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无人机介绍:无人机的构成与飞行原理

无人机最早出现于第二次世界大战时,直至近些年厂商把军用无人机技术转移至电子消费品之上,价格实惠、操作便捷的无人机,这才让无人机在消费市场大热起来。今天便为大家带来这篇无人机介绍,主要讲解无人机的运作结构及飞行原理。

无人机最早出现于第二次世界大战时,直至近些年厂商把军用无人机技术转移至电子消费品之上,价格实惠、操作便捷的无人机,这才让无人机在消费市场大热起来。今天便为大家带来这篇无人机介绍,主要讲解无人机的运作结构及飞行原理。

无人机介绍

无人机6大构成部分

1.飞行器机架

飞行器机架的大小,取决于桨翼的尺寸及电机(马达)的体积:桨翼越长,马达越大,机架大小便会随之而增加。机架一般采用轻物料制造为主,以减轻无人机的负载量。

2.飞行控制系统

飞行控制系统简称飞控,一般会内置控制器、陀螺仪、加速度计和气压计等传感器。无人机便是依靠这些传感器来稳定机体,再配合GPS及气压计数据,便可把无人机锁定在指定的位置及高度。

3.推进系统

无人机的推动系统主要由桨翼和马达所组成。当桨翼旋转时,便可以产生反作用力来带动机体飞行。系统内设有电调控制器,用于调节马达的转速。

4.遥控器

这是指「Remote Controller」或「Ground Station」,让航拍玩家通过远程控制技术来操控无人机的飞行动作。

5.遥控接收器

主要作用是让飞行器接收由遥控器发出的遥控指令讯号。4轴无人机起码要有4条频道来传送讯号,以便分别控制前后左右4组旋轴和马达。

6.云台相机

目前无人机所用的航拍相机,除无人机厂商预设于飞行器上的相机外,有部分机型容许用户自行装配第三方相机,例如GoPro Hero 4运动相机或Canon EOS 5D系列单眼相机,近年也有厂商提倡采用M4/3无反单眼(如:Panasonic LUMIX GH4)作航拍用途。

航拍相机主要通过云台装设于飞行器之上。云台可以说是整个航拍系统中最重要的部件,航拍影片的画面是否稳定,便全要看云台的表现如何。云台一般会内置有两组电机,分别负责云台的上下摆动和左右摇动,让架设在云台上的摄影机可维持旋转轴不变,让航拍画面不会因飞行器震动而晃动起来。

无人机飞行原理

A.右转飞行:前后两组转右马达的转力(由逆时针转向马达产生)大于转左马达转力(由顺时针转向马达产生),机身便会右转;当中的运作原理是,当逆时针马达的转速上升、顺时针马达的转速下降时,逆时针旋翼对机身的反扭矩大于顺时针旋翼对机身的反扭矩,那么机身便在反扭矩的力学下顺时针转动。

B.向前直行:当两个顺时针马达的转力一致时,无人机机体便会上升。当其中一组马达逆时针转向的动力大于另一组时,会把机体推向力量较弱的一方,实现直线飞行。

C.向左平移:原理跟向前一样,只是方向之别。

D.半空悬停:四组马达以定速转动来对抗地心吸力,实现半空悬停效果。


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