三轴矢量无人飞行器的创新设计与研究

为探索三轴及以上矢量动力无人飞行器的研究,基于多轴旋翼和二轴矢量飞行器的飞行原理基础,创新出一种不完全矢量动力驱动模式的三轴矢量无人飞行器。根据设计的尾部矢量动力系统,构建了机体三维模型,并实现了起降、俯仰、横滚、偏航等四种飞行姿态的平稳变换。通过对飞行器机臂连接管件的承载应力与变形分析:该部件正常工况下的最大承受应力为2.338e-1 MPa,小于使用材料的屈服应力;该部件最大形变量为3.714e-3 mm,材料变形远小于最大变形许可范围值。此外,又对飞行器PID控制策略及其稳定功能进行了可视化处理,依据图像调整飞行参数使得Strength数值保持在1.00附近且波动可控。外场飞行航测表明,三轴矢量飞行器能达到稳定飞行及摄像等预期目的。文中对三轴矢量无人飞行器的设计分析有助于矢量无人飞行器的结构创新及其工程应用研究。