野外巡航无人设备设计开题报告

全文总字数：3539字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 设计的目的

随着无人机技术的逐渐成熟，无人机在人们的生活中运用越来越广，并逐渐能够在搜救巡视领域发挥重要作用。在平日的生产生活中，经常需要对湖区等野外进行环境检测或是对山区等的野外基础设备（比如电力设施）进行巡视，传统巡检方式工作量巨大,持续时间长，而且条件困难，可能存在对工作人员的人身威胁，与人力相比，无人机的巡航效率更高且成本低，可以降低工作人员的工作量和工作强度，并能在需要时进行有效的实时监控。现在民间主要的飞行设备为四（或多）旋翼无人机，主要用于航拍等短时操作，其机动性强，反应速度快，但是出于机体重量考虑，它的电池不会太大，存在耗能大、持续时间较短的短板；而在军用领域，用于长期侦查或军事打击的固定翼无人机已经日益成熟，其涉及到多种混合能源的运用，可满足长时间巡航要求；可同时搭载多种侦察载荷，具备较强的侦察能力，但是其开发成本对用于平常民事设施和工程开发的巡航来说成本过高，同时需要不断飞行机动以保持飞行，静态滞空能力较弱；另外在测绘和广告领域，无人空艇的使用起到了很好的效果，飞艇的滞空时间长，成本十分的低廉，能够携带大量检测设备，提供了一种思路，但是其存在体积大、机动性较弱（比如不能快速随降随升）、受气压温度影响大等短板。

本次设计旨在设计适用于野外巡航的无人设备，解决市面上民用无人机存在的续航问题，提出一种可被运用于民间的持续巡航无人机的设计方案，分析多旋翼、固定翼、飞艇式等多种机型的优劣势，对现有无人机功能与外形进行合理的调整和改造，从而更好地辅助监测监控，有效提高野外巡视的效率。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

①设计定位：通过桌面调研、市场考察等途径搜集已有的巡航无人机型号及创意来源，找到市场空缺点。同时了解运用于野外长线巡航的需求点，得出较为全面的设计方向，提出机型初步设计构想。

②初步设计：在假定目标机型功能与使用方式的前提下，对无人机进行结构设计，通过大量调研探寻可实现的结构方式，绘制大量草图并不断进行筛选和剔除。在此过程中，确定目标机型的功能以及实现该功能的结构解决方式。最终，建造出完整的三维模型。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] cheng feng；wang hua；cui pin. prediction of electric-powered fixed-wing uav endurance.school of astronautics,beijing university of aeronautics and astronauticsscience and technology on space physics laboratory,journal of aerospace power，2017（09）

[2] s. sudhakar; v. vijayakumar; c. sathiya kumar; v. priya; logesh ravi; v. subramaniyaswamy. unmanned aerial vehicle (uav) based forest fire detection and monitoring for reducing false alarms in forest-fires,computer communications，2019（12）

[3] joshua m. levin; meyer nahon; aditya a. paranjape. aggressive turn-around manoeuvres with an agile fixed-wing uav,ifac papersonline，2016（09）