民营企业也开始介入无人机市场。目前粗略估计全国约有170多家单位在生产无人机。“就低端产品而言，一套无人机系统的生产成本有可能不超过几十万元，这也是中国有众多厂家看重无人机市场前景的一个原因。我国无人机当前只具备侦查能力，无人机并不被现代战争看好，机器造价昂贵，战场灵敏度低，极易被敌人
捕捉，无法防御最新的电磁干扰等种种弊端，即便是美国也无能力大规模生产。 国外近年来，无人机在民用方面的应用越来越多，各国在无人机的民用方面逐渐开放。无人机已经广泛应用于公共安全、应急搜救、农林、环保、交通、通信、气象、影视航拍等多领域。在过去几年，英国已经向130多家企业和政府机构颁发许可，美国签发了1400多份许可。毫无疑问，随着技术的更新和发展，民用无人机将迎来井喷式的发展，应用前景十分广阔。 国际无人机标杆国家极其发展情况如下： 美国： 美国作为全球第一军事强国，无人机的种类和数量都居全球第一，美国无人机的发展方向代表了世界无人机的发展趋势。为了指导和规划美国无人机的发展，美国国防部相继于2000，2002，2005和2007年公开发表了4个官方文件：《2000~2025年美国无人机路线图》，《2002～2027年美国无人机路线图》，《200～2030年美国无人机系统路线图》、《2007～2032年美国无人系统路线图》。前3个路线图分别给出了自主控制等级发展趋势图，对无人机自主控制级别( Autonomous control level，ACI ) 都采用了相同的提法，把自主控制的级别划分为了10级，对自主控制等级的衡量标准中包括故障诊断能力、航线规划能力、机群协同能力、机群战术规划能力、分布式控制、机群战略目标等内荣。并对当前有代表性的、在研究的和未来规划的无人机系统如Pioneer，Global Hawk，X-45，AFRI Goal和ONR Goal等的ACI都进行了较明确的定义。ACI己经开始作为一种标准用来衡量无人机的自主性提高ACI是美国无人机发展的趋势之一。美国国家航空航天局(NASA)新成立了一个无人机应用中心，专门开展无人机的各种民用：研究，它同美国海洋与大气局(NOAA)合作利用无人机进行天气
无人机创业计划书
篇一：h u m m i n g b i r d无人机创业计划书 hummingbird无人机公司创业计划书 第一章概述无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和 自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100公里空域），如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。本文首先论述了该商业计划产生的背景和意义，然后运用战略管理的理论对四旋翼无人机项目内、外部环境进行分析，认为目前国内无人机民用市场虽在导入期，但是具有广泛市场应用基础和非常大的发展潜力。确定目标市场以及市场定位，然后制定营销计划。对项目财务决策指标进行评价，最后运用风险管理的相关理论对项目可能遇到的风险进行分析并提出相应的风险对策以及风险规避方法。本商业计划书为 hummingbird 公司的资本融资提供决策参考，希望 hummingbird 公司能够吸收到 所期望的行业投资，以达到投资者、客户、员工乃至社会的多赢目标。 第二章项目背景 无人机最早在20世纪20年代出现，当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于 描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到v-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。21世纪前十年，世界各国都在大力发展各种用途的无人飞机，目前世界上有32个国家 已研制出了200多种无人机，有55个国家装备了无人机。无人机成为本世纪武器装备发展中的最大亮点。据报道，1993-2005年间，北约国家无人战斗兵器总数增加了1.7倍，2006 年这一数量达到了11万架具。 在国内，无人机的发展相对滞后，早期的无人机的研发基本以满足军用靶机需求为主。但是随着国内对无人机的逐渐认识，特别是汶川地震发生后，无人飞行器得到了社会和各级政府部门的认可，其技术得到了非常快速的发展。近十几年来，国内先后成立了70多家企业进入无人 机行业，从事无人机的研发、制造和产业化运用，形成了一个新兴的产业。从产业发展的现阶段来看，我国的无人飞行器产业正处于市场导入期，鉴于市场的巨大潜量，各类资本都对该行业表现出浓厚的兴趣，纷纷进入或试水该行业，相关的无人机企业也在国内迅速大量涌现。伴随着无人机市场的发展而成立和壮大，国内民用无人机市场还处于从形成到发展阶段，hummingbird公司致力于民用无人机开发销售，希望能够尽早占领民用无人机市场，成为民用无人机行业的龙头企业。 第三章产品技术与服务 3.1无人机产品分析 3.1.1产品概况 hummingbird无人机属于小型多旋翼无人机，它是一个集空气动力学、自动控制技术、碳纤维复合材料技术等多门技术集成的高科技产品。并且无人机也并不是一个单独的无人机产品，
无人机激光雷达扫描系统
Li-Air无人机激光雷达扫描系统 Li-Air无人机激光雷达扫描系统可以实时、动态、大量采集空间点云信息。根据用户不同应用需求可以选择多旋翼无人机、无人直升机和固定翼无人机平台，可快速获取高密度、高精度的激光雷达点云数据。 硬件设备 Li-Air无人机激光雷达系统可搭载多种类型扫描仪，包括Riegl, Optech, MDL, Velodyne等，同时集成GPS、IMU和自主研发的控制平台。 图1扫描仪、GPS、IMU、控制平台 无人机激光雷达扫描系统设备参数见表格1： 表格 1 Li-Air无人机激光雷达扫描系统 图2 八旋翼无人机激光雷达系统图3 固定翼无人机激光雷达系统 设备检校
公司提供完善的设备检较系统，在设备使用过程中，定期对系统的各个组件进行重新标定，以保证所采集数据的精度。 图1扫描仪检校前（左）扫描仪检校后（中）检校前后叠加图（右） 图4（左）为检校前扫描线：不连续且有异常抖动；图4（中）为检校后扫描线：数据连续且平滑变化；图4（右）为检校前后叠加图，红线标记的部分检校效果对比明显。 图5从左至右依次为校正前（侧视图）、校正后（侧视图）、叠加效果图图5（左）为检校前扫描线：不在同一平面；图4（中）为检校后扫描线：在同一平面；图4（右）为检校前后叠加图。 成熟的飞控团队 公司拥有成熟的软硬件团队以及经验丰富的飞控手，保证数据质量以及设备的安全性，大大节约了外业成本和时间。
图6无人机激光雷达系统以及影像系统 完善的数据预处理软件 公司自主研发的无人机系统配备有成套的激光雷达数据预处理软件Li-Air，该软件可对无人机实时传回的激光雷达数据进行航迹解算、数据生成、可视化等。 图7 Li-Air数据预处理功能 成功案例 2014年7月，本公司利用Li-Air无人机激光雷达扫描系统进行中关村软件园园区扫描项目，采集园区高清点云以及影像数据。飞行高度200m，点云密度约50点/平方米，影像地面分辨率为5cm。通过POS数据解算，完成对点云和影像数据的整合，得到地形信息和DOM等。
企业具备信息化管理平台
企业具备信息化管理平台 信息化管理是当代最具潜力的新的生产力，信息资源己成为国民经济和社会发展的战略资源，信息化水平己成为现代化水平和综合国力的重要标志。企业信息化就是围绕提高企收的经济效益和竞争力，充分利用电子信息技术，不断扩大信息技术在企业经营中的应用和服务，提高信息资源的共享程度。于2007年10月18日，建设部颁布了《施工总承包企业特级资质标准》及《施工总承包企业特级资质标准信息化标准考评表》，考试表就建筑特级资质企业在信息化建设的具体业务范围和具体要求都说了明细说明。要求在2010年前必须全部上线实施完毕。面对建筑企业现今的状况，市建筑业管理局特邀请软件公司作了相关研讨，提出了如何推进建筑施工企业信息化建设提出相关问题。 一、促进观念的转变，以信息化推动企业 科学技术是第一生产力，信息技术是当代最新的科学技术。在当今信息爆炸的时代，信息技术大大缩小了人们在时间、空间上的距离，而信息化建设是企业实现技术创新、管理创新的重要手段。 在新形势下，工程处深刻认识到企业发展与信息化建设的关系，解放思想，转变观念，积极推动信息化建设。在这方面，主要做了以下几项工作。 (1) 转变观念，提高对企业信息化建设重要性的认识。
(2) 有步骤地开展技术和管理十部的信息知识培训，小断提高他们的计算机应用水平。 (3) 制订周密的“九五”及“十五”“十一五”信息化建设规划。 在规划中，首先确定了企业信息化建设的指导思想、原则和目标，其核心就是循序渐进，注重实效。循序渐进，就是要认识到企业信息化工作不能操之过急，要有一个逐步消化、普及的过程;注重实效，就是要结合企业实际，确定信息化工作的重点及关键所在，选择投入较少、成效明显的工作为突破口。 二、以工程项目管理信息化为突破口提高企业信息化建设水平 工程项目是施工企业生存与发展的基础。企业的效益来源于工程项目。因此，以工程项目管理信息化为突破口，是提高企业的经济效益和经营水平、提升企业核心竞争力，从而提高企业信息化建设水平的捷径。 建立工程项目管理信息系统可坚持总体规划、系统设计、分步实施的原则。分阶段逐步实现工程项目管理信息的高度共享，提高工程项目管理的现代化和信息化水平。 工程项目管理信息化可分为几个阶段和模块实施，项目前期是施工企业业务流程的起步阶段，主要是对工程项目信息的搜集、整理、筛选，对工程项目可行性的分析研究，实现信息共享;投标阶段是施工企业真正参与市场竞争、争取市场份额的阶段，体现企业的综合实力，它成功的每一步运作需要企业各方而的配合、协调和强大的后台支持。实现信息化管理的企业可以节省大量的人力物力;施工阶段是
太阳能无人机平台
太阳能无人机平台 Prepared on 24 November 2020
第21届“冯如杯”学术科技竞赛参赛论文 科技发明制作类 论文名称：太阳能无人侦察机 项目编号： 学院名称：航空科学与工程学院 专业名称：飞行器设计与工程 学生姓名：王斐然（） 指导教师：孙康文 北京航空航天大学 二○一一年四月制
作者承诺 我保证本论文的工作由我和项目组的成员独立创作，保证本论文中不存在抄袭、剽窃、侵权、伪造、故意夸大等各种弄虚作假的行为。我和项目组成员将遵守本届冯如杯参赛的有关各项规定。并愿意承担因为个人原因而产生不良后果的责任。 申请者(签章)： 2011 年04月01日
摘要 太阳能无人机作为飞行器的一种，是指以阳光、太阳能以及太阳可能存在的其他能量来作为动力和任务设备能源的飞行器。以太阳能作为未来航空航天器的辅助能源乃至主能源，是人类具有方向性和前沿性的重要研究目标。20世纪中期以来，太阳能飞行器研究已经成为世界航空航天业重点发展的新兴领域。目前，以瑞士、美国为首的一些国家已经在这方面取得了长足发展，而国内受制于各种因素一直没有突破性进展。本项目组希望在太阳能无人机的设计及应用上进行一些探索，尝试创造性解决太阳能无人机动力不足、能源管理等技术难题，为国内在此领域的研究提供一些借鉴。 本文旨在辅助实物，说明这样一架以太阳能为动力能源配给的小型无人机的设计过程、初步应用以及未来发展的前景。 关键词：太阳能无人机，空中侦察，太阳能电池，锂电池，能源管理
Abstract Solar-powered plane is a kind of aircraft. It is powered by sunshine, solar power and any other energy that possibly released by the sun. Solar-powered aircraft has been one of the most cutting-edge technologies and is still an important research subject. Since the mid-20th century, solar-powered aircraft has been an key emerging area in world aviation industry. Currently, countries such as Switzerland and the US have achieved great success in this field, while there hasn't been any remarkable breakthrough in China due to various reasons. We hope to inquire a little into design of solar-powered airplane. We try to solve technical problems such as insufficient power, power management etc. And we hope that our work will provide reference for further research in this realm This essay, with a model, aims at explaining the design process of such a small unmanned solar-powered aircraft and its development prospects. keywords: solar-powered airplane,air reconnaissance,solar cell,lithium cell,power management
无人机系统建设方案(初稿)--李仁伟--2018.09.21
监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9
目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (3) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (5) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (5) 2.2.2、航拍摄像 (12) 2.2.3、空中抛投 (25) 2.2.4、通信中继..................................... 错误！未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (29) 2.3.1、平台内容 (30) 2.3.2、软件架构 (31) 2.3.3、通信架构 (31) 2.3.4、客户端界面 (32)
一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。
六旋翼无人机系统
六旋翼无人机系统技术文件 一、产品名称：六旋翼无人机系统 二、X-6是全新研制的六旋翼无人机系统，具有载重能力较强、续航时间理想、 与X-8无人机相比，体积更小、重量较轻、目标特性小，使用更加快捷、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，稳定度与性能相对x-8无人机稍有逊色。 简介： X-6 无人机是由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）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；具有通过视频眼镜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：
太阳能无人机的发展现状及应用前景
太阳能无人机的发展现状及应用前景 王 准 张玉巧 （陆军航空兵学院机载系 北京101114/讲师） 关键词 太阳能 无人机 应用 人类最早在飞行器上应用太阳能是在上个世纪60年代，目前正在研制太阳能无人机的国家有中国、美国、以色列和日本等。 一 太阳能无人机的现状 （一） 美国 1 NASA继续与私营公司研制太阳能无人机 美国航空航天局(NASA)与埃罗维洛恩芒公司(AeroVironment )签署一项协议，以延长它们在"环境研究飞行器与传感器技术"(ERAST)计划下合作研制太阳能无人机的伙伴关系。 ERAST计划是1993年开始实施的，通过为一些从事无人机研制的公司提供资助的方式，推动无人机技术的发展。受资助的公司之中包括位于加州的埃罗维洛恩芒公司。根据ERAST 计划安排，原来的合作关系到今年9月即将结束。新协议的签订将使这种合作关系延续到2007年。 埃罗维洛恩芒公司主要研制新型太阳能无人机，采用太阳能推进技术，白天用太阳能供电，晚上用蓄电池。根据新协议，该公司与NASA的德赖登飞行研究中心继续联合研制"太阳神"(Helios)原型机和"探索者-改"(Pathfinder Plus)无人机，以及它们所用的两种交流换热系统。据称，"太阳神"无人机采用此系统，理论上一次将能连续飞行6个月。2003年夏季，"太阳神"无人机将装备交流换热系统进行一系列长航时验证飞行。 2 美国德赖登飞行研究中心计划发展的太阳能无人机 美国国家航空航天局(NASA)的德赖登飞行研究中心正计划在今后14年内发展两种新型高空、长航时太阳能无人机。 第一种新型无人机称为"全球观察者"(Global Observer)，德赖登中心希望它2012财年上天。"全球观察者"将能够在与SOLEO同样高度上携带150千克(331磅)有效载荷，但航时将为30天或更多。它将继承为"太阳神"无人机研制的技术，使用再生太阳能动力系统。预计2008财年招标。
太阳能无人机将会是未来发展趋势
太阳能无人机将会是未来发展趋势 随着无人机的价格不断地在降低，农场主完全可以有能力购买一台无人机用于观察农作物，农场主可以每天使用无人机对他们的农田进行检测，这样就能精确追踪到农田庄家作物的生长境况以及各种变化。 者可能只需要花费50美金就能购得一架模型无人机（航模），无人机除了供用户进行日常娱乐以外，无人机也在发挥着各种重要的生产力作用，尤其是太阳能无人机，太阳能无人机的使用场景是十分丰富，它可以帮助监测气候，环境以及货物运输等。 可持续性农场 根据MIT的评估，低价的农业无人机将被用来观察农作物的生长，在过去，农场主经常雇佣载人飞行器支付高达1000美金/小时的费用来观察农作物的（生长，灌溉，腐烂，害虫以及感染等），现在许多农场主已经转向使用太阳能无人机，这些太阳能无人机可以在农田上方进行低空飞行，并且采集农作物的生长和数据。 环境保护 太阳能无人机将被越来越多地运用到环境保护过程中去，Aero ironment的Puma无人机是第一批被FAA允许使用的无人机，目前该公司的这种无人机被用来检测和观察敏感地区的油管和环境状况。Puma同时也被运用到冰川流动以及记录泄露物的生态情况，Puma可以说是一种低碳，低噪音的无人机，在使用时几乎不会对环境造成影响。与Puma类似的无人机还有Insitu，Insitu也在检测油管，追踪环境变化以及森林火灾等方面发挥着作用。全球产业扩张 除了在可持续性产业上的作用外，太阳能无人机也在推动快递行业以及服务行业的发展，Rwanda准备建立全球第一个无人机货物中转站，无人机货物中转站将让郊区具备接收重要资源的能力（例如：机械设备和食物等），在未来无人机能够负重100镑的货物。其他令人熟知的无人机快递项目有Amazon的PrimeAir服务，国内也有顺丰和京东在测试无人机快递 偏远地区建设
无人机编程技术及智能系统设计
无人机编程技术及智能系统设计 1．无人机编程技术 1.1．无人机编程技术综述 无人机本身是个非常综合性的系统。就基本的核心的飞行控制部分来说，一般包括内环和外环。内环负责控制飞机的姿态，外环负责控制飞机在三维空间的运动轨迹。高端的无人机，依靠高精度的加速度计和激光陀螺等先进的传感器（现在流行的都是基于捷连惯导而不是平台式），计算维持飞机的姿态。低端的型号则用一些MEMS器件来做姿态估算。但它们的数学原理基本是相同的。具体的算法根据硬件平台的能力，可能采用离散余弦矩阵/四元数/双子样/多子样. 高端的无人机，AHRS/IMU采用的基本都是民航或者军用的著名产品。例如全球鹰的利顿LN-100G/LN-200等。这些系统价格昂贵但精密，内部往往是零锁激光陀螺之类。例如LN-100G的GPS-INS组合，即使丢失GPS，靠惯性器件漂移仍可以控制在120m/min。低端的无人机就没那么精密讲究了，一般都依赖GPS等定位系统来进行外环控制，内环用MEMS陀螺和加速度计进行姿态估算。 如果把无人机看成一个完整的系统，那么还需要很多其他支持，例如任务规划，地面跟踪等等.进行无人机编程，得看你具体是指哪方面。如果是飞控系统，你得需要比较扎实的数学知识，对各种矩阵运算/控制率什么的有深刻的了解。如果只是希望现有的带飞控的平台去做一些任务，那么需要根据具体的平台来考虑。有些平台提供了任务编辑器，甚至更灵活的任务脚本。 1.2．无人机编程模块分类： 模块分类最粗的分法就是两个模块，一个模块负责飞行，维持飞机航线和姿态，以及和地面控制的通信，另一个模块就是功能模块，因为无人机总是要完成一些任务，具有一定功能的，如果再细分的话飞行模块里还有姿态控制，航线控制，GPS定位，电源或者燃料的管理等等。功能那一部分就看无人机要完成的任务了。如果说编程的话任何一个部分都可以通过程序自动划实现的。 1.硬件接口编程：如控制器和各传感器之间 2.控制算法程序实现，控制姿态调整的算法，编队飞行的算法，自主飞行智能算法等等。这些算法需要在主控器上通过机器语言（程序）实现。 3.传感器数据处理。如陀螺仪的角速度，强磁计的偏航信息，加速度计
太阳能无人机 神秘的太阳能无人机
在古希腊神话中，有这样一个故事伊洛卡斯父子在战争中被打败，为了逃跑，他们用绳子和蜡将羽毛固定在胳膊上，然后朝着太阳的方向飞去，在接近太阳时，因蜡被融化，羽毛脱落，坠海而死。伊洛卡斯父子懂得模仿鸟儿飞翔，但没有想到高温会将蜡融化，使羽毛脱落。如今真的出现了能朝着太阳飞，而且必须依靠阳光才能飞行的飞行器――美国航空航天局（NASA）正在秘密研制的太阳能无人机，它用现代复合材料代替了蜡，用复杂的结构代替了鸟翼，可长时间地遨翔在万里蓝天。下面我们就来看一看这种神秘的太阳能无人机的近况、相关技术、主要型号及其用途。 NASA对太阳能无人机的研究 用太阳能作为飞机的能源，这种想法由来已久，也有人尝试过，但真正开始进行型号研制并取得进展却是近年来的事。美国航空航天局（NASA）经过多年的研究之后，提出了一个称为ERAST（即环境研究飞机和传感器技术）的计划，实际上就是美国的发展太阳能无人驾驶飞机计划。这个计划一直在秘密实施，直到近来才先后向外界透露了一些情况。 据介绍，目前这项计划进展得比较顺利，已经有四种型号的太阳能无人机样机先后问世。最早的型号是“探索者”（Pathfinder），其后是称为“探索者＋”（PathfinderPlus）的改进型，第三种型号叫“百人队长”（Centurion），最新的型号是“太阳神”（Helios）。 这四种型号的太阳能无人机，都是位于加里福尼亚州的大气环境公司所制造，并且先后开始试飞。在试飞中，它们曾创造了两个方面的记录一是首次实现了太阳能动力飞行；二是创造了螺旋桨无人机飞行高度达到20000米以上。这两项记录的每一项都意味着太阳能无人机向成功和实用迈出了非常重要的一步。特别是实现了太阳能动力飞行，标志着这种飞行器长时间、长距离的不着陆飞行将成为可能。在理论上，只要不出现机件损坏，它的续航时间和航程都是无限的。 最先打破这两项记录的是“探索者”太阳能无人机。它不但成功地使用了太阳能作为飞机的动力能源，而且能在20000米以上的高空正常使用。在此之前，飞行高度达到20000米以上仍能保持正常飞行的只有为数不多的几种飞机，其中包括美国的U－2高空侦察机、前苏联的M－55高空侦察机、美国的SR－71侦察机和最近因失事而全部停飞的法英合作研制的“协和”号运输机。况且这些都是喷气式飞机，而螺旋桨飞机至今无人企及。这主要是因为在这个高度上空气比较稀薄，只相当于火星表面的空气条件，飞机长时间飞行很困难，也很危险。飞行员要穿着性能非常可靠的抗荷服，发动机要有良好的高空工作性能，螺旋桨要有在高空使用的能力。对于太阳能无人机来说，由于无人驾驶，因此无须考虑飞行员的生存和工作条件。 要想使飞机能在20000米以上的高空条件下飞行，必须提供足够的升力。解决这个问题，对于低速飞机来说通常的办法是选择合适的翼型、加长翼展、加大机翼面积，以尽可能地增大飞机的升力，同时也要千方百计地减轻飞机重量。因此，我们从本文的插图中可以看到，这些太阳能无人机的翼展都很长，翼面积非常大，而且主要是采用比较轻的新型材料制作的。 现在研制的几种太阳能无人机的翼载荷都很小，如“太阳神”太阳能无人机，其翼载荷还不到3公斤/平方米。为了作到这一点，生产厂家不得不在机翼上全部采用新型的复合材料，如卡夫拉、碳纤维、奥美丝等，以及用优质的胶卷膜片作为机翼蒙皮。这样的机翼，不但重
无人机管理制度及运用
无人机管理制度及运用 一、无人机管理制度 为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，有序推 进安全生产标准化、管理精细化，弘扬“高标严管品质清廉”的精神。我分部购入大疆无人机1台，运用于安全质量环保、抢险救灾和形 象进度等方面的监测。依据中国民用航空局飞行标准司《轻小型民 用无人机系统运行暂行规定》征求意见稿，特制定本《制度》。 1、无人机纳入分部项管会管理，无人机使用和保管由分部安质部负责，其他人员使用需在安质部登记备案。 2、无人机操作员必须认真负责、不得粗心大意、不得盲目蛮干、以免危机他人的生命或财产安全。无人机操作员必须经过出售方的 培训并考核合格才能操作。 3、无人机操作员在酒后或受任何药物影响其工作能力时，严禁操作无人机，避免造成安全事件。 4、无人机起飞前操作员必须掌握天气情况、周边环境等，在风雨雪雾雷电等恶劣天气下严禁飞行，以免损坏。 5、在开阔的场地飞行：飞行时请远离建筑物、数木、高压线以及其它障碍物，同时远离水面、人群和动物。 6、在视距范围内飞行：请保持飞行器始终在视距范围内，避免飞到可能阻挡视线的物体后面造成损坏。 7、无人机与各类架空线路距离必须大于7m以上，无人机飞行 垂直高度距离路基顶面不得大于60m，无人机飞行水平宽度不得超 越青连铁路红线外30m，严禁在其它地方飞行。
8、本制度最终解释权归分部安质部，本制度不足之处在无人机使用过程中进行修订。 二、无人机性能简介 大疆PHANTOM 3 Advanced无人机由飞行器和遥控器组成。 飞行器起飞重量1280g，最大起飞速度5m/s，最大下降速度3m/s，最大水平飞行速度16m/s，最大飞行海拔高度6000m，最大平面控 制距离5000m，最大垂直飞行高度120m。 无人机机身展示 三、无人机在安全质量环保检查中的运用 运用无人机在安全质量检查中达到了“横向到边、纵向到底、全 方位无死角”的效果。在绿化工程和防护栅栏工程检查中发挥的作用 尤为突出，通过航拍能全方位的掌握施工现场存在的问题，并分析 影像资料、查找原因、以安全检查“四定”原则下发整改通知单，督 促现场积极整改，确保安全生产、质量合格。
一种新型的太阳能无人机分布式相控阵天线
第35卷第7期电子元件与材料V ol.35 No.7 2016年7月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Jul. 2016 一种新型的太阳能无人机分布式相控阵天线 陈军全 （中国西南电子技术研究所，四川 成都 610036） 摘要: 由于远距离传输、小口径安装、精确波束指向等诸多因素，传统的相控阵天线无法满足临近空间长航时太阳能无人机的通信需求。针对此问题，提出了一种新型的太阳能无人机分布式相控阵天线，以实现高数据率远距离传输；基于分布式阵列方法解决天线安装问题；采用基于应变测量元件的波束校正方法实现精确波束指向。设计了一种Ka频率的分布式相控阵天线，通过仿真，验证了本文提出方法的正确性。 关键词: 无人机；分布式天线；相控阵天线；子阵；波束校正；信号合成 doi: 10.14106/https://www.wendangku.net/doc/8d13811344.html,ki.1001-2028.2016.07.013 中图分类号: TN823 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2016）07-0053-07 Novel distributed phase array antenna of solar powered UA V CHEN Junquan (Southwest Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036, China) Abstract: Due to some limitations (long-distance transmission, small-caliber mounting, accurate beam steering), the communication demand of long endurance solar powered unmanned aerial vehicle (UA V) cannot be satisfied by using the traditional phase array antenna. According to these questions, a novel distributed phase array antenna for UA V was proposed. It employed phase array antennas to realize the high data rate and long-distance transmission; and then, it implemented the method based on distributed subarray to solve the installation problem; finally, it also employed the beam correction method used strain measuring devices to establish accurate beam steering. As a sample, a Ka-band distributed phase array antenna was designed. The feasibility of the proposed method is validated by the simulation. Key words: UA V; distributed antenna; phase array antenna; subarray; beam forming remedy; signal combining 太阳能无人飞机具有巡航时间长、飞行高度高、覆盖区域广等优势，可执行侦察监视、预警、探测等任务，已逐渐引起人们的重视[1-2]。然而，根据临近空间长航时太阳能无人机的要求，以及大尺度机翼/机体结构安装和飞行器载荷轻的限制，太阳能无人机天馈系统设计仍然面临一些挑战。第一，太阳能无人机飞行高度高、覆盖范围大、通信链路长，为了确保通信质量，通信链路需满足高数据率远距离传输[3]，即天线具有高EIRP（Equivalent Isotropic Radiated Power）、G/T（Gain/Temperature）值；第二，为了追求高的气动效率和高空长航时作业，太阳能无人机一般采用覆盖大量太阳能板的大展弦机翼，导致平台很难满足大口径天线阵列安装条件。第三，由于太阳能无人机飞行依靠太阳能，所以机载设备尽量要减少对飞机能量的消耗。基于轻型结构理念，太阳能无人机降低了飞机的结构强度，在飞行过程中容易发生结构变形，为了保证正常通信，需考虑天线实时的精确波束指向[4]。 采用有源相控阵天线可以实现高EIRP和G/T值的天馈系统[5-6]，满足飞行器高数据率远距离传输。然而，阵元数目较多（数千个阵元），采用常规的相控阵天线体制大口径阵列设计，阵列的馈电网络设计难度大，整个阵列的质量和体积无法满足机翼安装条件。采用分布式天线[7-8]，可以将大口径天线阵列性能通过多个小口径天线阵列实现，适合太阳能无人机的机翼安装条件。但是，常规的分布式天线对每个阵元都进行自适应处理，由于相控阵体天线的阵元数多，算法很难实现灵活、快捷的特点。对于无人机平台，人们对分布式阵列开展了相应的研究，构建了相应的MIMO(Multiple Input Multiple Output)信道模型，通过采用多天线和空时编码技术有效对抗多径衰落、机身对天线的遮挡效应、提高通信容量，实现可靠的通信[4-9]。然而，在这些研究中很少涉及相控阵天馈系统与应用平台适应性的问 研究与试制 收稿日期：2016-04-13 基金项目：国家高技术研究发展计划“863”资助项目（No. 2015AA1443）；国家重点基础研究发展计划“973”资助项目（No. 6131） 作者简介：陈军全（1986－），男，四川广安人，工程师，博士，从事电磁场与天线技术研究，E-mail: chenjqscu@https://www.wendangku.net/doc/8d13811344.html, 。 网络出版时间：2016-07-01 10:50:44 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/8d13811344.html,/kcms/detail/51.1241.TN.20160701.1050.013.html