无人机测试员教你如何选择无人机

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发表于 2015-11-3 14:06:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
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当今世界无人机应用在各行各业,各个领域。应用方案层出不穷,几乎就是想得到做得到。但无人机平台也多种多样,选择合适的无人机才能更好的完成革命任务。


一、无人机平台
目前主流的无人机有固定翼,直升机,多旋翼。


1、固定翼


固定翼是比较主流的非主流的无人机,比较成熟,国内做固定翼飞控的也很多。但一般应用不多,因为起降限制多,不能悬停。并且巡航条件下速度过快、要求高度过高,在很大程度上无法满足使用条件。而且降落的失事率比较高。不管是伞降,撞网还是滑跑降落都比较危险。而且撞网和伞降都相当于“轻度坠机”,对机体寿命有不可逆的负面影响,例如某军用侦查固定翼无人机,其寿命仅有几十个架次。民用固定翼的寿命更不乐观。


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但是其飞行过程非常安全,是自稳定(飞行的气流会让其更稳)的飞行平台,距离远,航程大。大范围的地图测绘很有优势,在军用攻击无人机中也很常见。


2、直升机


直升机也是传统的无人直升机平台,应用也是最广泛的。这个国内做的很多,但是靠谱的不多。由于国内的机体平台和飞控算法多多少少都存在一定问题,所以可靠性高的直升机和直升机飞控一般都需要进口。国内无人直升机鱼龙混杂,有一些做的很可靠,用成熟可靠的飞控,比如AX100或者MP2128,加上正品的直升机,可靠性近乎万无一失;也有一些厂家仿制国外产品,配上航模级的飞控,虽然参数漂亮,但实际飞行的事故率让人发指。


无人直升机的优势是起降方便,航速适中,可以做到随时悬停,载荷续航都能令人满意。如果飞控性能足够可靠,甚至可以进行超过20公里半径的侦查飞行,加挂红外夜视仪后可以在夜间将地下石油管线与车辆的行踪看得一清二楚。


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而且作为植保无人机,直升机旋翼的气流可以将药物吹到植物的背面。效果独一无二的好。


3、多旋翼


这是新型的一种非主流飞行器,但变得越来越主流,应用多种多样。优点很明显:起飞降落像直升机一样方便,技术简单,成本低廉,操作简单,飞行震动非常小。而且可以进行一些更天马行空的创造性应用,更可以把云台与相机顶在头顶,去检查桥梁的底部。龙潭河、铁罗坪、清江、四渡河等几座特大型桥梁过去一直没有办法检测,但今年八旋翼无人机飞上去将那些死角看个遍,发现了好几处想起来令人后怕的隐患。


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但是缺点同样明显,由于多旋翼结构本身效率就比较低,再加上动力源只能是电池。受限于能量密度,即使装满电池不装设备,续航时间也仅仅是勉强突破1小时;


而且多旋翼这个结构就像是在天上演杂技,既不能自稳定,也不能全维度的控制自己的动作。在有GPS信号遮蔽或者是风切变的复杂地形,其失事率比较高。目前全球那些掉进政治敏感区域的无人机一般都是多旋翼。


另外多旋翼的植保机不但载荷不令人满意,而且底下的气流是乱流,用作植保喷药的效果也不理想。


二、具体应用
具体哪样的无人机平台好呢?没有好坏,只有合适。哪种合适呢?具体问题,具体分析。


1、警用,消防,侦查,海监


这种应用要求高可靠性,长航时。能灵活起降。目前大部分实用化的警用直升机都是AF25B油动无人直升机平台,一般采用进口AF25B平台,配进口的成熟飞控。不但可靠性、调查取证和空中监察的效果非常令人满意,而且可以投送一定重量的救灾物品,甚至防暴物品,还可以实现远程喊话。


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这其中比较著名的是SDI-W32H型警用直升机。据使用方介绍说一架这样的无人直升机的巡逻能力相当于30辆警车与150名警察。


2、植保


植保是无人机既传统又新兴的业务。很早就有植保无人机,但是受限于成本应用并不广泛,但是随着农作物和劳动力成本的提高以及无人机技术的成熟。植保无人机化是一个变得越来越现实并且值得的事情。


一方面人工喷药危险性大,每年都有人因此中毒;另一方面人工喷药会对作物产生10%的破坏,机械喷药产生20-30%的破坏,将这些损坏算进去,无人机植保的成本某些时候可以忽略不计。


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植保无人机过去建议使用廉价的无人直升机平台,因为直升机的载荷可以接受,而且直升机旋翼下会产生非常好的气流,可以将农药吹到植物背面。


但因为农用机械向来比较粗狂,维护保养很成问题,只能力求损失得起。而且植保多为低空手动飞行,对飞控、机体平台震动和可靠性等的要求并不高。够用就好。


现在随着民用多旋翼技术的发展,多旋翼植保无人机在植保作业中大放异彩,因为多旋翼植保机的制造成本低,操作简单,可以不需要专业飞手执行任务。


值得一提的是多旋翼无人机也有向下气流,也可以将农药吹撒到植物叶子的背面。当然多旋翼的气流要比直升机的气流乱一些,不会有直升机那样均匀。


3、航拍娱乐


娱乐航拍飞行是近些年兴起的活动,也是无人机最早飞入寻常百姓家的一种用途。随着微电子与电池技术的发展,廉价飞行器的批量生产成为可能。在数年前的时候航拍飞行只能使用航模直升机甚至是风筝,但是现在这些活动都被多旋翼无人机所取代。


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因为多旋翼无人机操作简单,价格低廉,而且飞行震动极小。最早兴起的大疆精灵,现在基石、零度探索者甚至蜻蜓无人机都接踵而至。这些无人机越来越便宜,越来越智能,功能越来越酷炫。从4K到跟踪,不但极大的丰富了我们的生活,更进行了一些专业的应用。中国制造的无人机在各战火纷飞地客串侦察机就是最好的例证。


这些四旋翼飞行器虽然不够专业,执行专业任务有些勉为其难。但对于我们的生活而言,已经足够好玩。


4、架线巡线


架线巡线是电力、石油、天然气以及水利部门对无人机最普遍也是最传统的应用。架线和巡线应该分开说,架线仅仅是需要飞起来将引线送到线塔上方,能悬停并投放即可,对可靠性,超视距飞行没有要求。用多旋翼就可满足需求。多旋翼成本低,操控简单,真是再合适不过了。


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但是需要巡线,多旋翼则有些力不从心。可靠性,续航能力都不尽如人意。一般还是使用成熟的无人直升机系统,配合成熟的飞控。如果用进口AF25B配合可靠的飞控,可以进行双地面站接力控制,那自主巡线距离可以达到100公里。


另外值得一提的是直升机的载荷完全可以容纳夜视设备,这样夜间巡线的效果反而比白天还要好。


5、石油管道巡线


石油管道巡线是近些年来无人机非常重要的一项业务。偷油贼行踪隐蔽而又破坏性大,他们在夜间活动,埋设地下管道,使用的交通工具都是非常便宜的二手车,稍有风吹草动就逃之夭夭。发现他们异常困难,可是对管道设备的破坏损失又非常大,管道管理方曾对此无可奈何。


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但现在一些油田开始使用加挂夜视仪的无人机进行夜间巡线。效果异常好。


地下石油管线中的石油、车辆、人员由于与环境温度存在明显温差,观察起来特别明显。


目前能执行这样任务的只有无人直升机。而且对飞控的要求非常高,要求全自主,高可靠。之所以都使用西班牙的AX100飞控也并非是其性能参数多好,而是其双CPU热备份和经过时间检验的高可靠。


这样的飞行对无人机的要求很高,但一架性能良好的无人机带来的效果也特别好。不光红外夜视仪在夜间有“火眼金睛”可以明察秋毫,而且夜间轰鸣的马达声和加挂的喊话设备可以极大的震慑犯罪。无人直升机在夜间的石油管道巡线中可以选择高飞隐蔽侦查,也可以低空威慑飞行,目前来看以威慑飞行为主。


6、桥梁检测


远距离、大范围的常规桥梁监测类似于巡线,仍然建议用可靠的传统无人直升机系统。但是近距离的桥梁底面监测则建议使用多旋翼。


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因为受限于结构,只有多旋翼可以容易的将探测设备放置在机身正上方,可以实现对桥梁底面的检查。这是之前直升机一直解决不了的难题。哈尔滨工程大学在国内最早研制成功了桥梁底面检测无人机,现在北京某公司也推出了实用化的桥梁底面检测无人机平台SDI-W8并且在许多坐特大桥的检测中发挥了不可替代的作用。


7、送戒指


送戒指多旋翼和迷你直升机都可以,但相对来说还是多旋翼操控更容易,外形也更科幻。但是注意不要使用那些航拍多旋翼,那些多旋翼都是航模级,伤人事故屡见不鲜,还有弄伤新娘这种悲伤的事情发生。汪峰为了上头条而冒险可以理解,咱们平民百姓则一定要注意安全。


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建议直接从玩具店买一个玩具四旋翼,撞烂飞机也伤不了人。


8、雷达标校


雷达标校目前而言仍然是采用成熟的进口无人直升机配合成熟的飞控,因为对于军事研究而言可靠性永远是第一位,因为炸机而耽误了试验进度得不偿失,之前去过的某部队就因为审批手续耽误进度而头疼不已,连二轮议价都没有向我们发难。


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而且直升机可以悬停,滞空时间也比较长。现有的成熟飞控也都支持GPS的载波相位差分。挂上龙伯球,再配合数传电台,这样一套雷达标校无人机系统可以让昂贵且受天气影响大的光电经纬仪下岗。这样的系统不但相对成本低,而且工作实时且连续。


9、军事行动


美国军将无人机广泛用于中东等地军事行动。


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三、具体挑选无人机


1、挑选正好满足需求的。
飞行器性能的提升必然带来价格的大幅上涨,更高级的飞机往往还意味着更复杂的维护保养,为不必要的性能而买单没有必要。买性能正好满足需求,稍微留有冗余就足够了。


2、直升机要买带平衡杆的。
在直升机主旋翼上边有一根较短的横杆,此为直升机的平衡杆。原理类似于陀螺仪,可以提高直升机的稳定性,更不容易失控,同时也提高了抗风能力。这个东西结构非常简单,但涉及到动平衡,所以对加工精度要求很高。不然那些较大型的油动直升机装上后会适得其反。正因为如此,这根杆可以成为直升机工艺水平的标杆。


3、挑选销售专业的。
在具体考察备选的无人机系统时,首先打交道的就是销售。只有专业的销售才知道怎么满足客户的需求。反过来说,专业的公司自然能培养出靠谱的销售。如果销售不专业,只靠抹黑对手营销,这个公司的整体水平也就可想而知。


4、挑选贵的。
当选定了需要的无人机类型之后,货比三家之后如何决定呢?我建议买贵的。“一分钱一分货”;是最基本的经济学原理,贵总有贵的道理,尤其飞机这种复杂机械,贵的机型细节用料好一些,可靠性也就好一些。对于大部分非专家级的用户而言买贵的不会错。即使有整个专家团队的竞标,在竞标打分时低于平均价的竞品也会倒扣分。太便宜的东西肯定有问题。


(本篇文章转载于无人机之家)

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发表于 2015-11-26 16:43:39 | 显示全部楼层
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汪峰的那一句吐槽的漂亮………………

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发表于 2015-11-30 11:17:03 | 显示全部楼层
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