1.1.1　民用无人机特点与类型

本节将介绍民用无人机的特点和常见类型。在宏观上了解了无人机的基本特征后，读者就可以大胆思考民用无人机的行业应用方向了。

1. 民用无人机的特点

相对于民用载人飞机而言，民用无人机具有以下几个特点。

1）成本低

一方面，民用载人飞机在作业时需要搭载飞行员操作飞机，需要业务人员操作仪器设备，成本很高，而无人机的尺度大小仅取决于其运载设备，因此可以实现微型化。例如，大疆御Mini的重量仅为249g，搭载了高清云台相机的同时拥有着长达半个小时的续航能力。另一方面，无人机的结构简单，不需要极其复杂且完备的安全系统。轻量化机身和简单的结构降低了无人机制造、使用和维保等方面的成本。

2）机动灵活

较小的尺寸使得无人机的惯性很低，操作上非常灵活。例如，日本设计团队Tornado X Blades Racing的GT-R Drone无人机从悬停到100km/h的加速时间可低至1.3s，可谓“遥控在手，随心所动”。类似灵活的穿越机在航拍领域拥有着独特的优势，可以达到常规航拍无人机无法达到的拍摄效果。另外，无人机对于起飞和降落的场地的限制很小，适合飞手随身携带，在少许平地上即可完成起降动作。

3）自动完成规划任务

对于许多测绘和巡检任务而言，可能需要数小时甚至数天的飞行才能完成数据采集。相对于载人飞机需要飞行员时刻坚守岗位，无人机飞行控制器可自动规划并完成任务。当然，必要时也可以采用多台无人机同时执行不同区域的数据采集任务。例如，大疆司空无人机综合在线管理平台即可同时管理多台大疆无人机协同工作，完成预定任务，可大大缩短任务时间。

4）适合高危环境

在执行一些环境危险的飞行任务时，使用无人机作业既可以保护人员安全，又具有灵活便利的天生优势。例如，在消防领域，使用御2双光行业版无人机可作为“先遣部队”率先搜索着火点并实时掌握火势情况，可迅速定位灭火区域，判断是否存在人员需要救援，避免人员盲目接近导致的不必要的人员和财物损失。

2. 民用无人机的分类

民用无人机具有多种分类方法。例如，按照应用方向的不同，民用无人机包括消费级无人机和工业级无人机；按照功能的不同，分为航拍无人机、植保无人机、航测无人机等。这里详细介绍几种按照不同飞行平台分类的无人机类型，包括旋翼无人机、固定翼无人机、无人飞艇、扑翼无人机等。其中最常见的为旋翼无人机和固定翼无人机。无人飞艇常用于气象领域，而扑翼无人机的结构复杂且稳定性较差，因而应用较少。另外，旋翼无人机被划分为无人直升机和多旋翼无人机两类，如图1-1所示。

1）无人直升机

无人直升机是采用单旋翼（或共轴双旋翼）提供升力的无人机，而机动能力需要依靠尾桨等部件，结构相对复杂，不太适合于微型化，通常用于高负荷的应用中。另一方面，无人直升机的操纵也较为复杂，对飞手的要求很高，因此较难以在民用领域推广。

2）多旋翼无人机

多旋翼无人机是利用至少3个旋翼提供升力和机动能力的无人机，且其旋翼数量通常为偶数，如四旋翼、六旋翼和八旋翼等，这是因为偶数个螺旋桨可通过配对正反转的方式彼此抵消旋转的力矩平衡。一般情况下，螺旋桨数量越多，机身的稳定性就越强。多旋翼无人机因操作简单被广泛应用，但是多旋翼无人机的续航时间和负载能力较差。大疆的多旋翼无人机续航时间通常在30min左右。

3）固定翼无人机

固定翼无人机是通过至少一个螺旋桨（或其他动力设备）提供向前的推力，通过主翼提供升力，通过副翼和尾翼控制飞机姿态的无人机。由于螺旋桨提供的推力不是无人机升力的直接来源，固定翼无人机可实现空中“滑行”，因而可提供较大的负载能力和超长的续航时间，这是旋翼无人机无法媲美的。但是，固定翼无人机不仅对飞手的能力要求较高，而且需要必要的场地（或是特定的起落设备），常用于航测和探查等需要长时间滞空的无人机应用领域。固定翼无人机无法定点悬停，因此通常不适合于一般性航拍和电力巡检等应用。

几种不同飞行平台的无人机的比较如表1-1所示。