飞行器总体设计(四轴飞行器飞控如何设计)
资讯
2023-11-06
111
1. 飞行器总体设计,四轴飞行器飞控如何设计?
导航飞控系统
定义:
导航飞控系统是无人机的关键核心系统之一。它在部分情况下,比如俊鹰无人机按具体功能又可划分为导航子系统和飞控子系统两部分。
导航子系统的功能是向无人机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态、引导无人机沿指定航线安全、准时、准确地飞行。完善的无人机导航子系统具有以下功能:
(1)获得必要的导航要素,包括高度、速度、姿态、航向;
(2)给出满足精度要求的定位信息,包括经度、纬度;
(3)引导飞机按规定计划飞行;
(4)接收预定任务航线计划的装定,并对任务航线的执行进行动态管理;
(5)接收控制站的导航模式控制指令并执行,具有指令导航模式与预定航线飞行模式相互切换的功能;
(6)具有接收并融合无人机其他设备的辅助导航定位信息的能力;
(7)配合其他系统完成各种任务
飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务、返厂回收等整个飞行过程的核心系统,对无人机实现全权控制与管理,因此飞控子系统之于无人机相当于驾驶员之于有人机,是无人机执行任务的关键。飞控子系统主要具有如下功能:
(1)无人机姿态稳定与控制;
(2)与导航子系统协调完成航迹控制;
(3)无人机起飞(发射)与着陆(回收)控制;
(4)无人机飞行管理;
(5)无人机任务设备管理与控制;
(6)应急控制;
(7)信息收集与传递。
以上所列的功能中第1、4和6项是所有无人机飞行控制系统所必须具备的功能,而其他项则不是每一种飞行控制系统都具备的,也不是每一种无人机都需要的,根据具体无人机的种类和型号可进行选择、裁剪和组合。
传感器
无人机导航飞控系统常用的传感器包括角速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎角侧滑传感器、加速度传感器、高度传感器及空速传感器等,这些传感器构成无人机导航飞控系统设计的基础。
1.角速度传感器
角速度传感器是飞行控制系统的基本传感器之一,用于感受无人机绕机体轴的转动角速率,以构成角速度反馈,改善系统的阻尼特性、提高稳定性。
角速度传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、带宽等。
角速度传感器应安装在无人机重心附件,安装轴线与要感受的机体轴向平行,并特别注意极性的正确性。
2.姿态传感器
姿态传感器用于感受无人机的俯仰、转动和航向角度,用于实现姿态稳定与航向控制功能。
姿态传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、动态特性等。
姿态传感器应安装在无人机重心附近,振动要尽可能小,有较高的安装精度要求。
3.高度、空速传感器(大气机)
高度、空速传感器(大气机)用于感受无人机的飞行高度和空速,是高度保持和空速保持的必备传感器。一般和空速管、同期管路构成大气数据系统。
高度、空速传感器(大气机)的选择主要考虑测量范围和测量精度。一般要求其安装在空速管附近,尽量缩短管路。
4.位置传感器
位置传感器用于感受无人机的位置,是飞行轨迹控制的必要前提。惯性导航设备、GPS卫星导航接收机、磁航向传感器是典型的位置传感器。
位置传感器的选择一般要考虑与飞行时间相关的导航精度、成本和可用性等问题。
惯性导航设备有安装位置和较高的安装精度要求,GPS的安装主要应避免天线的遮挡问题。
磁航向传感器要安装在受铁磁性物质影响最小且相对固定的地方,安装件应采用非磁性材料制造。
飞控计算机
导航飞控计算机,简称飞控计算机,是导航飞控系统的核心部件,从无人机飞行控制的角度来看,飞控计算机应具备如下功能:
(1)姿态稳定与控制
(2)导航与制导控制
(3)自主飞行控制
(4)自动起飞、着陆控制。
1.飞控计算机类型
飞控计算机按照对信号的处理方式,主要分为模拟式。数据混合式和数字式、飞控计算机三种类型。
现今,随着数学电路技术的发展,模拟式飞控计算机已基本被数字式飞控计算机取代,新研制的无人机飞控系统几乎都采用了数字式飞控计算机。
2.飞控计算机余度
无人机没有人身安全问题,因此会综合考虑功能、任务可靠性要求和性能价格比来进行余度配置设计。就飞控计算机而言,一般大、小型无人机都有哦余度设计,一些简单的微、轻型无人机无单余度设计。
3.飞控计算机主要硬件构成
(1)主处理控制器。主要有通用型处理器(MPU)、微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)。随着FPGA技术的发展,相当多的主处理器FPGA和处理器组合成强大的主处理控制器。
(2)二次电源。二次电源是飞控计算机的一个关键部件。飞控计算机的二次电源一般为5V、±15V等直流电源电压,而无人机的一次电源根据型号不同区别较大,要对一次电源进行变换。现在普遍使用集成开关电源模块。
(3)模拟量输入/输出接口。模拟量输入接口电路将各传感器输入的模拟量进行信号调理、增益变换,模/数(A/D)转换后,提供给微处理器进行相应处理。模拟信号一般可分为直流模拟信号和交流调制信号两类。模拟量输出接口电路用于将数字控制信号转换为伺服机构能识别的模拟控制信号,包括模/数转换、幅值变换和驱动电路。
(4)离散量接口。离散量输出电路用于将飞控计算机内部及外部的开关量信号变换为与微处理器工作电平兼容的信号。
(5)通信接口。用于将接收的串行数据转换为可以让主处理器读取的数据或将主处理器要发送的数据转换为相应的数据。飞控计算机和传感器之间可以通过RS232/RS422/ARINC429等总线方式通信,随着技术的不断发展,1553B总线等其他总线通信方式也将应用到无人机系统中。
(6)余度管理。无人机余度类型飞控计算机多为双余度配置。余度支持电路用于支持多余度机载计算机协调运行,包括:通道计算机间的信息交换电路,同步指示电路,通道故障逻辑综合电路及故障切换电路。通道计算机间的信息交换电路是两个通道飞控计算机之间进行共享信息传递的信息通路。同步指示电路是同步运行的余度计算机之间相互同步的支持电路。通道故障逻辑综合电路将软件监控和硬件监控电路的监控结果进行综合,它的输出用于故障切换和故障指示。
(7)加温电路。常用工作环境超出工业品级温度范围的飞控计算机当中,以满足加温电路所需功率和加温方式的需求。
(8)检测接口。飞控计算机应留有合适的接口,方便与一线检测设备、二线检测设备连接。
(9)飞控计算机机箱。它直接影响计算机抗恶劣环境的能力以及可靠性、可维护性、使用寿命。
4.机载飞控软件
机载导航飞控软件,简称机载飞控软件,是一种运行于飞控计算机上的嵌入式实时任务软件。它不仅要具有功能正确、性能好、效率高的特点,而且要具有较好的质量保证、可靠性和可维护性。
机载非空软件按功能可以划分成如下功能模块:
(1)硬件接口驱动模块;
(2)传感器数据处理模块;
(3)飞行控制律模块;
(4)导航与制导模块;
(5)飞行任务管理模块
(6)任务设备管理模块;
(7)余度管理模块;
(8)数据传输、记录模块
(9)自检测模块
(10)其他模块。
5.飞控计算机自检测
飞控计算机自检测模块(BIT)提供故障检测、定位和隔离的功能。BIT按功能不同又分为维护自检测(MBIT)、加电起动自检测(PUBIT)、飞行前自检测(PBIT)、飞行中自检测(IFBIT)。
2. 女生报西北工业大学的飞行器设计与工程怎样?
你好,我是陕西省目前唯一正规注册的,经国家有关行政机关审批的专业权威机构一一西安市户县金牌高考志愿填报咨询服务心的首席专家张老师,现在由我来回答这个问题。西北工业大学是工信部直属的985工程大学,211工程大学,双一流建设大学,也是我国航空,航天,航海类专业比较著名的大学。学校占地五千一百亩,其中有友谊校区一千二百亩,长安校区三千九百亩,设有十六个专业学院,六十二个本科专业,一百二十二个硕士点,六十九个博士点和十六个博士后科研流动站,现有2个一级学科国家重点学科,7个二级学科国家重点学科,2个学科国家重点培育学科,二十一个博士学位授权一级学科,三十一个硕士学位授权一级学科,建有一个国家重点实验室,六个国防科技重点实验室,2个国家工程中心,1个国防科技工业研究应用中心,三十三个省部级重点实验室和二十个省部级工程技术研究中心,设有西北工业技术研究院和全国最大的无人机研究与发展基地。
西北工业大学的飞行器设计工程专业在全国开设本专业的18所大学里排第2名,具有非常鲜明的专业特色和极其强大的专业实力。
西北工业大学的飞行器设计与工程专业主要培养具有较好的数学,力学基础和飞行器设计理论及飞行器总体结构设计与强度分析,实验能力,能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计,结构设计,飞行力学,系统仿真,面向航空,航天,民航等重要的国防及国民经济领域的高级工程技术人员和研究人员。
女生学习这个专业非常好,这个专业的毕业生可以报考相关专业的硕士研究生,也可以实行双向选择,就业方向主要分布在航天,航空研究院(所),国有大型企业,部队,政府机关等从事飞行器设计,仿真技术与控制系统等方面的研究开发和技术管理工作,就业地点集中在北京,上海,西安,沈阳,成都等大中型城市,近几年来本科毕业生就业率达到98%以上。
3. 王国之泪双风扇飞行器如何组装?
您好,王国之泪双风扇飞行器组装步骤如下:
1. 将飞行器配件包打开,确认所有配件齐全。
2. 按照说明书的步骤,将两个风扇安装在飞行器的两侧。
3. 将电池插入电池槽中,并连接电池线。
4. 将遥控器的电池插入电池槽中,并连接遥控器电池线。
5. 将遥控器和飞行器进行配对,具体方法请参照说明书。
6. 将飞行器放在平坦的地面上,打开遥控器,飞行器即可起飞。
注意事项:
1. 在组装过程中,需要按照说明书的步骤进行,不要随意拆卸配件,以免损坏。
2. 在飞行过程中,需要注意安全,不要将飞行器飞到人群或高楼附近。
3. 在飞行器起飞前,需要将飞行器放在平坦的地面上,确保起飞顺利。
4. 西北工业大学飞行器设计工程怎么样?
西工大飞设专业航空和航天学院都有。传统还是航空强。后续找工作如果在体制工作是绝对没有问题的,很受军用单位青睐。
但军工行业整体薪酬不如互联网、金融等专业,如果在北京上海等地会有些压力,但一般在落户上会有政策优势。
至于未来的前景,随着军民融合等发展战略,发展的空间也在增大,但因行业的特点,还是有局限性的。
5. 重庆交通大学飞行器专业就业前景?
学生毕业后可从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的工作,就业前景是不错的。
行业现状:随着计算机信息和网络技术的飞速发展,以美国波音、洛克希德·马丁公司和欧洲空客公司为代表的大型飞机公司均开始并采用飞机数字化装配技术。
6. 飞行器设计专业与测控专业哪个前景好?
看着前面老专家讲话。我来说几句吧。
我是高校专业那些事。
很巧,我办公室就有学测控专业的。所以很早我就对测控进行了专业研究。
测控技术与仪器,表面看是测量,控制,和仪器仪表制造。。。实际门道很大。。后面慢慢说。
当然也和飞行器设计专业的打过交道。
飞行器设计专业。飞行器设计,毫无疑问就是涉及飞行器。。。天上飞的那高科技,比如客机,直升机,战斗机,无人机。。卫星。。
导弹属于另一面专业,当然也差不多,都是空气动力学。虽然和飞行器都是一级学科宇航与航天下面的。开飞行器专业的院校不多,一般都是很军工相关的院校。比如国防七子。
其他合工大,南昌航空,等也有开设。。。
那学什么课程呢
这两个专业是两个完全不相关的专业。当然你说飞机的控制叫测控。那话说,因为飞控也是测控的一部分。。。
先说结论:测控技术与仪器前景远大于飞行器设计。为何这样说呢。其实飞行器设计主要就是研究空气动力学,伯努利方程了。仿真了。气动了。。。。基本都是和力学打交道。
力学。你懂的,可不是f=ma那么简单。学过工程力学,分析力学工科同学都知道力学看着恶心,学着痛苦。。。
而航空航天大学大学其实就是主干学科就是力学。飞行器是力学。导弹仍然是力学。
航空航天除了不研发这类送人上天和送人上西天。民用基本也就靠大疆了。
测控技术与仪器到底是干啥的。先看官方介绍。
测控技术与仪器专业以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才这个说的不错。以前的测控仪器是传统测量仪表。机械居多。
现在都高科技了。基本都电子化了。
所以这个专业其实就是电子信息类专业,更加将就电子,信息,计算机,等综合测量及仪器。
这个专业,基本上军工院校实力很很不错。
比附哈工大,北理工,北航等,注意的是,这些军工院校的测控技术偏光电。要学很多光的学科,比如激光啊。光学仪器啊。光电探测啊。
比如哈工大,北理工,北航,测控和光电都是在光电学院。。俩专业好像差别不大。。
而电子强校,比如两电一邮。这个学科基本和电子工程,通信工程几乎没啥区别。
基本不学和光相关的学科。除了学模电数电,微机原理外,还得学,dap,电子测量原理、自动测试系统、自动控制原理、光学工程与精密仪器、现代控制理论,计算机控制,误差估计,检测技术,等。
结论:学电子信息有前途。所以学测控技术与仪器。。7. 为什么有的人说飞行器设计专业前景不太好?
本人专注于高考志愿填报,发表的原创文章均为自有团队编纂而成,未经授权,不得转载。有需要咨询的可以关注并私信我,沟通交流。
近些年随着我国神州系列载人飞船陆续升空,还有嫦娥四号的成功登月,航天成了人们经常讨论的话题,而与此相关的航空航天类专业也逐渐引起了人们的关注,接下来我就把这类专业详细讲一下。
首先从名称上能看出,这类专业其实是包含“航空”与“航天”两大方向的,在很多人看来觉得两大方向很相近,其实航空与航天还是有较大区别的。
简单区分的话就是“航空”研究的在大气层内的飞行器,像平常我们坐的波音飞机、直升飞机、飞艇等。
而“航天”研究的是航天器在太空、在地球大气层以外的航行活动,像宇宙飞船、卫星、空间站、深空探测器运载火箭、还有战略导弹武器等等。
如果仔细区分的话,可以从飞行环境、动力装置、升降方式、飞行时限、飞行速度等很多方面区分,这里就不赘述了。当然不管航空器还是航天器都可以叫为飞行器。
在2019年到2020年的本科专业中,我看了下航空航天类专业主要包括:航空航天工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程、飞行器动力工程、飞行器环境与生命保障工程等专业,这些专业都是相辅相成的,甚至有不少大学都是按照大类招生的。
“航空航天工程”这个是个总括性的专业,学的比较广,像后边几个专业的内容都会涉及一些。
“飞行器设计与工程”专业的话主要就是将飞行器设计出来,含飞行器总体设计、机构设计、飞机外形设计、部件设计等。
“飞行器制造工程”专业的话主要是在设计的基础上将飞行器制造出来,这个专业最对口的工作是在飞机或航天器制造车间里做工艺员,设计人员给你图纸后,你把这图纸变成工艺流程,再给下面的工人去生产。
“飞行器动力工程”专业主要就是研究飞行器发动机的。也就是飞行器最核心装置——动力装置。
“飞行器环境与生命保障工程”专业主要研究载人飞行器的生命保障系统,最简单的就是像民用飞机上的供氧设备,在万米高空上,将稀薄的空气经发动机压缩到人类可以正常呼吸的压强,然后将压缩的空气引入机舱的空调系统。复杂点的研究像宇航员穿的宇航服如何能在恶劣的太空环境下保障宇航员的生命安全等。
学习内容
航空航天类的专业属于高精尖的专业,所以学习内容会涉及众多知识领域。综观这几个专业,主干学科都会学航空宇航科学与技术、力学等。如果仔细比较各个专业的话,根据专业针对性不同,学习内容还是有差别的:
“飞行器设计与工程”的核心知识会有:结构力学、空气动力学、飞行器总体设计、飞行器结构设计,设计方面课程多些。
“飞行器制造工程”的主干学科还包含机械工程。核心知识的话会多一些机械制图、机械设计与制造、材料力学、计算机辅助飞机制造等课程。
“飞行器动力工程”的主干学科还包含动力工程及工程热物理。核心知识还会有材料力学、流体力学、工程热力学、空气动力学、传热学、自动控制原理、航空发动机原理等课程。
“飞行器环境与生命保障工程”的核心知识还包含传热学、气体动力学、航空航天生理学、工程热力学等。
具体各个专业的课程的话报志愿以前你可以参考一下各个大学网站上的课程表,看看有没有你搞不定的课程,从我个人观点来看,这几个专业课程的安排是适合聪明、严谨、理科综合素质强的人学的。
就业方向
就业方向的话,很多人觉得范围比较窄,其实我自己感觉就业途径还是较多的,就业方向同样主要有两个方向,一个是航天方向、一个是航空方向。
一、航天方向的话:
航天方向的主要就是去航天院所了,从航天一院(运载火箭技术研究院)、航天二院(地空导弹研究院也叫长峰集团)、航天三院(飞航导弹研究院也叫海鹰集团)、航天四院(也叫航天化学动力研究院)一直到航天十院等,每个航天院还下设很多的研究所和工厂,也就是我们经常听说的“航天科技集团”和“航天科工集团”,其实这两个集团下属的各研究院、所、事业部基本就是中国航天的主要科研力量了,也就是说,航天大部分型号产品都是他们研制的。
二、航空方向的话:
1.学的不错的话可以到各大航空制造厂或飞机部件制造厂做研究、设计、生产的,像哈飞、沈飞、西飞、成飞、贵飞等。
2.当然也可以去军工厂里参与飞机的生产,也可以去部队做地勤。
3.也可以去民航公司工作,在各个航空公司地勤,通常说的机务。
4.也可以到飞机维修公司,像厦门太古(兼山东太古和四川太古)。
只不过总体上飞行器设计与工程专业的进研究型的单位多一些,比如研究所,研究院,设计局。而飞行器制造工程的就业方向更多会去像飞机制造厂、航空公司的机务等。飞行器动力工程的话,一部分在研究所、一部分在机场做机务,去航空发动机制造厂的人比较多。
另外由于航空航天学的很多技术成果已经应用到民用生产中,特别是像通信、气象、电子、汽车、空调等领域。所以很多这些领域的公司也都比较青睐航空航天类专业毕业的学生,这也就为毕业生提供了更多的一些选择。
另外我把所有的航空、航天院所及研究单位都汇总了一下交给事事懂教育了,大概有几百个单位,你有兴趣可以问他们要上多了解一下。
就业情况
这类专业就业形势还是比较乐观的,本科基本都是到国有企业,硕博可以进研究所,待遇的话就要看工作单位所处位置了,每个地方待遇都不同的,不同的岗位工资也不一样,但总体来说还不错,因为是国企多,所以工资虽然不算最高的,但福利加起来就很可观了。
汇总一下的话,国内的航空航天企业一线的企业薪资较高,本科生月薪一般都四五千以上,研究生入职时年薪在80000到100000之间,过两年会有提升,不过工资上涨的比较慢。二线企业的工资可能没有这么高,但福利待遇也都不错。
一般就业率都是不错的,只要学的好些可以接近100%的。
周围同学情况
就以我们班来说,就业形势就很好的,我们班同学大部分都是签的中航集团或者解放军的一些工厂,因为写这个专业也不是我一个人写出来的,还有西工大、哈工大、南航、清华、厦门大学的一大帮朋友一块讨论的,所以他们学校的就业情况也大致都知道,基本上这些学校的就业率一般都在90%以上,可能那百分之几没就业的是在大学里不学习最后毕不了业的。
发展前景
在我看来,在能数的过来的这些年,这类专业前景必然非常好,为什么这么说,看看近几年中国航空航天的动作,航空正在做的大飞机,航天正在朝载人探月发展,另外未来的资源争夺可能会面向于太空资源,甚至于未来战争都会是空天一体的,而中国已经认识到这方面了,国家肯定就需要这方面的人才,而且是高水平的人才,那你觉得会没有前景吗?
学校推荐
要我推荐大学的话就是两北两工大加南航。也就是西工大、哈工大、北航、南航四个大学、外加上北理工。可能很多人觉得我为什么不推荐清华、北大什么的,说清华北大等大学的名气更响亮,但在我们业内看来,这类专业里清华也排不到一流。你如果认识我们行业的人也可以咨询一下,看看他们同意不同意我的观点。
北航的话主要是地理位置优越,近年网罗了很多优秀生源,但北航分数高的吓人,性价比比较低。
西工大虽然地理位置不是很好,但前身是老军工,有极其深厚的师资力量,业内公认度极高。现在我国列装的、在研的所有机种如歼10,歼轰7,歼20等的总工大部分是西工大毕业生。因为地域问题所以分数不是太高,也就是用地域换好学校吧。
哈工大的话博士硕士流动站数量很多,哈工大是国防科工委的老大,大家也都是公认的,“神舟”的总设计师和技术人员小一半是哈工大的。
南航在东南沿海省份的认证率比较高,你如果想在南方工作,南航也挺好。
至于说具体西工大、哈工大、北航、南航四个大学哪个更好,这个就没必要计较了,当然还有别的一些学校我可能没有列举,你自己有意向的话就打电话问下。
注意事项
1.航空航天近几年很热,然后大家都觉得这是个高大上的职业,都抢着报,但你要确定你是真喜欢还是好虚荣,这个行业不是你进去了就能分配到飞船、探月的任务,很多人也都会成为航空公司机务的。也就是说这只是一个很普通的行业,不是高高在上的。报志愿以前这些你都要考虑好,千万别满腔赤诚的进入了这个行业,结果发现不是如自己所想。
3.有人会担心航空航天类专业将来毕业都要到艰苦的偏远地区工作,事实上现在在北京、上海、西安、青岛、沈阳等大城市也有很多的航空航天研究机构。
4.报考航空航天类专业将来不是当飞行员或航天员,而是培养技术人才,所以这类专业对身体条件并没有特别的要求。
5.另外,航空航天类专业要求学生有很好的逻辑思维能力和动手能力。对力学、数学功底、物理功底的要求非常高,所以,数学、物理成绩优异,且具有较强逻辑思维能力、有独立研究能力的学生更适合选择这类专业。
6.航空航天研究类专业的研究方向是科技前沿,这不仅仅是知识的应用过程,更是一个科研的过程,因为仅用已有的知识是远远不足的,研发过程中必然会遇到一些现有技术无法解决的问题,这就需要开发新技术了,这些科研难题不是普通大学的学生所能解决的。所以想到好的航空航天单位工作,首先要有高学历,而且一定要名校才有较大的可能。当然如果你确实对航空航天研究感兴趣而不幸现在没足够的分数能考上名牌大学,别急,还有机会。将来你可以考研究生,然后再考博士考进去。
7.飞行器制造工程这个专业毕业的本科生很少去攻读这个专业的硕士“航空宇航制造工程”,因为就业面有问题。我身边北航、西工大、南航、西交大的一谈起这个专业,都表示相对其他几个专业来说还是稍有点差距的,因为毕竟“飞行器制造工程”和控制系统、设计等关系都不是非常密切,甚至更多的是机械类的内容,所以选的时候自己考虑清楚再选。
8.基本上这类专业将来找到工作后一般就稳定了,但是发不了大财的,想发大财的就去中财,去上财,读这类专业注定是为国效力的了,而国家只会保你温饱且衣食不愁,但不保你发大财。
9.航空航天类专业的招生有的是按小专业招生,有的是按航空航天类招生然后到了大学再具体细分。然后还会有航天、航空等具体的方向,比如我们学校就分5系航空方向和15系航天方向,所以你在报考时,最好根据自己的实际情况多了解一下专业方向。
本站涵盖的内容、图片、视频等数据系网络收集,部分未能与原作者取得联系。若涉及版权问题,请联系我们删除!联系邮箱:ynstorm@foxmail.com 谢谢支持!
1. 飞行器总体设计,四轴飞行器飞控如何设计?
导航飞控系统
定义:
导航飞控系统是无人机的关键核心系统之一。它在部分情况下,比如俊鹰无人机按具体功能又可划分为导航子系统和飞控子系统两部分。
导航子系统的功能是向无人机提供相对于所选定的参考坐标系的位置、速度、飞行姿态、引导无人机沿指定航线安全、准时、准确地飞行。完善的无人机导航子系统具有以下功能:
(1)获得必要的导航要素,包括高度、速度、姿态、航向;
(2)给出满足精度要求的定位信息,包括经度、纬度;
(3)引导飞机按规定计划飞行;
(4)接收预定任务航线计划的装定,并对任务航线的执行进行动态管理;
(5)接收控制站的导航模式控制指令并执行,具有指令导航模式与预定航线飞行模式相互切换的功能;
(6)具有接收并融合无人机其他设备的辅助导航定位信息的能力;
(7)配合其他系统完成各种任务
飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务、返厂回收等整个飞行过程的核心系统,对无人机实现全权控制与管理,因此飞控子系统之于无人机相当于驾驶员之于有人机,是无人机执行任务的关键。飞控子系统主要具有如下功能:
(1)无人机姿态稳定与控制;
(2)与导航子系统协调完成航迹控制;
(3)无人机起飞(发射)与着陆(回收)控制;
(4)无人机飞行管理;
(5)无人机任务设备管理与控制;
(6)应急控制;
(7)信息收集与传递。
以上所列的功能中第1、4和6项是所有无人机飞行控制系统所必须具备的功能,而其他项则不是每一种飞行控制系统都具备的,也不是每一种无人机都需要的,根据具体无人机的种类和型号可进行选择、裁剪和组合。
传感器
无人机导航飞控系统常用的传感器包括角速度率传感器、姿态传感器、位置传感器、迎角侧滑传感器、加速度传感器、高度传感器及空速传感器等,这些传感器构成无人机导航飞控系统设计的基础。
1.角速度传感器
角速度传感器是飞行控制系统的基本传感器之一,用于感受无人机绕机体轴的转动角速率,以构成角速度反馈,改善系统的阻尼特性、提高稳定性。
角速度传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、带宽等。
角速度传感器应安装在无人机重心附件,安装轴线与要感受的机体轴向平行,并特别注意极性的正确性。
2.姿态传感器
姿态传感器用于感受无人机的俯仰、转动和航向角度,用于实现姿态稳定与航向控制功能。
姿态传感器的选择要考虑其测量范围、精度、输出特性、动态特性等。
姿态传感器应安装在无人机重心附近,振动要尽可能小,有较高的安装精度要求。
3.高度、空速传感器(大气机)
高度、空速传感器(大气机)用于感受无人机的飞行高度和空速,是高度保持和空速保持的必备传感器。一般和空速管、同期管路构成大气数据系统。
高度、空速传感器(大气机)的选择主要考虑测量范围和测量精度。一般要求其安装在空速管附近,尽量缩短管路。
4.位置传感器
位置传感器用于感受无人机的位置,是飞行轨迹控制的必要前提。惯性导航设备、GPS卫星导航接收机、磁航向传感器是典型的位置传感器。
位置传感器的选择一般要考虑与飞行时间相关的导航精度、成本和可用性等问题。
惯性导航设备有安装位置和较高的安装精度要求,GPS的安装主要应避免天线的遮挡问题。
磁航向传感器要安装在受铁磁性物质影响最小且相对固定的地方,安装件应采用非磁性材料制造。
飞控计算机
导航飞控计算机,简称飞控计算机,是导航飞控系统的核心部件,从无人机飞行控制的角度来看,飞控计算机应具备如下功能:
(1)姿态稳定与控制
(2)导航与制导控制
(3)自主飞行控制
(4)自动起飞、着陆控制。
1.飞控计算机类型
飞控计算机按照对信号的处理方式,主要分为模拟式。数据混合式和数字式、飞控计算机三种类型。
现今,随着数学电路技术的发展,模拟式飞控计算机已基本被数字式飞控计算机取代,新研制的无人机飞控系统几乎都采用了数字式飞控计算机。
2.飞控计算机余度
无人机没有人身安全问题,因此会综合考虑功能、任务可靠性要求和性能价格比来进行余度配置设计。就飞控计算机而言,一般大、小型无人机都有哦余度设计,一些简单的微、轻型无人机无单余度设计。
3.飞控计算机主要硬件构成
(1)主处理控制器。主要有通用型处理器(MPU)、微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)。随着FPGA技术的发展,相当多的主处理器FPGA和处理器组合成强大的主处理控制器。
(2)二次电源。二次电源是飞控计算机的一个关键部件。飞控计算机的二次电源一般为5V、±15V等直流电源电压,而无人机的一次电源根据型号不同区别较大,要对一次电源进行变换。现在普遍使用集成开关电源模块。
(3)模拟量输入/输出接口。模拟量输入接口电路将各传感器输入的模拟量进行信号调理、增益变换,模/数(A/D)转换后,提供给微处理器进行相应处理。模拟信号一般可分为直流模拟信号和交流调制信号两类。模拟量输出接口电路用于将数字控制信号转换为伺服机构能识别的模拟控制信号,包括模/数转换、幅值变换和驱动电路。
(4)离散量接口。离散量输出电路用于将飞控计算机内部及外部的开关量信号变换为与微处理器工作电平兼容的信号。
(5)通信接口。用于将接收的串行数据转换为可以让主处理器读取的数据或将主处理器要发送的数据转换为相应的数据。飞控计算机和传感器之间可以通过RS232/RS422/ARINC429等总线方式通信,随着技术的不断发展,1553B总线等其他总线通信方式也将应用到无人机系统中。
(6)余度管理。无人机余度类型飞控计算机多为双余度配置。余度支持电路用于支持多余度机载计算机协调运行,包括:通道计算机间的信息交换电路,同步指示电路,通道故障逻辑综合电路及故障切换电路。通道计算机间的信息交换电路是两个通道飞控计算机之间进行共享信息传递的信息通路。同步指示电路是同步运行的余度计算机之间相互同步的支持电路。通道故障逻辑综合电路将软件监控和硬件监控电路的监控结果进行综合,它的输出用于故障切换和故障指示。
(7)加温电路。常用工作环境超出工业品级温度范围的飞控计算机当中,以满足加温电路所需功率和加温方式的需求。
(8)检测接口。飞控计算机应留有合适的接口,方便与一线检测设备、二线检测设备连接。
(9)飞控计算机机箱。它直接影响计算机抗恶劣环境的能力以及可靠性、可维护性、使用寿命。
4.机载飞控软件
机载导航飞控软件,简称机载飞控软件,是一种运行于飞控计算机上的嵌入式实时任务软件。它不仅要具有功能正确、性能好、效率高的特点,而且要具有较好的质量保证、可靠性和可维护性。
机载非空软件按功能可以划分成如下功能模块:
(1)硬件接口驱动模块;
(2)传感器数据处理模块;
(3)飞行控制律模块;
(4)导航与制导模块;
(5)飞行任务管理模块
(6)任务设备管理模块;
(7)余度管理模块;
(8)数据传输、记录模块
(9)自检测模块
(10)其他模块。
5.飞控计算机自检测
飞控计算机自检测模块(BIT)提供故障检测、定位和隔离的功能。BIT按功能不同又分为维护自检测(MBIT)、加电起动自检测(PUBIT)、飞行前自检测(PBIT)、飞行中自检测(IFBIT)。
2. 女生报西北工业大学的飞行器设计与工程怎样?
你好,我是陕西省目前唯一正规注册的,经国家有关行政机关审批的专业权威机构一一西安市户县金牌高考志愿填报咨询服务心的首席专家张老师,现在由我来回答这个问题。西北工业大学是工信部直属的985工程大学,211工程大学,双一流建设大学,也是我国航空,航天,航海类专业比较著名的大学。学校占地五千一百亩,其中有友谊校区一千二百亩,长安校区三千九百亩,设有十六个专业学院,六十二个本科专业,一百二十二个硕士点,六十九个博士点和十六个博士后科研流动站,现有2个一级学科国家重点学科,7个二级学科国家重点学科,2个学科国家重点培育学科,二十一个博士学位授权一级学科,三十一个硕士学位授权一级学科,建有一个国家重点实验室,六个国防科技重点实验室,2个国家工程中心,1个国防科技工业研究应用中心,三十三个省部级重点实验室和二十个省部级工程技术研究中心,设有西北工业技术研究院和全国最大的无人机研究与发展基地。
西北工业大学的飞行器设计工程专业在全国开设本专业的18所大学里排第2名,具有非常鲜明的专业特色和极其强大的专业实力。
西北工业大学的飞行器设计与工程专业主要培养具有较好的数学,力学基础和飞行器设计理论及飞行器总体结构设计与强度分析,实验能力,能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计,结构设计,飞行力学,系统仿真,面向航空,航天,民航等重要的国防及国民经济领域的高级工程技术人员和研究人员。
女生学习这个专业非常好,这个专业的毕业生可以报考相关专业的硕士研究生,也可以实行双向选择,就业方向主要分布在航天,航空研究院(所),国有大型企业,部队,政府机关等从事飞行器设计,仿真技术与控制系统等方面的研究开发和技术管理工作,就业地点集中在北京,上海,西安,沈阳,成都等大中型城市,近几年来本科毕业生就业率达到98%以上。
3. 王国之泪双风扇飞行器如何组装?
您好,王国之泪双风扇飞行器组装步骤如下:
1. 将飞行器配件包打开,确认所有配件齐全。
2. 按照说明书的步骤,将两个风扇安装在飞行器的两侧。
3. 将电池插入电池槽中,并连接电池线。
4. 将遥控器的电池插入电池槽中,并连接遥控器电池线。
5. 将遥控器和飞行器进行配对,具体方法请参照说明书。
6. 将飞行器放在平坦的地面上,打开遥控器,飞行器即可起飞。
注意事项:
1. 在组装过程中,需要按照说明书的步骤进行,不要随意拆卸配件,以免损坏。
2. 在飞行过程中,需要注意安全,不要将飞行器飞到人群或高楼附近。
3. 在飞行器起飞前,需要将飞行器放在平坦的地面上,确保起飞顺利。
4. 西北工业大学飞行器设计工程怎么样?
西工大飞设专业航空和航天学院都有。传统还是航空强。后续找工作如果在体制工作是绝对没有问题的,很受军用单位青睐。
但军工行业整体薪酬不如互联网、金融等专业,如果在北京上海等地会有些压力,但一般在落户上会有政策优势。
至于未来的前景,随着军民融合等发展战略,发展的空间也在增大,但因行业的特点,还是有局限性的。
5. 重庆交通大学飞行器专业就业前景?
学生毕业后可从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的工作,就业前景是不错的。
行业现状:随着计算机信息和网络技术的飞速发展,以美国波音、洛克希德·马丁公司和欧洲空客公司为代表的大型飞机公司均开始并采用飞机数字化装配技术。
6. 飞行器设计专业与测控专业哪个前景好?
看着前面老专家讲话。我来说几句吧。
我是高校专业那些事。
很巧,我办公室就有学测控专业的。所以很早我就对测控进行了专业研究。
测控技术与仪器,表面看是测量,控制,和仪器仪表制造。。。实际门道很大。。后面慢慢说。
当然也和飞行器设计专业的打过交道。
飞行器设计专业。飞行器设计,毫无疑问就是涉及飞行器。。。天上飞的那高科技,比如客机,直升机,战斗机,无人机。。卫星。。
导弹属于另一面专业,当然也差不多,都是空气动力学。虽然和飞行器都是一级学科宇航与航天下面的。开飞行器专业的院校不多,一般都是很军工相关的院校。比如国防七子。
其他合工大,南昌航空,等也有开设。。。
那学什么课程呢
这两个专业是两个完全不相关的专业。当然你说飞机的控制叫测控。那话说,因为飞控也是测控的一部分。。。
先说结论:测控技术与仪器前景远大于飞行器设计。为何这样说呢。其实飞行器设计主要就是研究空气动力学,伯努利方程了。仿真了。气动了。。。。基本都是和力学打交道。
力学。你懂的,可不是f=ma那么简单。学过工程力学,分析力学工科同学都知道力学看着恶心,学着痛苦。。。
而航空航天大学大学其实就是主干学科就是力学。飞行器是力学。导弹仍然是力学。
航空航天除了不研发这类送人上天和送人上西天。民用基本也就靠大疆了。
测控技术与仪器到底是干啥的。先看官方介绍。
测控技术与仪器专业以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才这个说的不错。以前的测控仪器是传统测量仪表。机械居多。
现在都高科技了。基本都电子化了。
所以这个专业其实就是电子信息类专业,更加将就电子,信息,计算机,等综合测量及仪器。
这个专业,基本上军工院校实力很很不错。
比附哈工大,北理工,北航等,注意的是,这些军工院校的测控技术偏光电。要学很多光的学科,比如激光啊。光学仪器啊。光电探测啊。
比如哈工大,北理工,北航,测控和光电都是在光电学院。。俩专业好像差别不大。。
而电子强校,比如两电一邮。这个学科基本和电子工程,通信工程几乎没啥区别。
基本不学和光相关的学科。除了学模电数电,微机原理外,还得学,dap,电子测量原理、自动测试系统、自动控制原理、光学工程与精密仪器、现代控制理论,计算机控制,误差估计,检测技术,等。
结论:学电子信息有前途。所以学测控技术与仪器。。7. 为什么有的人说飞行器设计专业前景不太好?
本人专注于高考志愿填报,发表的原创文章均为自有团队编纂而成,未经授权,不得转载。有需要咨询的可以关注并私信我,沟通交流。
近些年随着我国神州系列载人飞船陆续升空,还有嫦娥四号的成功登月,航天成了人们经常讨论的话题,而与此相关的航空航天类专业也逐渐引起了人们的关注,接下来我就把这类专业详细讲一下。
首先从名称上能看出,这类专业其实是包含“航空”与“航天”两大方向的,在很多人看来觉得两大方向很相近,其实航空与航天还是有较大区别的。
简单区分的话就是“航空”研究的在大气层内的飞行器,像平常我们坐的波音飞机、直升飞机、飞艇等。
而“航天”研究的是航天器在太空、在地球大气层以外的航行活动,像宇宙飞船、卫星、空间站、深空探测器运载火箭、还有战略导弹武器等等。
如果仔细区分的话,可以从飞行环境、动力装置、升降方式、飞行时限、飞行速度等很多方面区分,这里就不赘述了。当然不管航空器还是航天器都可以叫为飞行器。
在2019年到2020年的本科专业中,我看了下航空航天类专业主要包括:航空航天工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程、飞行器动力工程、飞行器环境与生命保障工程等专业,这些专业都是相辅相成的,甚至有不少大学都是按照大类招生的。
“航空航天工程”这个是个总括性的专业,学的比较广,像后边几个专业的内容都会涉及一些。
“飞行器设计与工程”专业的话主要就是将飞行器设计出来,含飞行器总体设计、机构设计、飞机外形设计、部件设计等。
“飞行器制造工程”专业的话主要是在设计的基础上将飞行器制造出来,这个专业最对口的工作是在飞机或航天器制造车间里做工艺员,设计人员给你图纸后,你把这图纸变成工艺流程,再给下面的工人去生产。
“飞行器动力工程”专业主要就是研究飞行器发动机的。也就是飞行器最核心装置——动力装置。
“飞行器环境与生命保障工程”专业主要研究载人飞行器的生命保障系统,最简单的就是像民用飞机上的供氧设备,在万米高空上,将稀薄的空气经发动机压缩到人类可以正常呼吸的压强,然后将压缩的空气引入机舱的空调系统。复杂点的研究像宇航员穿的宇航服如何能在恶劣的太空环境下保障宇航员的生命安全等。
学习内容
航空航天类的专业属于高精尖的专业,所以学习内容会涉及众多知识领域。综观这几个专业,主干学科都会学航空宇航科学与技术、力学等。如果仔细比较各个专业的话,根据专业针对性不同,学习内容还是有差别的:
“飞行器设计与工程”的核心知识会有:结构力学、空气动力学、飞行器总体设计、飞行器结构设计,设计方面课程多些。
“飞行器制造工程”的主干学科还包含机械工程。核心知识的话会多一些机械制图、机械设计与制造、材料力学、计算机辅助飞机制造等课程。
“飞行器动力工程”的主干学科还包含动力工程及工程热物理。核心知识还会有材料力学、流体力学、工程热力学、空气动力学、传热学、自动控制原理、航空发动机原理等课程。
“飞行器环境与生命保障工程”的核心知识还包含传热学、气体动力学、航空航天生理学、工程热力学等。
具体各个专业的课程的话报志愿以前你可以参考一下各个大学网站上的课程表,看看有没有你搞不定的课程,从我个人观点来看,这几个专业课程的安排是适合聪明、严谨、理科综合素质强的人学的。
就业方向
就业方向的话,很多人觉得范围比较窄,其实我自己感觉就业途径还是较多的,就业方向同样主要有两个方向,一个是航天方向、一个是航空方向。
一、航天方向的话:
航天方向的主要就是去航天院所了,从航天一院(运载火箭技术研究院)、航天二院(地空导弹研究院也叫长峰集团)、航天三院(飞航导弹研究院也叫海鹰集团)、航天四院(也叫航天化学动力研究院)一直到航天十院等,每个航天院还下设很多的研究所和工厂,也就是我们经常听说的“航天科技集团”和“航天科工集团”,其实这两个集团下属的各研究院、所、事业部基本就是中国航天的主要科研力量了,也就是说,航天大部分型号产品都是他们研制的。
二、航空方向的话:
1.学的不错的话可以到各大航空制造厂或飞机部件制造厂做研究、设计、生产的,像哈飞、沈飞、西飞、成飞、贵飞等。
2.当然也可以去军工厂里参与飞机的生产,也可以去部队做地勤。
3.也可以去民航公司工作,在各个航空公司地勤,通常说的机务。
4.也可以到飞机维修公司,像厦门太古(兼山东太古和四川太古)。
只不过总体上飞行器设计与工程专业的进研究型的单位多一些,比如研究所,研究院,设计局。而飞行器制造工程的就业方向更多会去像飞机制造厂、航空公司的机务等。飞行器动力工程的话,一部分在研究所、一部分在机场做机务,去航空发动机制造厂的人比较多。
另外由于航空航天学的很多技术成果已经应用到民用生产中,特别是像通信、气象、电子、汽车、空调等领域。所以很多这些领域的公司也都比较青睐航空航天类专业毕业的学生,这也就为毕业生提供了更多的一些选择。
另外我把所有的航空、航天院所及研究单位都汇总了一下交给事事懂教育了,大概有几百个单位,你有兴趣可以问他们要上多了解一下。
就业情况
这类专业就业形势还是比较乐观的,本科基本都是到国有企业,硕博可以进研究所,待遇的话就要看工作单位所处位置了,每个地方待遇都不同的,不同的岗位工资也不一样,但总体来说还不错,因为是国企多,所以工资虽然不算最高的,但福利加起来就很可观了。
汇总一下的话,国内的航空航天企业一线的企业薪资较高,本科生月薪一般都四五千以上,研究生入职时年薪在80000到100000之间,过两年会有提升,不过工资上涨的比较慢。二线企业的工资可能没有这么高,但福利待遇也都不错。
一般就业率都是不错的,只要学的好些可以接近100%的。
周围同学情况
就以我们班来说,就业形势就很好的,我们班同学大部分都是签的中航集团或者解放军的一些工厂,因为写这个专业也不是我一个人写出来的,还有西工大、哈工大、南航、清华、厦门大学的一大帮朋友一块讨论的,所以他们学校的就业情况也大致都知道,基本上这些学校的就业率一般都在90%以上,可能那百分之几没就业的是在大学里不学习最后毕不了业的。
发展前景
在我看来,在能数的过来的这些年,这类专业前景必然非常好,为什么这么说,看看近几年中国航空航天的动作,航空正在做的大飞机,航天正在朝载人探月发展,另外未来的资源争夺可能会面向于太空资源,甚至于未来战争都会是空天一体的,而中国已经认识到这方面了,国家肯定就需要这方面的人才,而且是高水平的人才,那你觉得会没有前景吗?
学校推荐
要我推荐大学的话就是两北两工大加南航。也就是西工大、哈工大、北航、南航四个大学、外加上北理工。可能很多人觉得我为什么不推荐清华、北大什么的,说清华北大等大学的名气更响亮,但在我们业内看来,这类专业里清华也排不到一流。你如果认识我们行业的人也可以咨询一下,看看他们同意不同意我的观点。
北航的话主要是地理位置优越,近年网罗了很多优秀生源,但北航分数高的吓人,性价比比较低。
西工大虽然地理位置不是很好,但前身是老军工,有极其深厚的师资力量,业内公认度极高。现在我国列装的、在研的所有机种如歼10,歼轰7,歼20等的总工大部分是西工大毕业生。因为地域问题所以分数不是太高,也就是用地域换好学校吧。
哈工大的话博士硕士流动站数量很多,哈工大是国防科工委的老大,大家也都是公认的,“神舟”的总设计师和技术人员小一半是哈工大的。
南航在东南沿海省份的认证率比较高,你如果想在南方工作,南航也挺好。
至于说具体西工大、哈工大、北航、南航四个大学哪个更好,这个就没必要计较了,当然还有别的一些学校我可能没有列举,你自己有意向的话就打电话问下。
注意事项
1.航空航天近几年很热,然后大家都觉得这是个高大上的职业,都抢着报,但你要确定你是真喜欢还是好虚荣,这个行业不是你进去了就能分配到飞船、探月的任务,很多人也都会成为航空公司机务的。也就是说这只是一个很普通的行业,不是高高在上的。报志愿以前这些你都要考虑好,千万别满腔赤诚的进入了这个行业,结果发现不是如自己所想。
3.有人会担心航空航天类专业将来毕业都要到艰苦的偏远地区工作,事实上现在在北京、上海、西安、青岛、沈阳等大城市也有很多的航空航天研究机构。
4.报考航空航天类专业将来不是当飞行员或航天员,而是培养技术人才,所以这类专业对身体条件并没有特别的要求。
5.另外,航空航天类专业要求学生有很好的逻辑思维能力和动手能力。对力学、数学功底、物理功底的要求非常高,所以,数学、物理成绩优异,且具有较强逻辑思维能力、有独立研究能力的学生更适合选择这类专业。
6.航空航天研究类专业的研究方向是科技前沿,这不仅仅是知识的应用过程,更是一个科研的过程,因为仅用已有的知识是远远不足的,研发过程中必然会遇到一些现有技术无法解决的问题,这就需要开发新技术了,这些科研难题不是普通大学的学生所能解决的。所以想到好的航空航天单位工作,首先要有高学历,而且一定要名校才有较大的可能。当然如果你确实对航空航天研究感兴趣而不幸现在没足够的分数能考上名牌大学,别急,还有机会。将来你可以考研究生,然后再考博士考进去。
7.飞行器制造工程这个专业毕业的本科生很少去攻读这个专业的硕士“航空宇航制造工程”,因为就业面有问题。我身边北航、西工大、南航、西交大的一谈起这个专业,都表示相对其他几个专业来说还是稍有点差距的,因为毕竟“飞行器制造工程”和控制系统、设计等关系都不是非常密切,甚至更多的是机械类的内容,所以选的时候自己考虑清楚再选。
8.基本上这类专业将来找到工作后一般就稳定了,但是发不了大财的,想发大财的就去中财,去上财,读这类专业注定是为国效力的了,而国家只会保你温饱且衣食不愁,但不保你发大财。
9.航空航天类专业的招生有的是按小专业招生,有的是按航空航天类招生然后到了大学再具体细分。然后还会有航天、航空等具体的方向,比如我们学校就分5系航空方向和15系航天方向,所以你在报考时,最好根据自己的实际情况多了解一下专业方向。
本站涵盖的内容、图片、视频等数据系网络收集,部分未能与原作者取得联系。若涉及版权问题,请联系我们删除!联系邮箱:ynstorm@foxmail.com 谢谢支持!