本書主要分為三篇。無人機理論篇主要從宏觀層面系統(tǒng)概述無人機的基本概念、發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢,讓學生以發(fā)展的視角,來認識和了解無人機行業(yè)。無人機應(yīng)用篇主要論述多旋翼無人機的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢,以及多旋翼無人機在植保、測繪、電力巡檢、安防和航拍等領(lǐng)域的應(yīng)用,使學生對多旋翼無人機有深層次的認知和理解。無人機實踐篇主要介紹多旋翼無人機的組裝與調(diào)試的方法、步驟和程序,強化學生多旋翼無人機組裝與調(diào)試的實踐能力。
近年來,無人機行業(yè)迅猛發(fā)展,無人機在多個領(lǐng)域均有突出表現(xiàn)。我國重視無人機行業(yè),相繼出臺了一系列政策以助推、規(guī)范無人機行業(yè)的發(fā)展。無人機行業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造了許多就業(yè)崗位。 2019年,無人機駕駛員被正式確定為新職業(yè)。本書內(nèi)容以職業(yè)教育為主,講究理論與實踐結(jié)合,對于學生動手能力的培養(yǎng)做了更加細致的描述,滿足了無人機駕駛員培訓、學習需求。
近年來,隨著無人機技術(shù)的發(fā)展,無人機已在多個領(lǐng)域有較為突出的應(yīng)用,尤其是農(nóng)林植保、電力巡檢、安防應(yīng)急、航拍航測等領(lǐng)域。2019年,無人機駕駛員被正式確定為新職業(yè)。無人機組裝與調(diào)試作為無人機駕駛員培養(yǎng)的一門核心課程,旨在讓學生學習了解無人機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)、無人機裝調(diào)工具材料與操作安全、無人機調(diào)試和組裝步驟流程等。為適應(yīng)無人機技術(shù)發(fā)展,滿足無人機駕駛員培訓、學習需求,我們編寫本書。本書從學生發(fā)展需求出發(fā),堅持基礎(chǔ)理論與實踐操作相結(jié)合的原則,強調(diào)結(jié)合實際,著眼學生技能培養(yǎng)。
本書主要分為三篇。無人機理論篇主要從宏觀層面系統(tǒng)概述無人機的基本概念、發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢,讓學生以發(fā)展的視角,來認識和了解無人機行業(yè)。無人機應(yīng)用篇主要論述多旋翼無人機的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢,以及多旋翼無人機在植保、測繪、電力巡檢、安防和航拍等領(lǐng)域的應(yīng)用,使學生對多旋翼無人機有深層次的認知和理解。無人機實踐篇主要介紹多旋翼無人機的組裝與調(diào)試的方法、步驟和程序,強化學生多旋翼無人機組裝與調(diào)試的實踐能力。
本書由吳戰(zhàn)國擔任主編,侯愛國、李耀擔任副主編,趙燕燕、周杰、王利博、胡建霞、郝飛參與編寫。其中第一章由李耀、周杰編寫,第二章、第八章、第九章由吳戰(zhàn)國編寫,第三章由郝飛編寫,第四章由王利博編寫,第五章由趙燕燕編寫,第六章、第七章、第十章由侯愛國編寫,第十一章由胡建霞編寫,全書由吳戰(zhàn)國負責統(tǒng)稿。同時感謝趙月華老師為本書編寫提供了可借鑒素材和編寫思路。
由于編寫人員水平有限,書中難免有錯誤和不足之處,敬請廣大讀者批評指正。
編者
2022年2月16日
吳戰(zhàn)國,副教授,碩士研究生,畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學控制理論與控制工程專業(yè),現(xiàn)任職于呼和浩特職業(yè)學院機械與電力工程系,主要承擔無人機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)、電氣自動化技術(shù)專業(yè)建設(shè)任務(wù),無人機組裝與調(diào)試、電氣控制技術(shù)等課程講授任務(wù),電工技能、特種作業(yè)安全、無人機組裝調(diào)試等培訓任務(wù)。近年來,參編《電氣設(shè)備試驗實訓》教材,主持或參與多項省市級科研課題,主持或參與申請多項實用新型專利。
無人機理論篇
第一章無人機概述3
第一節(jié)無人機基本知識要點3
第二節(jié)無人機發(fā)展歷程14
第三節(jié)無人機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢20
無人機應(yīng)用篇
第二章多旋翼無人機33
第一節(jié)多旋翼無人機基本知識要點33
第二節(jié)多旋翼無人機設(shè)計思路42
第三節(jié)多旋翼無人機發(fā)展情況與未來發(fā)展趨勢51
第三章植保無人機56
第一節(jié)植保無人機基本知識要點56
第二節(jié)植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢59
第四章測繪無人機63
第一節(jié)測繪無人機基本知識要點63
第二節(jié)測繪無人機發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢69
第五章電力巡檢無人機71
第一節(jié)電力巡檢無人機基本知識要點71
第二節(jié)電力巡檢無人機發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢76
第六章安防無人機79
第一節(jié)安防無人機基本知識要點79
第二節(jié)安防無人機發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢84
第七章航拍無人機86
第一節(jié)航拍無人機基本知識要點86
第二節(jié)航拍無人機發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢88
無人機實踐篇
第八章多旋翼無人機基本結(jié)構(gòu)、組裝材料與工具91
第一節(jié)多旋翼無人機基本結(jié)構(gòu)91
第二節(jié)多旋翼無人機組裝材料與組裝工具119
第九章多旋翼無人機組裝與調(diào)試134
第一節(jié)多旋翼無人機組裝134
第二節(jié)多旋翼無人機調(diào)試149
第三節(jié)多旋翼無人機保養(yǎng)174
第十章植保無人機組裝與調(diào)試179
第一節(jié)植保無人機主要機型與性能參數(shù)179
第二節(jié)植保無人機組裝與調(diào)試技巧182
第十一章航拍無人機組裝與使用200
第一節(jié)航拍無人機組裝與調(diào)試200
第二節(jié)航拍無人機使用技巧212
參考文獻215
一、無人機概念
中國民用航空局飛行標準司發(fā)布的《民用無人機駕駛員管理規(guī)定》,對無人機(全稱無人駕駛航空器)及相關(guān)概念下了定義。
無人機(UAV:Unmanned Aircraft)是指由控制站管理(包括遠程操縱或自主飛行)的航空器。
無人機系統(tǒng)(UAS:Unmanned Aircraft System)是指由無人機以及與其相關(guān)的遙控站(臺)、任務(wù)載荷和控制鏈路等組成的系統(tǒng)。
從無人機概念來看,無人機就是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置進行操控的不載人飛行器,或者由車載計算機完全地或間歇地自主操作。它整合了無線圖像傳輸系統(tǒng),具備相當?shù)淖灾骺刂、飛行規(guī)劃及圖像傳輸能力。無人機技術(shù)主要涉及傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、智能控制技術(shù)以及航空動力推進技術(shù)等,無人機是信息時代高科技的產(chǎn)物。
無人機就是機上沒有駕駛員,由程序控制自動飛行或由人在地面、母機上進行遙控的飛機。無人機裝有自動駕駛儀、程序控制系統(tǒng)、遙控與遙測系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、自動著陸系統(tǒng)等,通過這些系統(tǒng)實現(xiàn)遠距離控制飛行。
無人機結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低,它不但能完成有人機執(zhí)行的任務(wù),更適用于有人機不宜執(zhí)行的任務(wù)。無人機與有人機相比,具有體積小、造價低、使用方便、對作業(yè)環(huán)境要求低等優(yōu)點。無人機的價值在于形成空中平臺,結(jié)合其他部件擴展應(yīng)用,替代人類完成空中作業(yè)。
隨著研發(fā)技術(shù)逐漸成熟,制造成本大幅降低,無人機在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,除軍事用途外,還包括農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測以及影視航拍等民用領(lǐng)域,且其適用領(lǐng)域在迅速拓展。
二、無人機分類
無人機種類繁多、用途廣、特點鮮明,不同的無人機在尺寸、質(zhì)量、飛行航程、飛行高度、飛行速度、任務(wù)等多方面有較大差異。由于無人機的多樣性,出于不同的考量會有不同的分類方法。總體來講,無人機分類方法主要有七種:按用途分類、按飛行航程分類、按飛行高度分類、按重量分類、按行業(yè)標準分類、按運行風險分類和按飛行平臺構(gòu)型分類。