四旋翼无人机系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

现代飞行器的发展得益于18世纪第一次工业革命带来的科学和技术的巨大飞跃。正在到来的第四次工业革命使人类进入“无人机时代”。无人机的发展始于军事领域，近年来随着科学技术快速发展,无人机市场的迅猛扩展,研究和开发无人机的热情日益高涨，使得无人机逐渐进入民用领域。其中四旋翼无人机是一种结构简单、操作灵活的垂直起降无人机，因其具有携带方便、结构简单、价格低廉、机动性强等优点,在军用、民用及科研教育等领域有着广泛的应用。

在军事领域中，无人机被许多国家运用并且不断创新发展来提高军事实力。目前，我国的军用无人机在技术上已经能够通过遥控准确无误地击中目标。在日常生活中，无人机的用途十分广泛。地质勘探、电网巡检、交通流量统计、大气污染检测等，都可以借助无人机来完成。灾害发生时，无人机可以快速飞至救灾人员无法抵达的现场实施救援。小型四旋翼无人机在民用领域的应用越来越广泛，已在交通、航拍、农业、应急救援和灾害监测等领域获得成功应用。交通方面，通过在城市上空巡航对交通状况进行实时监测，然后，通过无线通信技术将交通信息发送给交管部门，当发生交通事故或交通堵塞时，可以及时获取第一手的现场图像资料，加快事故处理和恢复交通的速度。航拍方面，小型低空无人机通过搭载高清摄像机可以实现婚礼现场、新闻节目、测绘测量和影视娱乐等场合的航拍工作。农业方面，由于无人机具有轻便小巧，机动灵活，起降不需要专用跑道等突出优点，在农药喷洒等场合应用前景广阔，这将对于提高农业自动化，降低农民劳动强度，减少农药对人身健康的损坏意义重大。应急救援方面，在2008年四川汶川地震中，民政部门使用无人机采集灾区相关数据来评测灾情，提高了救援效率和救援效果。地质灾害监测方面，使用无人机能够降低自然地理条件对地质调查工作的不利影响，大幅提高地理信息的获取速度，降低地质灾害调查的工作强度。近年来，随着生产技术的成熟，无人机的造价大幅降低。因此，这类曾经带有神秘色彩的无人机甚至已经成为集使用与娱乐功能为一体的高端“玩具”，进入了普通人的生活。本课题以四旋翼无人机为研究对象，组装和调试四旋翼无人机使其能够自主飞行。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要内容：

1.四旋翼无人机系统的工作原理；

2.四旋翼无人机不同飞行运动所对应遥控器的操作；

3. 研究的方法与步骤

3.1方案论证：

本课题主要需要认知四旋翼无人机的飞行原理及硬件配置、，操作方面需要完成四旋翼无人机的安装调试。学习组装无人机的过程中，需要一定的实践能力，例如2.5mm内六角螺丝刀的使用、电调的焊接、整机各个零部件的安装及连线、各个零部件的调试及校准等。采用的步骤为：

（1）查阅四旋翼无人机相关的书籍与四旋翼无人机所需要的零件构成、飞行原理、控制理论，整理出自己论文所需的文献与资料。

4. 参考文献

[1] 韩雨桐. 四旋翼无人机飞行控制方法研究[d], 沈阳: 东北大学，2014.

[2] 岳基隆,张庆杰,朱华勇.微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析[j],光电与控制,2010, 17(10):46-51.

[3] 杨庆华,宋召青.四旋翼飞行器的建模控制与仿真[j].海军工程学院学报, 2009, 24(5):49

5. 计划与进度安排

1. 2022.2.25—2022.3.17(3周)，查阅论文资料，完成外文翻译及开题报告；

2. 2022.3.18—2022.4.7 (3周)，熟悉四旋翼无人机的飞行原理、硬件组成、硬件配置等；

3. 2022.4.8—2022.5.5 (4周)，四旋翼无人机的组装和调试；