VTOL无人机及飞控功能

追风少年

VTOL无人机的组成：

1）无人机平台：用于携带数据链和任务载荷，执行飞行任务并能实现导航、飞行控制、飞行管理等功能。

2）数据链：用于完成遥控、遥测和任务信息传输等功能，包含机载端和地面端。

3）任务载荷：用于任务执行、信息获取、数据记录等功能。

4）地面指控：用于实现无人机远程指挥与控制等功能。

5）保障：用于实现充放电、燃料储存与加注、包装运输、维修等功能。

           

VTOL无人机的飞行阶段：

1）垂直起降阶段：依靠垂直起降动力产生力和力矩，实现对其姿态、水平位置及高度控制的过程。

2）过渡阶段：垂直起降模式与固定翼模式之间的切换过程。

3）固定翼阶段：主要依靠无人机舵面、平飞动力实现对其姿态、速度及位置控制的过程。

           

VTOL无人机的功能：

1）飞行控制功能：垂直起降模式、过渡模式和固定翼模式的自主飞行和遥控飞行的能力。

2）地面指控功能：远程通讯和操控的能力。

3）任务载荷功能：携带任务载荷并执行任务的能力。

4）任务规划功能：按预定规划完成特定任务的能力。

5）安全应急功能：安全保障的能力，异常情况下能告警、自动返航或应急降落等。

           

VTOL无人机飞控系统的功能：

1）飞行控制功能：包括模式切换、姿态控制、速度控制、高度控制、应急控制、手动操控、起飞控制、降落控制等子功能。   

2）定位与导航功能：包括飞行状态感知、传感器信息余度管理、传感器校准或补偿、导航状态切换等子功能。

3）飞行管理功能：包括飞行状态监控、上电自检、飞行前自检测、任务规划、加载、更改和执行、链路切换、飞行数据记录等子功能。

           

VTOL无人机飞控系统的性能要求：

垂直起降阶段：

1）应能在规定的起降区域面积内完成起降，除另有规定外，起降区域面积应不大于机体水平包络圆直径的1.5倍；

2）有越障要求情况下，连续垂直上升的高度应能保证安全越过障碍并有足够的安全余量；

3）在可用环境条件下，无人机的俯仰角、滚转角、偏航角的波动范围应满足使用要求；

4）配备人工遥控装置的垂起无人机系统，遥控操作总延时应满足使用要求。

过渡阶段和固定翼阶段：

1）在GNSS模式下，航迹跟踪精度和高度控制精度应满足使用要求；

2）在可用环境条件下，无人机的俯仰角、滚转角、偏航角的波动范围应满足使用要求；

3）配备人工遥控装置的垂起无人机系统，遥控操作总延时应满足使用要求。

           

VTOL无人机飞行性能要求：

1）悬停特性：确定不同起飞重量情况下的最大悬停升限、最大悬停时间和悬停精度。

2）速度-高度特性：包含最大平飞速度、巡航速度、失速速度、最大使用高度和实用升限。

3）航程：确定垂起无人机在给定的起飞重量、给定高度、给定速度下的最大飞行距离。

4）航时：确定垂起无人机在给定的起飞重量、给定高度和给定速度下的最大续航时间。

5）机动性：确定垂起无人机在给定的起飞重量、给定高度和给定速度下的最小转弯半径以及在不同高度和起飞重量情况下的最大爬升率和最大下降率。   

6）导航与定位：根据需要选择定位方式和导航方式，并应明确导航与定位精度。

7）飞行品质：满足垂直起降阶段、固定翼阶段和过渡阶段规定的稳定性要求，以及满足执行任务或使用用途的要求。

           

VTOL无人机与飞控系统密切相关的指控系统的功能：

1）飞行操纵与管理功能：包括起飞前无人机测试和功能检测，不同阶段的操纵与控制，飞行状态监控，工作方式切换，故障诊断与处理等。

2）综合显示功能：包括飞行参数、任务设备参数和数据链参数的显示等。

3）地图与飞行航迹显示功能：包括无人机预定飞行航迹与实时飞行航迹显示、导航点切换、坐标计算与转换、地图数据库管理等。

4）任务规划功能：包括任务计划的自动生成或人工生成、任务计划的编辑与发送、多任务的管理和调取、任务仿真等。

5）数据处理、记录与回放功能：包括遥控数据组帧编码与发送、遥测数据接收解码、实时记录遥控遥测数据、记录数据的管理和回放等。