[00135812]微型飛行器及其關鍵技術研究

清華大學自1999年起開始微小型飛行器的研究工作，迄今為止已研制出十余架翼展為150～850mm的微小型飛行器完成了等高、變高、盤旋、GPS導航、圖像控制等單元及組合計算機控制飛行項目，采用微電機驅動，體積小重量輕，噪音水平極低，并具有航程遠、航時長等特點，可攜帶微型攝像傳輸系統，自主完成目標偵察等任務。機載微型測控系統將微型加速度計、陀螺、磁強計、壓力傳感器等多種MEMS傳感器與微型GPS、微型控制單元、微型記錄單元及微型通訊單元集成，采用雙處理器管理控制結構和一體化設計方案，可實時計算姿態角（俯仰、滾轉和航向），提供經緯度、高度、風速等信息；實現阻尼增穩、姿態穩定和控制、高度和航向控制、按航跡導航等多種控制與導航策略；通過微型通訊系統與地面站傳遞數據，可接收和執行上傳指令，改變飛行狀態，采集飛行狀態參數，下傳至地面控制站；具有攝像及實時傳輸圖像的功能。能夠使飛機在動態氣壓、高度、陣風等環境變化擾動的不良條件下，都有良好的穩定性和飛行品質。經百余次試飛，完成了等高、變高、盤旋、GPS導航、圖像控制等單元及組合計算機控制飛行項目。在MAV的多學科優化設計技術、基于MEMS的高度/速度傳感技術、低頻運動下的姿態測量技術、機載多MEMS的飛控技術、面向實用化的導航技術等研究方面都取得了創新成果。目前該項目已經在下列領域開展應用研究：（1）微型無人偵察系統 （2）微型測控導航儀（3）便攜式人體運動測量儀除此之外，還可以進一步擴展其應用范圍到：反輻射武器、目標搜索、通信中繼、生化及核武器監測、反恐斗爭和城市作戰、航空拍攝、城市巡邏、科學考察、災情探測、公安防衛等。預計該成果的經濟效益和社會效益將在近幾年中體現，每年微型飛行器系統的需求將超過300套，而微型測控導航儀需求預計在1000套以上，并且還將帶動相關器件和系統的發展。