Teledyne Flir 黑黃蜂 3 介紹
為了執行,無人機可能由類似的元件製成,但無論是它們的能力,還是由什麼組成的,它們都在某種程度上有所不同。大多數無人機都是為了執行特定任務而製造的,因此以特定的方式建造,以適應它們將要使用的環境。
那麼,有哪些類型的無人機?
有許多類型的無人機,如旋轉葉片無人機(多旋翼和單旋翼直升機)、固定翼無人機和固定翼混合垂直起飛和降落(VTOL,vertical takeoff and landing)無人機。這些無人機有不同的尺寸、有效載荷、射程、推進系統等,使它們能夠完成不同的任務。
誰在使用無人機?
要瞭解市場上的無人機類型,你首先需要瞭解無人機核心市場的構成:
- 愛好者
- 商業
- 機構
- 軍事
愛好者
無人機愛好者,通常被稱為業餘愛好者或休閒飛行員,由所有熱衷於無人機並使用無人機娛樂的人組成。
該市場預計在 2021 年將達到 23.4 億美元。
如果你想瞭解所有關於消費者無人機的資訊,我們有一個關於這個主題的完整報導!
相關報導:什麼是消費者無人機? [型別、用途、尺寸、材料等]
商業
商業行業包括使用無人機的企業對消費者(B2C)企業,包括自由職業者、電影製片人、房地產專業人士、建築和維護。
根據 Grand View Research:
2020 年,全球商用無人機市場規模為 134.4 億美元。從 2021 年到 2028 年,預計它將以 57.5% 的複合年成長率(CAGR)擴張。(Grand View 研究)
機構
機構可以包括政府、大公司、學校和大學以及任何其他,可以將無人機納入其商業模式的大型公司實體。
空中巴士 Zephyr 可以安裝手機塔裝置,從本質上講,可以將自己變成 250 個手機塔。
一個 Zephyr 的覆蓋範圍相當於 250 個蜂窩塔 (空中巴士)
軍事
軍用無人機可以提供情報、安全和替代方法來派遣士兵參加戰鬥。
預計到 2027 年,全球軍用無人機市場規模將達到 237.8 億美元,預測期的年成長率為 12.12%。
不同的無人機設計
根據製造商的意圖,大多數無人機都有不同的設計。這些意圖包括無人機的外觀和無人機的功能。
以下是所有不同類型的無人機:
- 旋轉刀片 Rotary blade
- 固定翼 Fixed-wing
- 固定翼混合動力垂直起飛和降落(VTOL)Fixed-wing hybrid vertical takeoff and landing (VTOL)
- 水下遙控車輛(ROV)Underwater remotely operated vehicles (ROV)
旋轉刀片無人機
旋轉葉片無人機由兩類組成:
- 多旋翼 Multi-rotor
- 單旋翼 Single rotor
這些無人機大多易於初學者使用。它們在空中具有良好的攝影機控制,如果它們符合室內無人機的要求,你可以在狹窄的空間內操作它們。
如果你想知道你是否可以在室內駕駛無人機,或者你是否有無人機用於室內,請檢視我們下面的詳細報導:
相關報導:室內無人機飛行:你需要知道的一切
然而,大多數多旋翼無人機的飛行時間很短,因為它們的旋翼都使用大量動力來保持無人機在空中。
多旋翼無人機
透過計算無人機的螺旋槳數量,多旋翼無人機可以進一步分為更多類別。
這些類別是:
- 三軸飛行器 Tricopters
- 四軸飛行器 Quadcopters
- 六軸飛行器 Hexacopters
- 八軸飛行器 Octocopters
請注意,市場上這些無人機的價格取決於無人機提供的品質、尺寸和功能。 當我們談論一些無人機比其他無人機便宜時,請記住這一點。
三軸飛行器
三軸飛行器是具有三個螺旋槳的無人機。這些無人機被認為比以下替代品更有效率,因為它們基本上擁有的任何東西都較少。
它們擁有較少的螺旋槳、馬達和整體重量較少,因此不需要那麼多的電力來產生升力。這也使這些類型的無人機的成本低於螺旋槳更多的無人機。
四軸飛行器
四軸飛行器是當今市場上最常見的無人機類型。這些無人機有四個螺旋槳。 價格從 30 美元到 2000 美元不等。
它們的四個螺旋槳使它們保持穩定,這就是為什麼它們被當今大多數消費者使用。
六軸飛行器
Hexacopter 是帶有六個螺旋槳的無人機。它們與八軸飛行器非常相似,因此請參閱下面的八軸飛行器部分以瞭解更多資訊。
八軸飛行器(八爪章魚)
Octocopter 是帶有八個螺旋槳的無人機。六軸飛行器和八軸飛行器通常都是為專業應用而製造的,因此由非常優質的材料製成,以便非常耐用。
這些無人機可用於拍攝專業級的攝影和圖像,也用於攜帶重型有效載荷。
這些無人機的價格從 1000 美元到 16000 美元不等。
然而,它們是這些類型的初級無人機,價格在 100 美元到 400 美元之間。
單旋翼直升機無人機
單旋翼直升機無人機,通常被稱為直升機無人機、單旋翼無人機甚至遙控(RC)直升機,都是具有一個主螺旋槳來產生升力的無人機。
當然,這些無人機的背面有一個小螺旋槳,以抵消主電機產生的扭矩,從而防止無人機旋轉。
這些無人機通常比多旋翼無人機更有效,因為它們的電機更少,因此消耗的能源更少。
固定翼無人機
固定翼無人機是看起來像飛機或滑翔機的無人機。這些無人機能夠在空中長距離滑翔,比旋轉葉片無人機飛行時間長得多。
(X Plus One高畫質固定翼VTDrone)圖片來源:Xcraft
軍用無人機的主要類型是固定翼無人機。
這些無人機一開始學習飛行可能具有挑戰性,因為它們與旋轉葉片無人機相比具有完全不同的感覺。
他們有不同的起飛方法,無論是在小跑道上,還是用手投擲,甚至是垂直起飛,我們將在下面談論。
它們通常有非常大的翼展來產生升力並使其滑行。
這些無人機的價格通常在 50 美元到 300 美元之間,具體取決於無人機的大小、重量和能力。
固定翼混合垂直起飛和降落(VTOL)無人機
固定翼混合垂直起飛和降落(VTOL)無人機能夠垂直起飛,然後透過將螺旋槳向無人機機頭傾斜來切換到水準飛行模式。
(直升機混合動力 VTOL 無人機)圖片來源:DroneVolt
這些無人機之所以越來越受歡迎,是因為它們能夠在不需要太多空間的情況下起飛。這些無人機具有固定翼無人機和旋轉葉片無人機的好處。
這意味著它們能夠在原地盤旋,並透過在空中滑翔來減少能源消耗。
混合無人機對消費和商業行業來說相當新穎,因此該技術相當昂貴。高品質的 VTOL 混合無人機可以花費高達 20,000 美元,儘管幸運的是,還有更便宜的替代品。
水下遙控車輛(ROV,remotely operated vehicle)無人機
(PowerRay水下ROV)圖片來源:PowerVision |
水下遙控車輛(ROV)是能夠潛入深海的無人機。根據無人機的大小、品質和能力,這些無人機的成本從幾百到幾千不等。
水下 ROV 可以是線控的,也可以是無線的。
繫留的 ROV 是水下無人機,其電纜連線到浮標或船上,以確保無人機不會丟失,並允許無人機即時中繼影像片段等資料。
無線無人機具有相同的功能,但為了防止與無人機失去連線,不能走得那麼深。
如果你想知道水下 ROV 可以有多深,無論是消費無人機還是不向公眾提供的專業無人機,那麼請檢視我們關於此主題的報導:
尺寸類別
無人機可以根據其大小進行分類。這些從非常小的無人機到大型的無人機。
通常情況下,你會發現無人機的大小可能會影響無人機的品質和價格。例如,非常大的無人機可能要花很多錢,而微型無人機可能只花幾美元。
這些不同的尺寸類別更經常在不同行業中找到和使用。讓我們深入瞭解這些無人機尺寸!
按重量劃分的不同無人機類型將包含在這一類型中。
非常小的無人機
非常小的無人機重量只有 11 克(0.011公斤)!、這便於運輸,因為你可以將其放入口袋。這些無人機通常比你的手掌小。它們通常被稱為「奈米」無人機。
(Hubsan H111 Nano Q4)圖片來源:Hubsan |
有些小至 1.8* 1.8英寸(46*46 毫米),如 Hubsan H111 NANO Q4,其重量也為 11.5克(0.0115公斤)。
這些類型的無人機被認為是玩具無人機,但在軍事中出現了一些偵察應用,如 FLIR 建立的黑大黃蜂®3個人偵察系統(PRS){開頭影片}。
小型無人機
小型無人機的平均重量在 200-1000 克(0.2-1公斤)之間。這些無人機通常仍然可以舒適地放在你的手中,特別是正在製造的較新的型號,如重量不到 249 克(0.249 公斤)的 DJI Mini 2。
大疆迷你 2 |
小型無人機通常被稱為「迷你」無人機或「微型」無人機。 有些被視為玩具無人機,但其他具有更高品質和更多功能的無人機,可用於專業應用和軍事。
奈米和迷你無人機屬於軍用無人機類別的 I 類(<150公斤)範圍。
中型無人機
中型無人機的重量在 1-600 公斤(2.20-1323 磅)之間。他們中的一些人可能只需要兩個人來攜帶無人機。中型消費和商用無人機包括 DJI Phantom 4 Pro 和 Inspire 2 等無人機,它們分別重 1388 克和 3440 克(1.39 公斤和 3.44 公斤)。
小型無人機通常被稱為「迷你」無人機或「微型」無人機。有些被視為玩具無人機,但其他具有更高品質和更多功能的無人機,可用於專業應用和軍事。
中型無人機屬於軍用無人機的II類(150-600公斤)戰術類別。 這些軍用無人機用於特種部隊和有機營級,用於中程監視。
這些無人駕駛飛行器(UAV)分為兩類:中高空長耐力(MALE)和高空長耐力(HALE)。 它們用於監視和戰略分析,以確定戰鬥中的最佳行動方針。
中型軍用無人機的一個例子是泰勒斯在歐洲建立的瞭望員,它是唯一獲得在民用領空執行認證的無人機。
守衛的翼展為 10.9 米(36 英尺)。
大型無人機
大型無人機主要將在軍隊中被發現。這些無人機在尺寸上與小型飛機相似,正在取代戰鬥機進行監視和戰略等。
它們被認為是 III 級(> 600 公斤)戰略無人機。它們再次被稱為 MALE 和 HALE 無人機。他們擁有最先進的技術,可以快速探測敵人和戰鬥能力。
諾斯羅普·格魯曼 RQ-4 全球鷹(如上圖所示)的翼展為 40 米(130.9 英尺),比波音 757 的翼展長。 它重 2,135 公斤(4,708 磅),大約相當於一輛大汽車的重量。
如果你想瞭解更多關於不同尺寸的消費者、商業和軍用無人機,無人機的尺寸是否重要,如何測量無人機的尺寸等,我們有一個完整的報導,深入探討了這個話題:
有效載荷
無人機可以攜帶的數量將取決於電機的功率,以及螺旋槳在標準天氣條件下產生的升力。當然,效能將取決於電機的功率和無人機的整體品質。
下面,我們將無人機有效載荷分為四類。
羽量級
此類別具體指奈米無人機。這意味著無人機的重量只有 11 克(0.011公斤)。這些無人機的有效載荷容量從 4 克到 100 克(0.004 到 0.1 公斤)不等。
能夠攜帶 100 克(0.1公斤)的軍用奈米無人機的一個例子是 BAE 系統與 UAVTEK 聯合開發的 BUG 奈米無人機。這架無人機重 196 克,這完全屬於非常小的類別。
輕量級
此類別特指迷你無人機。這意味著無人機的平均重量在 200 - 1000 克(0.2 - 1公斤)之間。 這些無人機的平均有效載荷能力在150 - 270克(0.15 - 0.27公斤)之間。
消費者/商業迷你無人機的一個例子是 DJI Mini 2,它能夠攜帶令人難以置信的 283 克(0.283公斤),超過其自身重量低於 249 克(0.249公斤)!
中量級
中量級類別是指中型無人機。這些無人機的重量在 1 - 600 公斤(2.20 - 1323磅)之間。我們可以將它們進一步分為另外兩類:消費和商業無人機,以及軍用無人機。
消費和商業中量級無人機的平均有效載荷能力在 400 - 1460 克(0.4 -1.46公斤)之間。
軍用中量級無人機的有效載荷能力在 40 公斤(88磅)至 150 公斤(331磅)之間。
重量級
重量級類別是指大型無人機。這些主要是軍用無人機,本質上是小型無人駕駛飛機。這些無人機重量超過 160 公斤,有些重量超過 1000 公斤。這些無人機的有效載荷能力可以達到 550 公斤及以上。
諾斯羅普·格魯曼 RQ-4 全球鷹是世界上最大的無人機之一,其有效載荷容量為 910 公斤(2,006 磅)。
無人機範圍
無人機的射程是指它在失去訊號之前,可以遠離控制器的距離。除了非常近距離之外,任何其他類別都需要特別許可。
非常近距離
這些無人機包括玩具和愛好無人機。這些從幾百英尺到 6.2 英里(10 公里)不等!然而,你會發現這些型別的無人機大多的射程約為3英里(4.8 公里)。
這些無人機的飛行時間只有幾分鐘的玩具無人機,更昂貴的迷你和中型無人機的飛行時間長達 45 分鐘。
近距離
近距離無人機可以距離控制器約 30 英里(48 公里),平均飛行時間長達6小時!
這些無人機主要用於軍事用途。
短距離
短程無人機可以行駛 90 英里(145 公里)。 這些無人機的平均飛行時間在8到12小時之間。 這些是經常用於監視的軍用無人機,因為它們也可以達到非常高的高度。
中距離
這些無人機能夠行駛 400 英里(644 公里)。它們可以在 12,000 至 30,000 英尺的高空飛行超過 24 小時。
這些通常是用於戰鬥和監視的無人機。
遠距離
遠端無人機,通常被稱為耐力無人機,是能夠實現令人難以置信的無人機。這些無人機可以飛行超過 400 英里(644 公里),而不會丟失訊號(有些達到數十萬平方英里)。
它們可以在超過 6 萬英尺的令人難以置信的高度,飛行超過 24 小時(有些達到整整一週或 168 小時)。
電源
電池
電池是大多數無人機的主要電源。
無人機電池有三種常見類型。這些是鋰聚合物(LiPo)、NiMH(鎳金屬氫化物)和 NiCd(鎳鎘)電池。
電池是為無人機提供動力的好方法,但遺憾的是,由於它們有時重量重,導致更快的功耗,它們減少了無人機的整體飛行時間。然而,電池非常便攜,很容易從無人機上取下充電。
汽油
汽油是一種用於尺寸相當大的無人機的推進方法。汽油是輕量級的,如今用於許多應用,如汽車和飛機。
在許多國家,汽油相當便宜,可以讓你想用多久就用無人機!
硝基燃料
硝基燃料有助於無人機發動機執行冷卻器,防止過熱。你新增的硝基甲烷越多,燃料燃燒的速度就越快。這允許無人機的馬達以更高的每分鐘轉速(rpm)執行,從而提高無人機的速度。
替代動力無人機
在這個類別中,我們只會談論太陽能無人機。太陽能無人機正在成為現實,Silent Falcon UAS 等公司正在創造太陽能無人機。
(沉默的獵鷹太陽能 UAS)圖片來源:UST |
太陽能無人機透過將陽光轉化為電力,來利用太陽作為動力源,以便為電池充電。只要有太陽,這就可以允許飛行時間長。
無人機應用
以下是你以前可能聽說過的一些無人機應用。這些分類對應於無人機的一般應用。
玩具無人機 Toy drones
玩具無人機就是這樣,玩具。這些無人機是為初學者無人機飛行員,和試圖將雙頭浸入無人機世界的孩子製作的。它們主要用於室內使用。
檢視我們的報導,瞭解你需要瞭解的關於室內無人機的一切:
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這些無人機可以具有多種功能,但主要是為了玩樂而使用。你可以安全地使用這些類型的無人機,而不必擔心損壞它們,因為一開始購買只需花幾美元。
賽車無人機 Racing drones
賽車無人機比玩具更上一個階。這些無人機具有令人難以置信的技術,可以實現令人難以置信的最高速度。它們具有輕量級和空氣動力學。
無人機賽車聯盟(DRL)組織了一些比賽,專業無人機賽車手在高速障礙賽道比賽中爭奪第一名。
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特技無人機 Trick drones
特技無人機通常只是玩具無人機,但它們具有很酷的技術,允許桶滾動和翻轉。這些無人機體積小,可操作性。
準備飛行(RTF,Ready-to-fly)無人機
RTF 無人機是無人機在套件中附帶所有必需組件,供你自己組裝。這可以帶來有趣的體驗,因為你將建造自己的無人機!
GPS 無人機
這些類型的無人機與衛星相連,以確定其確切位置。這可以實現一些無人機具有的令人敬畏的「回家」功能。
耐力無人機 Endurance drones
我們已經提到了這些無人機在上面是什麼,但讓我們讓你記憶煥然一新。
耐力無人機是經過最佳化的無人機,可以保持在空中數小時,如果我們包括軍用無人機,有時甚至數天。 這些無人機有大電池,並且儘可能輕,以減少電池消耗。
固定翼無人機更適合成為耐力無人機,因為它們具有能夠長距離滑翔的額外好處,從而減少所需的電池功率。
送貨無人機 Delivery drones
送貨無人機是開始飛行的無人機的新應用。這些無人機正在被亞馬遜等公司測試。這些類型的無人機,可能很快就會成為我們未來交付物品的主要方式。
以下是關於無人機幾種不同應用的報導:
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拍照/攝像影無人機
拍照/攝影可以是我們在本報導中提到的任何類型的無人機。然而,這些無人機主要用於拍攝高品質的航空照片和影像,因此它們配備了優質的穩拍器。 當無人機移動時,穩拍器使攝影機保持穩定。
如果你想瞭解什麼是無人機穩拍器,有哪些類型的無人機穩拍器,無人機是否需要萬向節,無人機萬向節如何工作,如何選擇正確的穩拍器,它們的價格等,請檢視我們關於以下主題的報導:
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關注我的無人機 Follow-me drones
Follow-me 無人機是流行的無人機,內建技術使其能夠在無人控制的情況下追蹤某物或某人。
這些採用這種技術的無人機經常被跑步者和那些進行體育活動的人使用,以便在他們進行其他活動時跟隨它們。
無人機的應用例子
以下是一些消費者和商業無人機的例子,以及表格中的軍用無人機及其設計、範圍、有效載荷和重量。
消費和商用無人機
以下是消費和商業無人機的五個例子:
|
設計 |
最大範圍 |
有效載荷 |
重量 |
大疆Agras T20 |
多旋翼(六軸飛行器) |
5公里 |
20公斤 |
21.1公斤 |
大疆迷你2 |
多旋翼 (四軸飛行器) |
10公里 |
283公克 |
<249克 |
鸚鵡迪斯可 Parrot Disco |
固定翼 |
1.9公里 |
NA |
750克 |
大疆幻影 4 Pro |
多旋翼 (四軸飛行器) |
7公里 |
~150克 |
1388克 |
Hubsan H111 奈米 Q4 |
多旋翼 (四軸飛行器) |
50米 |
~5克 |
11.5公克 |
軍用無人機
以下是軍用無人機的一些示例和型別:
|
設計 |
飛行時間 |
有效載荷容量 |
重量 |
Northrop Grumman RQ-4全球鷹 |
固定翼 |
超過32小時 |
1400公斤 |
14,628公斤 |
Thales Watchkeeper WK450 |
固定翼 |
14-16小時 |
150公斤 |
450公斤 |
Fulmar 固定翼微型無人機 |
固定翼 |
12小時 |
8公斤 |
19公斤 |
AeroVironment 黃蜂III |
固定翼 |
50分鐘 |
250克 |
1.3公斤 |
結論
有許多類型的無人機具有一系列功能。人們還可以對無人機進行分類的幾種方法。無人機技術正在迅速改進和創造。
我們可能很快就會看到一種全新的無人機,它不僅將被軍方使用,而且還可供消費者和商業無人機營運業者使用。
我們希望你瞭解不同類型的無人機,並學到一些新東西!
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