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是航空模型还是无人机——航模与无人机的区别

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发表于 2014-9-28 09:42:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
航空模型是一种重于空气的,有尺寸限制的,带有或不带有发动机的,不能载人的航空器,就叫航空模型。
说起航模,它的历史比飞机还要悠久。在人能够钻进飞机驾驶之前,航模就作为试验工具驰骋天空了。通过无线电技术遥控一个缩小比例的模型,也是航空领域研发新型飞机的常见做法,这个不难理解。
随着电子技术的发展,遥控航空模型早已经从科研用途、航空体育项目发展到人人都可轻松入门的娱乐项目。而在应用领域,能够遥控驾驶或采用自动驾驶技术的“模型”也有了很多新的舞台,比如说作为射击目标的靶机、用作直接飞向目标的巡航导弹、搭载侦察设备或杀人武器的“载具”,也就演变成现代无人机的概念。
无人机(unmanned aerial vehicle或drone,简称UAV)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。

对于一些资深的航模玩家来说,航模与成无人机只有一步之遥,只要装上实施任务的“载荷”,无论是否遥控,飞行到目标区域上空,航模完全可以胜任无人机的角色。如果你觉得这样遥控太小儿科,飞得太近。好吧,让我来告诉你,DIY无人机,你也能。有一个著名的DIY无人机项目叫做Ardupilot,它是使用Arduino平台开发的自动驾驶系统,通过陀螺仪、加速度计来控制飞行姿态,通过GPS模块来规划航线……总之和RQ170、全球鹰、利剑都是一样的原理,难怪某些公司想让无人机送快递呢。没错,不是你不明白,这世界变化太快。这些技术在上世纪90年代还是军事机密,现在已经用在了每个人的手机里。

我们看到,只要是人不在飞机里驾驶,无论是遥控,还是自动驾驶,都可以算作是无人机。而航空模型中有一个很大的分类就是无线电遥控模型。那么,航模爱好者手中的遥控模型也算是“无人机”么?

算航模还是无人机,恐怕公众、媒体甚至有些政府部门都界定不清。在我国,主管航空模型运动的机构是国家体育总局航空无线电模型运动管理中心下属的中国航空运动协会——航空航天模型委员会。是不是很复杂?从组织机构上来说,无线电模型中心是个行政单位,航空运动协会应该是个民间组织,但是又是行政单位的下属机构。但这就中国国情。不过请注意,这些衙门只管航空模型运动,也就是参加国际航联制定的竞赛规则里明确规定的那些竞赛项目,目标是获奖、撑脸。对于大众玩的各种技术先进,寓教于乐的航空模型,他们是完全视而不见的。

因为是通过无线电设备进行遥控,因此遥控航空模型需要遵守国家无线电管理的相关规定。根据信产部2003年1月31日发布的《关于无线电模型遥控器使用频率的通知》,遥控航空模型必须使用规定频点,发射功率小于750mW,最重要的是,模型遥控器必须为单向控制器,禁止在模型上设置无线电发射设备。因此,如果你的模型上具有一个能够实时传输图像的摄像头,比如现在流行的FPV(第一视角)飞行的玩法。不好意思,你违法了,这货超出了国家规定的航模范畴,算是无人机咯。

我国1991年8月10日国家体委发布的《航空运动管理办法》第七条,把航空模型普及活动排除在了需要“向民航地区管理局履行申请审批手续”的范围之外,也就说,航模普及活动可以不用申请空域,而且从2003年5月1日起开始执行的《通用航空管制条例》中,也没有把航空模型列入其中。不过,要飞无人机,可得申请空域,具体规定请参见中国民航局2009年6月发布的《民用无人机空中交通管理办法》。不看也罢,总之很麻烦哦!


从技术上看,无人机和航模区别之一,在于有无智能化的飞控系统。

无人机通过中央飞控系统,控制飞机的姿态和机动,是程序控制。只需通过数据链将地面控制参数与无人机进行交互,无人机就可以实现自主飞行,可以是超视距的。而航模始终是要在视距范围内,通过遥控实现机动和姿态调整,本身没有自动化的飞控系统。 也就是无人机的本身是带了大脑飞行,可能大脑受限于人工智能,没有人脑灵光。但是航模的大脑始终是在地面,操纵人员的脖子上。

不过有航模爱好者提出了不同的观点:航模早就可以超视距飞行了,叫做FPV,现在在国内已经发展得日渐成熟。至于智能化自动操作,在高端的FPV航模系统已经有自动返航功能。就拿现在很火的phantom举例子:在它的广告中 主人公用石头把遥控器砸烂 它自己就飞回来降落了。很多人玩儿多轴航拍,他们把相机装在可转动的云台上,实时传回视频信号,用屏幕或者是视频眼镜展现出来。 有一种带陀螺仪的视频眼镜,可以控制云台。你头往哪儿转,相机就往哪儿转。想阿帕奇的火控那样...控制自己的视角在空中飞.....想想就很爽啊:其实航模和无人机在硬件上并无本质区别。只要你有钱,它一样能达到无人机的效果。 所以航模和无人机没有明显的界限,高端自动化的航模可以视为无人机。

区别之二,航模可以定义一套标准明码传输问题都不大,不管频分码分找到设备就行,要保密的话一套简单的加密算法足够了,反正正常情况下没有什么人想着破解你的航模。
无人机绝对要做好无线传输的加密,准备好几套通信方案,抗干扰能力必须强,传输距离还得够远,还得保证数据实时性准确性。
国内是按照航模/无人机有无无线电发射设备来界定。
从文化上看,最显著的区别在名字,本质区别在逼格。

、控制:无人机和航模都无法摆脱对人的依赖,洋气的说法叫人在回路中,这是由人工智能发展水平决定的,没有革命性的理论出现之前大概不会变。至于用有没有飞控区别航模和无人机应该是一种错觉,低端无人机未必有飞控,高端航模也未必没有飞控。高校用来验证飞控算法的平台就很尴尬,申项目骗钱的时候一般称之为无人机,私下里称其为大航模的也不是没有。

2、性能:性能这玩意只与钱相关,同样功能的传感器性能不同价格天差万别,一样惯性导航花几万块钱买专门的惯导当然不错,淘宝上买个加速度计模块自己搭也能凑合。马达的话贵的买不起便宜货也不是不能凑合,这就要求控制比较牛逼了,好的控制在一定程度上可以弥补设备的缺陷。你要肯砸钱做出来的航模性能铁定比屌丝无人机强。

3、功能:用用途功能区分航模和无人机同样比较尴尬。叙利亚人在淘宝上买了个带航拍的四旋翼,美国就谴责中国出口无人机。大疆表示一不留神咱也当了一回军火贩子。

4、人机界面:这个必须强调一下,因为目前来看广大人民群众主要还是从人机界面来区分航模和无人机的。如果操一个带天线的游戏手柄状东西,那必然是航模,如果前有液晶显示器侧有摇杆鼠标,那八成就是无人机了。有区别吗?有,而且很大,开发者的蛋疼程度不一样。专门做个操作平台跟在平板上弄个APP操纵区别真的没有那么大。

总结一下,随着科学发展和技术进步,无人机和航模之间的界限日渐模糊,同样的情况正出现在许多领域。

点评:
申请科研经费时就是无人机,自己玩玩就是航模,哦也
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发表于 2014-9-28 09:59:48 | 显示全部楼层
谷歌那个试验据说在澳大利亚已经做成了。
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发表于 2014-9-28 10:02:51 | 显示全部楼层
无人机,主要几个特点,

1,自主,就是自动获取信息,知道自己要干什么,

2,信息交互,在机信息处理,

3,抗干扰水平,尤其通讯系统抗逆解算水平,

点评

真到位  发表于 2014-9-28 16:42
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发表于 2014-9-28 10:40:08 | 显示全部楼层
国内这方面做的较好的是大疆创新,专注无人航拍。
航拍最大难点是控制抖动
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发表于 2014-9-28 10:47:15 | 显示全部楼层
无人机还是要能自己动,遥控飞机,就算遥控个Boeing 747 ,它还是个遥控飞机。
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发表于 2014-9-28 11:15:50 | 显示全部楼层
就因为这些乱七八糟的行业限制,使得国内航空工业发展成本奇高,发展受限,大BOSS说了都没用
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发表于 2014-9-28 12:50:32 | 显示全部楼层
这篇帖子好。
从基础来说,无人机要执行任务,都要超视距通信。尤其是在复杂环境底下的通信,比如让无人机进入某个起火的建筑物侦查火情,进入震区了解灾情,飞过山头侦查山后的敌情。这些就都在人的视力范围之外。或许说有手机信号的地方,无人机的通信都不是问题,但我发现,电梯里面手机是无法接通的,像这种信号屏蔽之后的情况,无人机的通信如何解决?
再有,无人机的控制算法,遇到风载荷,如何应对?如何保证动态平衡?载荷发生变动,有什么反馈。
上述这些肯定是必须解决的问题。
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发表于 2014-9-28 12:56:27 | 显示全部楼层
这个有意思,但是玩不起,,,,,
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