空氣動力學與飛行原理多旋翼無人機基本飛行原理多旋翼無人機飛行性能多旋翼無人機操縱及控制原理一、二、三、四、飛行速度續航時間懸停性能與定位性能避障性能多旋翼無人機飛行性能目錄頁第一節多旋翼無人機目前多集中在工業級和消費級，尤其以消費級居多。它的主要飛行性能也與其他兩種無人機有顯著不同。多旋翼無人機飛行性能壹多旋翼無人機的飛行速度性能與固定翼無人機不同，主要指最大垂直上升速度、最大垂直下降速度和最大水平飛行速度。飛行速度對競速無人機、競速航拍無人機有明顯意義。但在普通消費級無人機中，該意義不大。目前最大垂直上升速度和下降速度均在5m/s以內。最大水平飛行速度在28m/s以內。隨著技術水平的提升，這些飛行速度均會有所提升，同時對飛控系統、動力系統等提出更高要求多旋翼無人機飛行性能（一）飛行速度

壹多旋翼無人機飛行性能壹多旋翼無人機的續航時間定義與固定翼相同，具體見4.2節。續航時間長短是多旋翼無人機的主要技術壁壘之一。目前市場上消費級的多旋翼無人機多采用電動驅動裝置，由鋰電池供電。續航時間受限于電池的充放電能力。電動多旋翼無人機續航時間均在半小時以內。這也是導致其進入工業應用的關鍵技術障礙。目前，在如何提高其工作時間（非續航時間）的問題上，主要有三種方案：（1）增加備用電池，采用快速充電的方式提高其工作時間，這是目前的主流方式。沒有技術難度。但是電池快充后充放電效率下降很大，提高無人機應用成本。（2）采用鋰芯片技術，代替現有的鋰電池快充模式。該技術目前還在探索中，尚未進入市場。（3）油電混動動力，這種方式需要增加多旋翼無人機體積和重量。目前尚無安全可靠的油電混動多旋翼無人機進入市場。（二）續航時間（三）懸停性能與定位性能多旋翼無人機的懸停性能定義與無人直升機相同，具體見4.5節。懸停是旋翼無人機特有的飛行性能之一，它與定位性能一起作為衡量多旋翼飛行性能的一項指標。一般現有無人機采用GPS定位技術、超聲波定位技術或基于雙目視覺的定位技術。懸停精度受定位技術發展的限制。抗干擾性能一方面與定位技術相關，另一方面與飛控算法也有一定關系。目前較好的消費級多旋翼無人機水平定位精度為1.5m，垂直定位精度為0.5m。多旋翼無人機飛行性能壹（四）避障性能避障性能是指多旋翼無人機發現、識別并躲避障礙物的能力。它是多旋翼無人機特有的飛行性能之一，也是其安全性能的重要指標。目前只有部分多旋翼無人機具備該性能（如大疆精靈4Pro、零度多比等）。該項性能的提出主要源于多旋翼無人機多數情況飛行高度較低（100m以內），近地飛行時面臨的地形環境復雜，有房屋建筑、樹木、室內、行人等。避障性能的主要衡量指標為障礙物的大小、躲避障礙物的反應時間、反應距離與躲避維度。多旋翼無人機飛行性能壹（一）垂直運動（二）俯仰運動（三）滾轉運動（四）偏航運動（五）前后運動（六）側向運動多旋翼無人機操縱及控制原理貳人力資源管理是指企業根據自身發展戰略的要求，通過實施一系列的管理過程，保障企業發展的人力配置，并充分挖掘人力資源的潛能，即實現了“事得其人，人盡其才”的人力資源管理目標，從而確保企業戰略目標的實現。多旋翼無人機操縱及控制原理貳目前市場上普遍為無變距多旋翼無人機，其飛行原理與固定翼無人機和無人直升機原理不同，主要體現在兩個方面：（1）通過調節每個旋翼的轉速大小，從而調節升力大小，實現升力的大小和方向發生變化。沒有自動傾斜器，不能通過變距控制每片槳葉的攻角達到改變槳盤平面和升力的作用。（2）通過交叉旋翼的旋轉方向克服反扭力矩，而沒有額外的尾槳消除主旋翼的反扭力矩。多旋翼無人機的飛行原理為：每個旋翼均由獨立的電機驅動螺旋槳旋轉，利用每個旋翼的轉速和轉向來控制螺旋槳的拉力和側力的大小，通過解算多旋翼的合力大小和方向，實現多旋翼無人機的飛行。另外，由于具有多個旋翼（一般為偶數個旋翼），旋翼轉動過程中由于空氣阻力作用，會形成與轉動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個旋翼中的兩個正轉，兩個反轉，且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。這樣，可以保持多旋翼機身的穩定性，類似于無人直升機的尾槳的作用。多旋翼無人機主要的飛行模式與無人直升機類似，主要有：垂直運動、側向運動、前后運動、俯仰運動、滾轉運動、偏航運動和懸停。下面以四旋翼無人機來說明其飛行控制原理：多旋翼無人機操縱及控制原理貳四旋翼無人機垂直運動狀態下的飛行原理示意圖。一般四旋翼飛行器四個螺旋槳依次按照順時針安裝、逆時針安裝、順時針安裝、逆時針安裝。由圖可知：電機1和電機3逆時針旋轉，電機2和電機4順時針旋轉，四個電機帶動螺旋槳均產生向上升力的同時，轉向相反的相鄰電機平衡了機身的反扭矩。如果同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升。反之，如果同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地。當外界擾動量為零時，在旋翼產生的升力等于飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態。

四旋翼無人機垂直運動狀態下的飛行原理示意圖（一）垂直運動多旋翼無人機操縱及控制原理（二）俯仰運動四旋翼無人機俯仰運動狀態下的飛行原理示意圖。由圖可知：電機1和電機3逆時針旋轉的同時，電機2和電機4順時針旋轉。如果保持電機2和電機4的轉速不變，在提高電機1轉速的同時降低電機3的轉速（電機1、電機3的轉速改變量相等），那么由于旋翼1的升力上升且旋翼3的升力下降，便產生了繞-Y軸方向的不平衡力矩使得機身繞Y軸旋轉。同理可知，如果保持電機2和電機4的轉速不變，當電機1的轉速下降且電機3的轉速上升時，便產生了繞+Y軸方向的不平衡力矩使得機身繞Y軸向另一個方向旋轉。這樣就實現了四旋翼無人機的俯仰運動。

四旋翼無人機俯仰運動狀態下的飛行原理示意圖

貳多旋翼無人機操縱及控制原理貳滾轉運動又叫橫滾運動，與上圖的原理相同，在圖中，改變電機2和電機4的轉速，保持電機1和電機3的轉速不變，則可使機身繞x軸旋轉（正向和反向），實現飛行器的滾轉運動。四旋翼無人機滾轉運動狀態下的飛行原理示意圖（三）滾轉運動如前所述，四旋翼通過旋翼正反轉交替安裝的方式克服反扭力矩，使四旋翼無人機不發生轉動。而當四個電機轉速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起四旋翼無人機轉動。偏航運動正是借助旋翼產生的反扭矩來實現的。圖3.21是四旋翼無人機偏航運動狀態下的飛行原理示意圖。如圖可知：當電機1和電機3的轉速上升，電機2和電機4的轉速下降時，旋翼1和旋翼3對機身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4對機身的反扭矩，機身便在反扭矩的作用下繞Z軸轉動，實現飛行器的偏航運動，且轉向與電機1、電機3的轉向相反。（四）偏航運動多旋翼無人機操縱及控制原理貳

四旋翼無人機偏航運動狀態下的飛行原理示意圖多旋翼無人機操縱及控制原理貳要想實現四旋翼無人機在水平面內前后、左右的運動，必須在水平面內對四旋翼無人機施加一定的力。要實現無人機的側飛、前飛或倒飛，不能按照無人直升機一樣傾斜槳盤，只能通過傾斜機身整體方向，使多旋翼升力具有水平分量，從而實現其水平飛行。圖3.22是四旋翼無人機前后運動狀態下的飛行原理示意圖。由圖可知：保持電機2和電機4的轉速不變以平衡反扭矩，同時增加電機3的轉速使得螺旋槳產生的拉力增大，相應減小電機1轉速使得螺旋槳產生的拉力減小，四旋翼無人機整體首先沿X軸方向發生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產生水平分量，因此可以實現四旋翼無人機的前飛運動。四旋翼無人機向后飛行與向前飛行的情況正好相反，但飛行原理相近。四旋翼無人機前后運動狀態下的飛行原理示意圖（五）前后運動（六）側向運動四旋翼無人機側向運動狀態下的飛行原理示意圖。與四旋翼無人機前后運動狀態的飛行原理相似，保持電機1和電機3的轉速不變以平衡反扭矩，同時增加電機4的轉速使得螺旋槳產生的拉力增大，相應減小電機2轉速使得螺旋槳產生的拉力減小，這時四旋翼無人機首先沿Y軸方向發生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產生側向分量，因此可以實現四旋翼無人機的側向運動。多旋翼無人機操縱及控制原理貳四旋翼無人機側向運動狀態下的飛行原理當然，微型多旋翼無人機在產生俯仰、翻滾運動的同時也會產生沿X、Y軸的水平運動。除了四旋翼無人機，還有六旋翼、八旋翼、十二旋翼等。一般旋翼越多，控制冗余度越大，并且一個電機損壞的情況下可以繼續飛行。多旋翼無人機具有垂直起降、空中懸停、低空飛行和原地回轉等獨特飛行技能，可廣泛應用于國民經濟建設的各個領域。它可搭載各種專業設備儀器，承擔和完成各種危險、單調的工作，在惡劣環境下進行全天候作業。其應用范圍極為廣泛，主要包括（不限于）以下幾個方面：多旋翼無人機操縱及控制原理貳HR七大通病（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）石油開發服務、輸油管道檢測和安全保護。消防部門的火情偵察、監視、消防滅火、消防搶險、災害救援。林業部門的護林防火、播種和病蟲害防治。物流快遞公司送貨。交通部門的道路交通檢測、疏導與控制，海港的接送引航員服務。電力部門的輸電線路建設、巡查和維護。新聞及電影拍攝的航空攝像及照相。多旋翼無人機操縱及控制原理肆（13）地方政府的大氣參數采集與檢測、分析，災害普查、搶險和救援。（8）農牧業的農作物檢測、噴灑農藥、牧群檢測與驅趕。（9）海岸警衛的海面搜尋、海岸巡邏、海界標檢測。（10）環保部門的環境污染及土地狀況監測。（11）海關與稅收部門的非法走私監視、邊界巡邏。（12）海洋漁業部門的漁業保護、海洋資源調查。多旋翼無人機操縱及控制原理貳1617181514公安部門的反恐、失蹤人員搜尋、落水人員救生、安全與突發事件監控、現場普查機構的地理、地址、考古勘定。河道管理部門的水路和水情檢測、洪水與污染控制。水務部門的水務及水管道檢測、維護。實現載人化，搭乘旅客，作為便捷的交通運輸工具等。隨著科技的進步和發展，未來的無人機會在更多的行業中得到廣泛應用。多旋翼無人機操縱及控制原理貳短視頻腳本是指拍攝視頻所依靠的大綱底本，就是縮減版的劇本。一、短視頻腳本腳本，對一條短視頻相當重要，它就像是將人物、圖像、臺詞、音樂等各種元素串聯起來的“骨骼”，決定著短視頻的風格和走向。短視頻腳本短視頻腳本的作用①短視頻的一個拍攝提綱、框架，提高短視頻拍攝的效率②拍攝流程標準化③指導后期剪輯④提前準備拍攝需要⑤使槽點、互動點、轉化點的效果最大化⑥集思廣益，得到最優創意點⑦短視頻看似沒幾個鏡頭，但需要精雕細琢細節，如景別、場景布置、演員服化道具準備、臺詞設計、表情、后期配樂和音效等等，這些都需要腳本來呈現的。3秒鐘，對短視頻是一個十分重要的時間刻度。在抖音等平臺上，用戶動動手指就能享受到刷之不盡的短視頻“盛宴”，這讓用戶們的耐心變得非常有限，作品吸引力極端重要。短視頻腳本大致分為三類：拍攝提綱分鏡頭腳本文學腳本短視頻腳本提綱腳本是最為簡單的一類腳本，它常常以時間或地點為邏輯順序，用簡短的語言描述主要的拍攝內容，起到提示作用，適合Vlog這種包含一些不可預測情況的記錄型視頻。1.拍攝提綱1.拍攝提綱例如，紀實拍攝是以記錄生活現實為主的攝影方式，素材來源于生活，像景點講解類、街頭采訪類、美食探訪類等，這類無法做到非常精準策劃預案。（1）要明確視頻的選題、創作方向，例如，拍攝一條視頻，帶領用戶去體驗一下北京南鑼鼓巷都有哪些美食和樂趣。1.拍攝提綱（2）情境預估。指羅列拍攝現場是什么樣或拍攝事件將有什么事情發生。例如，南鑼鼓巷可能會人山人海，會有很多美食店、會有很多好玩的店鋪等。應該著重拍攝2-3家美食店和娛樂店鋪，著重拍攝一些具有代表性的店鋪。1.拍攝提綱（3）信息整理指提前準備和學習拍攝現場或事件相關的知識，避免拍攝時解說無內容，或者缺少邏輯。例如，南鑼鼓巷的歷史，南鑼鼓巷及周邊區域曾是元大都的市中心，明清時期則更是一處大富大貴之地，這里的街巷擠滿了達官顯貴，王府豪庭數不勝數，直到清王朝覆滅后，南鑼鼓巷的繁華也跟著慢慢落幕。南鑼鼓巷現在是北京一條有著非常特色的酒吧街，是北京保護最完整的四合院區，整條酒吧街以四合院小平房為主，門前高掛小紅燈籠，裝修風格回歸傳統、樸實。與三里屯、后海不同，這里的酒吧大多比較安靜，和諧、自然、身居鬧市卻遠離鬧市的喧囂，更貼近于生活。南鑼鼓巷周邊有很多名人故居，例如，齊白石故居、矛盾故居、蔣介石行轅等。1.拍攝提綱拍攝提綱包括五個部分：1.選題闡述。明確節目的選題意義、主題立