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行时间为t,则最大飞行距离为L=V×1,单个微型无人机可工作面积为s。多机作业 时每个微型无人机之间的距离为d,d介于WiFi最大传输距离D与最小安全距离之间 若要完成任务地区的全覆盖则至少需要二台微型无人机。假设某台微型无人机 (∈{0,1,2,…,N)在t时刻的位置为v()=(x(t)y(t),z1(t),d((),()表示 在t时刻微型无人机与微型无人机j之间的距离地面站在v()=(x0(t),y0(t),z0(t) 微型无人机群需满足下列条件才能保证网络通讯的连贯性: vt∈[D.m],vi∈{01,2…,N}, 彐i J, N}→d((0),()≤Dn 则如何降低机群之间的通信延迟并获得最好的节点负载均衡成为额待解决的问题之 此外,续航与动力问题是微型无人机未来发展所需要研究是最重要的问题,在最初设计 微型无人机时,专家设想让动力系统质量占到总体质量的75%,约为无人机机体质量的6倍, 所以未来的微型无人机对动力系统的要求为:(1)一定要减少结构和外载质量,以保证微型 无人机的续航时间。(2)减少机体的震动以保证机体微型设备的正常运转。(3)减少噪声以 增加微型无人机的隐蔽性。目前微型无人机的续航技术主要还是比较成熟的锂电池供电储能 技术,但是这种技术已经不能满足未来微型无人机发展的需求,激光推进技术以及核能推进 技术还不够成熟,因此先进的供能技术的研发成为未来发展微型无人机急需解决的问题 微型电子机械系统的发展问题也是至关重要的,未来微型无人机的发展离不开微型电子 机械系统额发展,更加先进的微型无人机需要尺寸更小,性能更稳定的机械结构和传感器。 因此,微型无人机必定是一个微型器件的高度集成。利用微机电系统(MEMS)可以将微型结 构、微型传感器以及控制处理电路高度集成在一块或多块芯片之上,但是要注意功能耦合和 信号干扰的问题 低雷诺数空气动力学特性问题也是不可忽视的,微型无人机并不是将普通无人飞行器进 行缩小处理,它是一种全新的飞行器,需要全新的气动布局设计。由于微型无人机微小的机 体尺寸,周围空气的粘性影响已经达到了不可忽略的地步,继续减小微型无人机的尺寸将会 减小周围的雷诺数。目前,低雷诺数下的空气动力学特性问题多采用实验的方法辅助解决 当然,导航系统的研发与设计以及任务设备的结构优化也是未来微型无人机领域需要解 决的问题。 五、结语 微型无人机是微机电系统、空气动力学、材料学、控制学等总多个学科交叉的产物。微 型无人机的发展不仅可以推动一个国家经济建设和民生发展,更能展现出一个国家航空工业 的实力。通过对微型无人机分类以及应用现状的分析,可以看出未来微型无人机的应用是非行时间为 max t ,则最大飞行距离为L v max = ×t ,单个微型无人机可工作面积为 s 。多机作业 时每个微型无人机之间的距离为 d , d 介于WiFi最大传输距离 Dmax 与最小安全距离之间。 若要完成任务地区的全覆盖则至少需要 S s       台微型无人机。假设某台微型无人机 v N i (i 0,1,2, , ∈{  }) 在 t 时刻的位置为v t i ( ) = (x t ,y t ,z t i ii ( ) ( ) ( )) ,dv t v t ( i i ( ), ( )) 表示 在 t 时刻微型无人机i 与微型无人机 j 之间的距离,地面站在 v t x t ,y t ,z t 0 0 00 ( ) = ( ( ) ( ) ( )) 。 微型无人机群需满足下列条件才能保证网络通讯的连贯性: [ ] { } { } ( ( ) ( )) max max 0, , 0,1, 2, , , , 0,1, 2, , i j tt i N i jj N dv t v t D ∀∈ ∀∈ ∃≠ ∈ ⇒ ≤   则如何降低机群之间的通信延迟并获得最好的节点负载均衡成为额待解决的问题之一。 此外,续航与动力问题是微型无人机未来发展所需要研究是最重要的问题,在最初设计 微型无人机时,专家设想让动力系统质量占到总体质量的75%,约为无人机机体质量的6倍, 所以未来的微型无人机对动力系统的要求为:(1)一定要减少结构和外载质量,以保证微型 无人机的续航时间。(2)减少机体的震动以保证机体微型设备的正常运转。(3)减少噪声以 增加微型无人机的隐蔽性。目前微型无人机的续航技术主要还是比较成熟的锂电池供电储能 技术,但是这种技术已经不能满足未来微型无人机发展的需求,激光推进技术以及核能推进 技术还不够成熟,因此先进的供能技术的研发成为未来发展微型无人机急需解决的问题。 微型电子机械系统的发展问题也是至关重要的,未来微型无人机的发展离不开微型电子 机械系统额发展,更加先进的微型无人机需要尺寸更小,性能更稳定的机械结构和传感器。 因此,微型无人机必定是一个微型器件的高度集成。利用微机电系统(MEMS)可以将微型结 构、微型传感器以及控制处理电路高度集成在一块或多块芯片之上,但是要注意功能耦合和 信号干扰的问题。 低雷诺数空气动力学特性问题也是不可忽视的,微型无人机并不是将普通无人飞行器进 行缩小处理,它是一种全新的飞行器,需要全新的气动布局设计。由于微型无人机微小的机 体尺寸,周围空气的粘性影响已经达到了不可忽略的地步,继续减小微型无人机的尺寸将会 减小周围的雷诺数。目前,低雷诺数下的空气动力学特性问题多采用实验的方法辅助解决。 当然,导航系统的研发与设计以及任务设备的结构优化也是未来微型无人机领域需要解 决的问题。 五、结语 微型无人机是微机电系统、空气动力学、材料学、控制学等总多个学科交叉的产物。微 型无人机的发展不仅可以推动一个国家经济建设和民生发展,更能展现出一个国家航空工业 的实力。通过对微型无人机分类以及应用现状的分析,可以看出未来微型无人机的应用是非
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