无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)通常由多个关键子系统组成,这些子系统协同工作以实现飞行、控制和任务执行。以下是无人机的主要组成部分:
机体结构
包括机身、机翼(固定翼无人机)或旋翼(多旋翼无人机)。机体的设计直接影响无人机的稳定性、载荷能力和飞行效率。
动力系统
由电机、电调(电子调速器)、螺旋桨和电池组成。部分无人机使用燃油发动机或混合动力系统。动力系统为无人机提供推力和续航能力。
飞控系统
飞行控制器(Flight Controller, FC)是无人机的核心,集成了传感器(如陀螺仪、加速度计、磁力计)和算法,用于稳定飞行和实现自主导航。
通信系统
包括遥控器、接收机和数传模块。负责地面站与无人机之间的指令传输和数据交换,部分高端机型支持4G/5G或卫星通信。
导航系统
依赖GPS/GLONASS等卫星定位系统,结合气压计、光流传感器等实现精准定位和航线规划。
任务载荷
根据用途配置不同设备,如摄像头(可见光/红外)、激光雷达、多光谱传感器或物流挂钩等。
地面控制站(GCS)
硬件或软件平台,用于监控无人机状态、规划任务和接收回传数据。常见形式包括手持遥控器、计算机软件或移动应用。
能源系统
多为锂电池组,部分工业级无人机采用燃料电池或太阳能补充。能源管理模块负责电压监控和电量分配。
安全系统
包括避障传感器(超声波、TOF)、降落伞应急装置和电子围栏功能,确保飞行安全。
数据链
高速数据传输模块,用于实时图传或大容量数据回传,通常采用Wi-Fi、射频或专用协议(如Lightbridge)。
每个子系统的设计需考虑重量、功耗与功能的平衡,不同用途的无人机(如消费级、农业、巡检)会侧重优化特定组件。