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搜狐新闻：科普丨无人机怎么飞起来的，了解一下( 三 )



搜狐新闻：科普丨无人机怎么飞起来的，了解一下
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不同用途的无人机虽然对动力系统要求不同 ， 但都希望发动机体积小、成本低、工作可靠 。 而随着涡轮发动机推重比和寿命的不断提高、油耗降低 ， 涡轮式发动机很有可能取代活塞式发动机成为无人机的主力动力机型；另外 ， 随着新能源电动机的不断发展 ， 也有望为小型无人机提供更持久的动力 。
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数据链传输系统
数据链传输系统是无人机的重要技术组成 ， 其与导航系统联系最为直接 ， 也最为紧密 ， 主要负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输 。 数据链传输系统按传输方向可以分为上行链路和下行链路 ， 上行数据链实现对无人机遥控 ， 下行数据链执行遥测、数据传输等功能 。 由此可见 ， 数据链传输系统性能的好坏直接影响着无人机性能的优劣 。
现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展 ， 当下大家比较认可的用于衡量无人机数据链优劣的主要参数有5个：1）调频扩频功能；2）存储转发功能；3）数据加密功能；4）高速率；5）低功耗、低误码率及高接收灵敏度 。
目前来看 ， 普通无人机大多采用定制视距数据链 ， 而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫星通信数据链 。
来源：达北云#无人机#推力#重力收藏
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旋转
如何使一个正在朝北飞的无人机掉头向南飞？此时旋翼的运动原理又是什么？
如下图所示 ， 红色的旋翼呈逆时针旋转 ， 绿色的旋翼呈顺时针旋转 。 当这两组旋翼向相反方向旋转时 ， 无人机的总动力为零 。 角动力值与线性动力值很像 ， 可以用角速度乘惯性矩计算得出 。 可以说 ， 角动力取决于旋翼旋转的速度 。
假设红色旋翼有一个值为正的角动量 ， 而绿色旋翼有一个值为负的角动量 ， 每个旋翼的值分为+2、+2、-2、-2 ， 那么此时所有的力加起来为零 。 无人机即能实现悬停 。
而要使无人机向右转 ， 则需要降低旋翼1的角速度 。 但是 ， 虽然来自旋翼1的推力缺失能使无人机改变运动方向 ， 但与此同时向上的力不等于向下的重力 ， 所以无人机会下降 。 那么 ， 如何使无人机在改变方向时保持高度不变？
降低旋翼1和3旋转速度的同时 ， 增加旋翼2和4的旋转速度 。 此时旋翼的角动力仍然不为零 ， 所以无人机能够旋转 。 而总力仍然等于重力 ， 则无人机能够保持在同一高度 。 由于向同一方向旋转的旋翼角为对角 ， 所以无人机仍然可以保持平衡 。
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向前飞行和侧向飞行
无人机向前和向后的运动原理有什么区别？
其实没有 ， 因为无人机是对称的 。 这同样适用于侧向运动 。 一架四轮无人机就像一辆每一面都可作为正面的车 ， 所以了如何向前也就解释了如何向后或向两侧移动的问题 。
那么具体该如何操作？
增加旋翼3和4的旋转速率 ， 降低旋翼1和2的速率 。 此时 ， 总推力与重量相等 ， 因此无人机能够保持高度不变 。 此外 ， 由于一个位于后方的旋翼是逆时针旋转 ， 而另一个为顺时针旋转 ， 所以增加的旋转力仍然会为零 ， 前方的旋翼情况相同 。 所以整体上无人机的方向不会改变 。 然而 ， 无人机后部旋翼所增加的力会使其向前倾斜 ， 因此应该稍微增加所有旋翼的推力从而产生一个净推力 ， 其中的一个分力可以用来平衡重量和向前运动的力 。
了解完无人机本身怎么飞起来的 ， 我们再来回顾一下无人机的原理 ，官方定义是所有利用无线电遥控设备和程序控制装置的不载人飞机都可以叫做无人机 。 简而言之 ， 无人机有三个主要特征：有大脑、可作业、可回收 。
这三个主要特征就代表作为无人机 ， 不可缺失的还有控制系统 ， 也就是无人机系统框架进行操控 。无人机系统架构基本由四大块构成：飞控系统、导航系统、动力系统和数据链传输系统 。 另外 ， 还可以通过加装特定的传感器、相机以及机械臂等外围设备 ， 以实现特定功能和特殊场景应用 。


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