论文部分内容阅读
中图分类号：G4 文献标识码：A
由于无人机具有运行成本低、无人员伤亡风险、机动性能好、可进行超视距飞行、使用方便高效等特点，目前已被广泛应用于影视航拍、测绘航测、电力高压线巡查、地质勘探、救灾救援、农林业农药喷洒、海事定位、国防侦察、商业表演等领域，越来越多行业传统的工作方式被无人机取代。无人机将在我们的生活中被广泛应用，下面就有关无人机的基本知识与安全飞行等浅谈个人理解与看法。
一、无人机基础知识
（一 ）无人机基本概念
无人机是不搭载操作人员，采用空气动力为飞行器提供升力，能够自动飞行或远程引导，可一次性或多次重复使用，携带各类有效载荷的有动力空中飞行器。无人机要完成相应任务，需与任务载荷、测控与信息传输系统、地面保障系统等配合工作，无人机与以上各类设备组成的完整系统称为无人机系统。无人机系统可由单个无人机构成，也可由多个同型的无人机或由多型多个无人机共同构成。
（二 ）无人机分类
按照不同平台构型来分类，无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度較快;无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。
按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的性能要求各有偏重：
军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;
民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;
消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。
二、国内外无人机现状和发展分析
（一）国外现状分析
据统计，截至 2011年，全世界共有 51个国家、 511家供应商、54个国际联合机构参与无人机的研制生产，其中美国、以色列、俄罗斯等国处于领先水平。美国开始的时间最早，投人的人力和财力最大，研制的型号多达几十种，在历次战争中积累了无人机应用的丰富经验，在无人机技术领域一直处于领先地位。
亚太地区已正在逐步成为世界无人机发展又一热点地区，亚太地区各国无人机的发展情况各有不同，发展水平基本分为 3 个层级：
（1）第一级 ： 澳大利亚、新加坡和韩国 ;
（2）第二级 ： 中国、日本和印度 ;
（3）第三级 ： 马来西亚、印尼、泰国
（二）国内无人机发展现状分析
随着我国对无人机产品的研发投入不断加大，相关技术的不断成熟，以及对国外相关技术的引入，整体来看，国内无人机发展比较快，民企逐渐增多，在军事、民用等领域的应用范围越来越大，行业应用发展较好，具体有以下特点：
（1）多样化、系列化发展
随着无人机系统在军、民两个领域的应用，无人机的优势愈为凸显，无人机产品的发展更为多样，且逞系列化发展的趋势。为获得更长的航时、更高的可靠性和携载能力，战略无人机将向更大的外形尺寸发展，将可替代当前的有人高空机载预警监视和通信平台。而战术无人机将会向更小的外形尺寸发展，以满足各种应用的需求。
（2）向集成化、多任务平台发展
搭载不同的载荷，无人机可以完成不同的任务。为了更好地利用成熟的无人机平台，无人机研制更为注重对多种载荷、多种任务的适应性 ， 力求实现一机多用。
（3）对多机协同的适应性将成为无人机系统发展需首要考虑的问题
将来，无人机的使用将更多体现出多机协同、有人无人协同、网络化作战的特点。因此，无人机系统在设计之初就要充分考虑对网络化协同的适应性问题。
无人机安全飞行注意事项
3 无人机飞行的安全性
飞行安全是指航空器在运行过程中，不出现由于运行失当或外来原因而造成航空器上的人员或者航空器损坏的事件。事实上，由于航空器的设计，制造与维护难免有缺陷，其运行环境包括起降场地，运行空域，助航系统，气象情况等又复杂多变，机组人员操纵也难免出现失误等原因。
（一）气象条件对无人机的影响影响无人机飞行的气象环境主要包括：风速，雨雪，大雾，空气密度，大气温度等。
（1）风速：建议飞行风速在 4级（5.5-7.9米 /秒）以下，遇到楼层或者峡谷等注意突风现象。通常起飞重量越大，抗风性越好。雨雪：市面上多数无人机设备无防水功能，故雨雪行程的水滴会影响飞行器电子电路部分短路或漏电的情况，其次机械结构部分零件为铁或钢等金属材料，进水后会腐蚀或生锈，影响机械运动正常运行。
（2）大雾：主要影响操纵人员的视线和镜头画面，难以判断实际安全距离。
（3）空气密度：大气层空气密度随着海拔高度的增加，空气密度减小。在空气密度较低的环境中飞行，飞行器的转速增加，电流增大，进而减少续航时间。
大气温度：飞行环境温度非常重要，主要不利于电机 /电池 /电调等散热，大多数无人机采用风冷自然散热。温度环境与飞行器运行温度温差越小，散热越慢。
飞行前，注意观察飞行区域周边电磁干扰源情况
2 通信基站信号的强弱对无人机的影响
为是保证手机信号的覆盖率，所以国内三大（电信，移动，联通）电信运营公司，在城中或乡镇地区密集性建设地面基站网络。虽然次无线发射信号的频率和无人机遥控设备的频率相差较大，但由于地面基站发射功率较大，无人机靠近时，直接影响飞控的正常工作。
（三）大型无线电设备对无人机的影响
部分较大型无线电设备直接影响飞行。例如：雷达，广播电视信号塔，高压线（电弧区）等。
无人机飞行前注意事项
1）飞行前进行全面的设备检查
2）确保设备电量充足
3）飞行前应从谷歌图上对飞行区地形地势进行一个初步的了解，选择一个开阔无遮挡的场地进行飞行。请勿超过安全飞行高度（相对高度 120米）
4）飞机要在视线范围内飞行，时刻保持对飞机的控制
5）在 GPS信号良好的情况下飞行
6）遵守当地法律法规（不要在禁飞区飞行，如机场附近、
军事基地周边等）无人机的飞行前检查
武警警官学院 610213
由于无人机具有运行成本低、无人员伤亡风险、机动性能好、可进行超视距飞行、使用方便高效等特点，目前已被广泛应用于影视航拍、测绘航测、电力高压线巡查、地质勘探、救灾救援、农林业农药喷洒、海事定位、国防侦察、商业表演等领域，越来越多行业传统的工作方式被无人机取代。无人机将在我们的生活中被广泛应用，下面就有关无人机的基本知识与安全飞行等浅谈个人理解与看法。
一、无人机基础知识
（一 ）无人机基本概念
无人机是不搭载操作人员，采用空气动力为飞行器提供升力，能够自动飞行或远程引导，可一次性或多次重复使用，携带各类有效载荷的有动力空中飞行器。无人机要完成相应任务，需与任务载荷、测控与信息传输系统、地面保障系统等配合工作，无人机与以上各类设备组成的完整系统称为无人机系统。无人机系统可由单个无人机构成，也可由多个同型的无人机或由多型多个无人机共同构成。
（二 ）无人机分类
按照不同平台构型来分类，无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度較快;无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。
按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的性能要求各有偏重：
军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;
民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;
消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。
二、国内外无人机现状和发展分析
（一）国外现状分析
据统计，截至 2011年，全世界共有 51个国家、 511家供应商、54个国际联合机构参与无人机的研制生产，其中美国、以色列、俄罗斯等国处于领先水平。美国开始的时间最早，投人的人力和财力最大，研制的型号多达几十种，在历次战争中积累了无人机应用的丰富经验，在无人机技术领域一直处于领先地位。
亚太地区已正在逐步成为世界无人机发展又一热点地区，亚太地区各国无人机的发展情况各有不同，发展水平基本分为 3 个层级：
（1）第一级 ： 澳大利亚、新加坡和韩国 ;
（2）第二级 ： 中国、日本和印度 ;
（3）第三级 ： 马来西亚、印尼、泰国
（二）国内无人机发展现状分析
随着我国对无人机产品的研发投入不断加大，相关技术的不断成熟，以及对国外相关技术的引入，整体来看，国内无人机发展比较快，民企逐渐增多，在军事、民用等领域的应用范围越来越大，行业应用发展较好，具体有以下特点：
（1）多样化、系列化发展
随着无人机系统在军、民两个领域的应用，无人机的优势愈为凸显，无人机产品的发展更为多样，且逞系列化发展的趋势。为获得更长的航时、更高的可靠性和携载能力，战略无人机将向更大的外形尺寸发展，将可替代当前的有人高空机载预警监视和通信平台。而战术无人机将会向更小的外形尺寸发展，以满足各种应用的需求。
（2）向集成化、多任务平台发展
搭载不同的载荷，无人机可以完成不同的任务。为了更好地利用成熟的无人机平台，无人机研制更为注重对多种载荷、多种任务的适应性 ， 力求实现一机多用。
（3）对多机协同的适应性将成为无人机系统发展需首要考虑的问题
将来，无人机的使用将更多体现出多机协同、有人无人协同、网络化作战的特点。因此，无人机系统在设计之初就要充分考虑对网络化协同的适应性问题。
无人机安全飞行注意事项
3 无人机飞行的安全性
飞行安全是指航空器在运行过程中，不出现由于运行失当或外来原因而造成航空器上的人员或者航空器损坏的事件。事实上，由于航空器的设计，制造与维护难免有缺陷，其运行环境包括起降场地，运行空域，助航系统，气象情况等又复杂多变，机组人员操纵也难免出现失误等原因。
（一）气象条件对无人机的影响影响无人机飞行的气象环境主要包括：风速，雨雪，大雾，空气密度，大气温度等。
（1）风速：建议飞行风速在 4级（5.5-7.9米 /秒）以下，遇到楼层或者峡谷等注意突风现象。通常起飞重量越大，抗风性越好。雨雪：市面上多数无人机设备无防水功能，故雨雪行程的水滴会影响飞行器电子电路部分短路或漏电的情况，其次机械结构部分零件为铁或钢等金属材料，进水后会腐蚀或生锈，影响机械运动正常运行。
（2）大雾：主要影响操纵人员的视线和镜头画面，难以判断实际安全距离。
（3）空气密度：大气层空气密度随着海拔高度的增加，空气密度减小。在空气密度较低的环境中飞行，飞行器的转速增加，电流增大，进而减少续航时间。
大气温度：飞行环境温度非常重要，主要不利于电机 /电池 /电调等散热，大多数无人机采用风冷自然散热。温度环境与飞行器运行温度温差越小，散热越慢。
飞行前，注意观察飞行区域周边电磁干扰源情况
2 通信基站信号的强弱对无人机的影响
为是保证手机信号的覆盖率，所以国内三大（电信，移动，联通）电信运营公司，在城中或乡镇地区密集性建设地面基站网络。虽然次无线发射信号的频率和无人机遥控设备的频率相差较大，但由于地面基站发射功率较大，无人机靠近时，直接影响飞控的正常工作。
（三）大型无线电设备对无人机的影响
部分较大型无线电设备直接影响飞行。例如：雷达，广播电视信号塔，高压线（电弧区）等。
无人机飞行前注意事项
1）飞行前进行全面的设备检查
2）确保设备电量充足
3）飞行前应从谷歌图上对飞行区地形地势进行一个初步的了解，选择一个开阔无遮挡的场地进行飞行。请勿超过安全飞行高度（相对高度 120米）
4）飞机要在视线范围内飞行，时刻保持对飞机的控制
5）在 GPS信号良好的情况下飞行
6）遵守当地法律法规（不要在禁飞区飞行，如机场附近、
军事基地周边等）无人机的飞行前检查
武警警官学院 610213