篇一：北京无人机考察报告
关于低空无人机航测系统北京市场四家公司考察报告
一、 考察公司简介
二、 价格对比
注1：辅助系统包括：燃油系统、电池组、充电设备及相关工具，品质和价格与采购源及材质关联。 注2：备用系统分为基本备用系统、专业备用系统，根据系统部件备份程度区分 注3：此单相机为Canon EOS 5d Mark II。
注3-1：此双相机为两台Canon EOS 5d Mark II组成的系统，双拼相机可增加像幅、增加基高比，
提高高程精度。
注4：Quickeye（快眼）无人机航测遥感系统服务及技术支持方案(非湿租模式)
三、 产品规格对比
篇二：无人机研发报告
无人机研发报告
飞行器可用于民用事业、满足国防需求，也可以开发和利用航空资源，国内外对飞行器都进行了大量的研究飞行器的研究主要分为三个类型，固定翼机、旋翼机和扑翼机。 无人飞行器（UAV）自主飞行的技术多年来一直 是航空领域研究的热点，并且在实际应用中存在 大量的需求，例如军事（侦察目标捕获与营救任务等），科学数据采集（地质、林业勘探、农业病虫害防治等），视频监控（航拍FPV、影视制作等）等。利用无人飞行器来完成上述任务可以大大降低成本和提高人员安全保障。四轴飞行器具备VTOL(Vertical Take-Off and Landing，垂直起降)飞行器的所有优点，又具备无人机的造价低、可重复性强以及事故代价低等特点，具有广阔的应用前景。它是无人飞行器（UAV）的一种特殊机型，其具有十字排列的四个螺旋桨方便起飞与控制，在低空低速状态，可以在狭小的空间里执行任务。与其他无人机比较，由于结构简单，方便携带且维护成本低。无人自主飞行平台能够自主飞行并完成相应任务，与通用有人飞机相比，其造价低廉，可维护性，使用费用都具有明显优势。在近年来的历次战争中，发挥着重要作用，在民用方面与救灾领域运用前景广阔，例如无人机可在发生灾害后及时实施监控灾情，对救灾和灾害处理产生有益影响。因此对于四轴飞行器的研究具有重大的现实意义。
四旋翼结构最早在20世纪初就已经出现，对于当时的科技水平人们尝试了许多方法，都没很好的完成控制飞行。直到上世纪90年代，随着微型计算机、传感器、通讯技术、能源以及控制理论的发展，给四旋翼的发展带来了质的飞跃，四旋翼的研究已经成为时代的热点。
20世纪90年代之后，随着微机电系统（MEMS）研究的成熟，几克重的MEMS惯性导航系统被制作了出来，使得多旋翼飞行器的自动控制器可以做了。但是MEMS传感器数据噪音很大，不能直接读出来用，于是人们又花了一些年的时间研究MEMS去噪声的各种数学算法。这些算法以及自动控制器本身通常需要速度比较快的单片机来运行，于是人们又等了一些年时间，等速度比较快的单片机诞生。接着人们再花了若干年的时间理解多旋翼飞行器的非线性系统结构，给它建模、设计控制算法、实现控制算法。
因此，直到2005年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器系统突然出现在人们视野中，大家惊奇地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器存在。一时间研究者趋之若鹜，纷纷开始多旋翼飞行器的研
现在的四轴飞行器设计主要是基于经典PID和互补滤波算法的控制系统，飞行器飞行控制算法的设计一直是控制领域众多研究者最关心和最关键的问题之一。传统的控制策略是在飞行器系统的某个特定作用点上首先将系统模型线性化，然后在此基础上运用经典控制理论对系统进行分析和控制，控制精度和控制
能力相对偏弱。相比之下，运用现代非线性控制理论设计的控制算法，其性能明显优于经典控制算法。
总的来说，国内外对于四旋翼的研究主要集中在两个部分，其中一部分主要研究在系统建模和不同控制策略的优异与否，例如宾夕法尼亚大学GRASP实验室设计制造的室内四旋翼飞行器，麻省理工学院所设计的四旋翼飞行器，它运用的为扩展卡尔曼算法对姿态传感器得到的数据进行融合滤波，达到稳定控制的目标。可以根据要求按照计划进行自主飞行，并可用过Wi-Fi与地面控制站交互信息。
另一部分则更加侧重飞行器在具体应用中的研究，比较为人熟知的有亚马逊的“首要飞行”无人机送货项目。该无人机结合全球定位系统(GPS)从96个仓库之一直飞订货人门口派送低于5磅的货物，亚马迅86%的运送物品质量都满足此要求。到2013年亚马逊持续对该项目进行安全测试，以获得美国联邦航空管理局的批准。
实际上在四旋翼的研究过程中，其模型机的研制还没有形成一个完备的理论体系，因此有必要从基础模型部分开始搭建研究实验平台。
四旋翼飞行器需要完成稳定飞行以及各种姿态的控制，需要实现对其姿态的感知以及旋翼动力装置的控制。要实现操控人员对飞行器的控制，还要实现无线遥控功能。在四旋翼飞行器的整体研发设计中，飞行控制系统是最基本的组成部分，也是最重要的组成部分。飞行控制器配备各种传感器，以实现对飞行器姿态的测量；配备微控制器经程序设计实现控制系统核心，对传感器测量数据进行融合计算，根据姿态与位置，结合遥控量实现符合要求的控制输出；根据飞行控制器的运算输出，实现电机转速的控制。通过测量、运算、输出完成整个闭环控制系统。因此，飞行控制器的硬件组成部分主要包括姿态传感器、微控制器、电机驱动部分以及电机等。同时还要有合适的稳压电路模块和相应的无线通信模块来实现与地面控制系统的数据交换。如图1-1所示
图1-1 硬件结构框图
在飞行器设计过程中，飞行器控制系统软件部分的设计也是极其重要的，软件系统由5部分构成：初始化模块、遥控器解码、姿态处理、综合处理单元和电机驱动。其中，在整个系统设计中，控制反馈环节中的姿态角求解问题，是整个四旋翼飞行器飞行控制器的核心部分之一。如图1-2所示
图1-2 程序整体结构
在完成硬件系统和软件系统部分的设计并组装完成之后，我们四旋翼进行反复实验与调试试飞并对在实验过程中获得的姿态数据进行了分析处理。
姿态解运算采用互补滤波方式，通过对陀螺仪角速度测量值高通滤波和加速度测量值低通滤波，形成互补方式进行姿态角估算。如图1-3所示，使用上位机显示姿态融合前后 X 轴偏角的波形。红色：加速度计算出的角度；绿色：滤波后的角度。
图1-3 X轴偏角融合效果图
可以看到最前面静止区域，绿色曲线几乎不受噪声影响，说明静止时滤波效果到达要求。图中A部分是静止时产生的数据，由于加速度传感器受噪声污染严重，所以，波形震动较大，对比绿色曲线，说明滤波效果较好；B部分是飞行器从水平状态，绕 Y 轴旋转后不同姿态所得角度融合的结果；C部分是晃动时的数据，加速度传感器受干扰严重，对比绿色曲线，说明互补滤波在本设计中达到了不错的效果。
姿态解算出四旋翼飞行器的俯仰角（Pitch）、翻滚角（Roll）、偏航角（Yaw），倾角曲线如图1-4所示，蓝色是俯仰角，红色是翻滚角，绿色是偏航角。从图像上看，姿态角几乎不受噪声影响。
图1-4 姿态欧拉角曲线图
在试飞过程中，我们对姿态的稳定性能和指令跟踪性能进行实际飞行测试，即分别测试遥控器指令信号为0 时四旋翼的姿态保持性能和遥控指令信号发生变化时四旋翼姿态对指令信号的跟踪性能。 在[0, 60]秒内，滚转和俯仰通道的遥控器指令信号均保持为 0，由图 1-5（a）和图 1-5（c）可以看出，四旋翼的滚转角和俯仰角能够稳定在较小角度内。对于滚转通道，在[60, 110]秒区间内，不断小角度变化指令信号，由图1-5（a）可以看出，实际角度基本能够实现对指令信号的快速跟踪；在[110, 130]秒区间内，指令信号大范围持续变化，由放大图1-5（b）可以看出，实际滚转角同样能够实现快速大角度下的指令信号跟踪，而在指令信号恢复为小角度甚至 0 时，实际滚转角仍然具有良好的响应表现。
图1-5（a） 翻滚通道性能测试图1-5（b） 翻滚通道性能测试
图1-5（c）俯仰通道性能测试 图 1-5（d）偏航通道稳定保持测试
由图1-5（c）可以看出，实际俯仰角能够实现快速大角度下的指令信号跟踪，而在指令信号恢复为小角度甚至 0 时，实际俯仰角仍然具有良好的响应性能。对于偏航通道我们进行了稳定保持性能测试，即指令偏航角速率始终为 0，考察偏航通道的保持性能，测试结果如图1-5（d）所示，可以看出，在进行上述滚转、俯仰通道测试过程中，偏航通道角度能够保持在 5 度以内，达到了很高的稳定保持性能。
由上述姿态测试可以看出，设计的飞行控制系统能够对姿态实现较高精度的稳定保持和指令跟踪控制，表现出优秀的控制性能。
在对四旋翼的多次试飞试验中发现，飞行器的姿态控制，其俯仰角度与横滚角度的控制误差可以保持在 10度以内，但是偏航角度则经常出现震荡。经分析，偏航角度只有靠1个单轴电子式陀螺仪测量，其温漂导致测量精度与准确度大大下降，使得控制器性能大大降低。
由于陀螺仪传感器几乎不受震动的影响，陀螺仪产生的误差主要是长时间积分的累积误差。短时间内，陀螺仪数据是可靠的；长时间内，需要加速度传感器对其校正，提高数据的可靠性。陀螺仪传感器数据在积分过程中，时间积分为0的噪声数据会被平滑滤掉。
在加速度计与陀螺仪测量值之间设定固定权值，所得姿态角能够满足飞行器基本飞行动作需求。依据实验结果，姿态融合算法存在以下几个方面问题：
（1）测量姿态角时，由于陀螺仪测量角速度随着积分时间的增长，误差会逐渐增大，需要采用加速度对角速度积分进行短期与长期融合修正；
（2）采用固定权值进行姿态融合过程中，融合得到姿态角与最终姿态角有一定差距，固定权值的取值需进行多次试验，并且权值需保留一定的精度才能取得更好的效果；
（3）在嵌入式设备中，类似互补滤波算法以及四元数等运算，仍然需要较长的处理时间；
（4）飞行器偏航角测量是采用陀螺仪角速度计 Z 轴时间积分，角速度值积分短时间内是比较准确，但是积分时间越长，误差则会逐渐积累，所得偏航角与实际偏航角误差很大。则单独使用积分无法得到准确偏航角。
试验中发现，飞行器的姿态控制，其俯仰角度与横滚角度的控制误差可以保持在5度以内，但是偏航角度则经常出现震荡。经分析，偏航角度只有靠 1 个单轴电子式陀螺仪测量，其温漂导致测量精度与准确度大大下降，使得控制器性能大大降低。四旋翼飞行器的稳定性需要进一步实验调试，经多次实验才能得到更加稳定的飞行控制参数。
四旋翼飞行器有着特殊的结构，在军事、工业及民用领域均有广阔前景。固定翼飞行器需要通过控制螺旋桨浆距以完成不同飞行动作，与固定翼飞行器不同的是，四旋翼飞行器仅仅调整四个螺旋桨不同转速即可完成各种飞行动作，且有着极高的灵敏度。通过设置不同系统参数，还可实现对飞行器稳定性及反应灵敏度进行灵活控制，满足各种应用场合不同需求。在未来的研究中，四旋翼的研究必将成为拥有很广的应用价值和使用前景，可以说，在未来的10-20年，无人机行业必将进入黄金发展轨道。
篇三：无人机成本调研分析报告
无人机成本调研分析报告
引言
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。
20世纪20年代，人们发明了无人机，当时是作为训练用的靶机使用的。1945年，第二次世界大战之後将多於或者是退役的飞机改装成为特殊研究或者是靶机，成为近代无人机使用趋势的先河。随著电子技术的进步，无人机在担任侦查任务的角色上开始展露他的弹性与重要性。20世纪90年代后，西方国家充分认识到无人机在战争中的作用，竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上：新翼型和轻型材料大大增加了无人机的续航时间；采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度；先进的自动驾驶仪使无人机不再需要陆基电视屏幕领航，而是按程序飞往盘旋点，改变高度和飞往下一个目标。
随着无人机技术的不断发展，人们渐渐的将无人机应用到民用领域。如无人机电力巡线，森林防火，边防监控，国土资源遥感，现代农业，防洪抗旱。
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调研背景
民用无人飞行器也称小型无人机，主要分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类，而前三类应用最为广泛。民用无人主要应用于无人机巡线，无人机灭火，无人机喷洒农药，无人机航拍，等领域。无人机固定翼，和无人直升机因其在军事上已应用多年，技术相对成熟。多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低，但飞行时不太稳定、很难控制，容易因侧翻而坠机，所以需要自动控制器和导航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤，难以应用在小型飞行器上，所以很长一段时间内，多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后，得益于MEMS技术的发展，重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法，多旋翼无人机的研究和使用成为热点。
2006年至2010年，国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2010年，法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone，它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。AR.Drone轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。在AR.Drone的引领下，全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮，多旋翼飞行器进入快速发展期。目前，中国的DJI（大疆创新）、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。
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