1.1 无人机简介

无人机（全称为无人驾驶航空器, Unmanned Aerial Vehicle, UAV）指的是由无线电地面设备或机载飞行控制系统驾驶飞行的无人航空器。无人机及其搭载的任务载荷设备、配套的地面控制设备、通信设备及链路、起飞（发射）及回收装置、无人机的存储和检测等装置又被统称为无人机系统（Unmanned Aircraft System, UAS），也称远程驾驶航空器系统（Remotely Piloted Aircraft Systems, RPAS）。具体来讲，无人机系统包含无人机执行任务所需的所有装置。无人机系统不仅能实时准确地控制载荷设备来完成所执行的任务，还对执行任务时无人机的稳定性、实时数据传输的可靠性、空间位置的精准度、起飞着陆阶段的安全性提供有力保障。

无人机实际上是无人驾驶飞行平台的统称，也可以称为“空中机器人”。按照飞行平台来进行分类，可以将其划分为以下几种：固定翼无人机、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、无人扑翼机等。

目前，无人机飞行平台以固定翼无人机、无人直升机及无人多旋翼飞行器为主。无人机从发展之初是将有人机加装无线电设备改制成无人机，所以其飞行原理、机体结构、操纵原理基本上与有人机相同。因此可以认为无人机是将有人机驾驶杆（舵）操纵内容迁移到地面无线电操控设备上，简化了无人机上的操纵系统与座舱结构，减轻无人机自身重量，从而增大无人机运载能力。另外，没有了前部的驾驶舱及舱内各类控制设备与生命保障系统，无人机拥有更大的空间安装任务载荷设备，让无人机可以代替有人机或其他设备工作，提高了作业效率，减少了人力的需求。

与有人机相比，无人机具有体积小、重量轻、高机动性、适应性强、成本低、使用方便等特点。由于不需要搭载飞行人员，无人机在设计时无须考虑飞行员舒适性等人为因素，更无人员伤亡的风险。设计人员只需要考虑无人机的飞行性能、执行任务的稳定性、续航时间等参数。所以，无人机更适合执行危险性较高的或不适合有人机执行的任务。

同样，无人机也有明显的不足之处。由于存在无人机在视距外飞行时不便于操作者对飞行环境的观察、操作者对飞行姿态不敏感、操纵延迟等因素，如果紧急情况处理不及时，容易造成安全事故。另外，通过地面控制系统进行无线电远距离操控易受到干扰和控制，外部环境感知设备的可靠性还有待提高等。

按应用的领域分类，无人机可分为军用无人机、民用无人机。

军用无人机又可以分为无人机侦察机、无人机攻击机、中继无人机、电子对抗无人机、微型战术无人机和靶机等。现代化军事战争提出了“忠诚僚机”的概念，使有人机与无人机编队协同作战，实现情报互通，有人机指挥无人机实时侦察打击，不仅减少了飞行员的伤亡，甚至在必要时可用无人机来防御即将到来的伤害。现代无人侦察机可在空中侦察24h以上，高空长航时无人侦察机不仅提高了情报获取效率，也减少了飞行员长距离驾驶疲劳可能产生的危害。微型战术无人机可用于单兵作战，利用无人机上的红外相机、光学相机以及红外热成像仪等设备完成捕捉战场画面、实时跟踪、目标锁定等任务。军用无人机在未来战场上将发挥巨大的作用。

在民用无人机领域，将无人机技术与行业应用相结合起来，才是无人机发展的真正需求。而在航拍摄影、农林植保、遥感测绘、物流运输、应急救灾、电力巡检、自然灾害监控等众多领域的应用，真真正正地拓展了无人机的用途。

但日常生活中人们常常将无人机与航模等同起来，其实它们的不同主要表现在控制方式、飞行方式、模块组成以及执行任务的差别上。航模大多数情况下是操纵手通过遥控器进行控制，而无人机增加了飞行控制系统，用以对无人机本身进行主动控制。其次就是执行的任务性质不同。无人机可执行超视距的任务，任务半径可达上万千米，利用机载导航系统进行自主飞行，利用数据链系统上传控制指令和反馈飞机的状态及工作情况。航模则大多数都在视距内进行飞行，且不携带任务系统，更多地用于娱乐和大型活动上的表演。

总的来说，航模更侧重于娱乐，独特的表演性质给人们带来了更多视觉上的体验，也享受着飞行的快乐。而无人机则是人们日常生活中的帮手，帮助人们完成许许多多的任务。无人机不仅在军用领域展现了强大的生命力，在农业、电力、安防、测绘等民用领域也得到了长足发展。我国的无人机也正处于快速的发展时期，涌现出了一大批优秀企业，在国际上也拥有着举足轻重的地位，为国家的无人机事业发展贡献了力量。

中国航空器拥有者及驾驶员协会（AOPA-China）是国际航空器拥有者及驾驶员协会（IAOPA）的中国分支机构，是IAOPA在我国的唯一合法代表。中国航空器拥有者及驾驶员协会于2004年8月17日在中国国家民政部登记注册，由中国民用航空局业务指导，代表中国私用航空器拥有者及驾驶员利益，接受国际航空器拥有者及驾驶员协会的监督、指导及相关规章约束。2013年11月，中国民用航空局（CA）下发了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》（以下简称《规定》），并由中国航空器拥有者及驾驶员协会负责民用无人机的相关管理。依照《规定》，我国无人机操作管理办法按照机型大小、飞行空域划分可分为11种情况，其中仅有116kg以上的无人机和充气量在4600m ³ 以上的飞艇在融合空域飞行，由民航局管理；包括现在越来越火的微型航拍飞行器在内的其他飞行，均由行业协会管理，或由操作手自行负责。图1-1所示为AOPA驾驶证。