多旋翼无人机飞行失控难题或将迎来转机
- 2024年01月16日 16:10:27来源：化工仪器网点击：4691
【化工仪器网 行业百态】无人机是现代飞行器领域及机器人领域的一项重要技术，尤其是大型无人机的出现，更为现代社会带来了许多全新的应用和机遇。而自从无人机技术从军事逐渐走到民用领域后，无论是工业巡检还是消防救援，从简单的拍照摄像到复杂的物品传递，无人机似乎带来了无限的可能。但即便如此，只要你拥有无人机或者从事需要操作无人机的相关工作，有一个难题就不得不去面对——炸机。
炸机简单的说就是无人机无法正常工作，导致在空中失去控制，最终出现丢失或者损坏的情况，尤其是多旋翼无人机，取决于其工作原理的影响，其炸机概率并不算低。
事实上，多旋翼无人机也是目前应用最广泛的飞行器之一，这种无人机使用多个螺旋桨提供升力，通过调整螺旋桨的转速能够实现飞行、旋转、回旋等特技动作，并且具备垂直起降和悬停能力。但与此同时，多旋翼也是这种无人机容易出现飞行失控的诱因。简单的说，在极端情况或者意外情况发生时，如果多旋翼无人机的一个或者数个螺旋翼受损，那么机身就无法保持平衡。这种时候，如果损坏的机翼少，或许可以通过特殊的操作技巧完成迫降，但是大多数情况下，机体都会面临坠机，最终引起炸机。
但就在最近，北京航空航天大学科研团队成功攻克了这个难题。据悉，北航自动化科学与电气工程学院可靠飞行控制团队围绕四旋翼无人机进行了深入研究，通过分析受损飞行器故障时的受力特点，设计了一种“被动容灾控制算法”。这种算法的直接作用就是能在事故发生时，让机身进行自我调节，使其能够借助完好的机翼成功迫降。
具体来说，当螺旋仪失效后，无人机失衡会陷入一个自转的状态，此时螺旋仪相当于在围绕机身公转。利用这种特性，就可以让正常运转的螺旋桨提供平衡的升力，让飞机能够在旋转的同时保持相对的平稳。研究团队将这个形容为“打乒乓球”，螺旋桨就像是“运动员”，这个算法工作的过程就如同“运动速度足够快的运动员一个人完成发球、自己跑到对面接球的往复过程”。这样即便只有一个螺旋仪，只要本身无人机的性能足够，同样可能在故障状态下，完成返航飞行。
研究团队还表示，这种算法成果是可以拓展应用于六旋翼、八旋翼等多旋翼无人机。也就是说，理论而言，如果能够将成果应用到多旋翼无人机中，大部分多旋翼无人机的飞行安全性能都可以得到保证。而这也为无人机飞行安全方面后续的研究提供了一定的参考。
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