5、无人机飞行力学基础解析

无人机飞行力学基础解析

1. 高度相关概念

在无人机飞行中，高度是一个重要的参数，有不同的高度表示方式。
- 指示高度 ：可直接从高度计上读取的高度值。
- 压力高度 ：当气压刻度设置为 29.92 英寸汞柱（inHg）时的指示高度。

2. 旋翼与固定翼飞机空气动力学对比

旋翼飞机的空气动力学本质上比固定翼飞机更复杂。虽然两者基本原理相同，但运动路径存在差异。固定翼沿近似直线运动以包裹空气，而悬停的旋翼则做圆周运动，从上方吸入新空气并向下加速，固定翼则是水平接收空气后向下加速。在向前飞行时，旋翼能带动更多空气，和固定翼一样，升力效率提高，诱导功率随速度增加而迅速降低。

对于四旋翼无人机，叶片顶部为低压，底部为高压，正是这种压力差使无人机产生推力。叶片转动时，压力会在无人机机身产生波动，这对空气动力学至关重要。当叶片经过机臂时，机身会产生向下的力，降低推力。因此，要制造更高效的无人机，需仔细校准机臂形状。

3. 坐标系介绍

在飞行器的导航和控制中，参考坐标系常被用于描述物体的相对位置和方向。以下是一些重要的坐标系：

3.1 大地坐标系

• 经度 ：测量本初子午线与测量点之间的旋转角度，范围从 -180° 到 180°。
• 纬度 ：测量赤道平面与通过测量点的参考椭球法线之间的角度，范围从 -90° 到 90°。
• 高度