工业级垂直起降固定翼无人机总体布局及发展趋势

工作，极具灵活性。

综上所述，从垂直起降固定翼无人机总体布局形式来看，尾座式无人机控制难度高，起降期间抗风性能差，可靠性偏低，导致其并未得到大规模的应用;倾转动力式无人机具备航程远，航速高等特点，并且随着分布式电推进技术以及智能控制技术的成熟，倾转动力无人机将会具有广阔的应用前景;复合式垂直起降无人机具有技术可实现性好、飞行可靠性高、生产成本较低等优点，在民用领域比如航拍测绘、电力巡检、公共安全、交通城管等行业将发挥重要的作用。

发展趋势

任务载荷多样化、模块化、互换性

工业级无人机任务载荷多种多样，包括多拼相机、光电球、喊话器、灭火弹等等。载荷的多样性决定了无人机从设计之初就必须考虑其载荷的模块化及互换性。当无人机执行不同任务或者升级相关设备时，能够迅速更换其任务载荷，以更好满足特定任务需求，适应不同行业应用。

高环境适应性

随着用途越来越多样化，未来无人机需要具备在任何严苛的环境条件下可靠工作的能力。例如，在舰船起降时需要面临风力、洋流和船舶本身的运动等复杂环境，这对无人机机载智能控制系统的稳定性和鲁棒性提出了更高的要求。

纯电驱动、分布式电推进

对于工业级无人机的动力推进方式，业界普遍认为零排放、高效率、低噪声的纯电推进驱动将会是垂直起降固定翼无人机主流发展方向。分布式电推进采用電力驱动多个分布于机翼、机身或尾翼的电机，并由电机驱动螺旋桨、涵道风扇等动力装置提供全部推力。分布式电推进系统动力分散布置，控制更为灵活，容错性能更好，系统冗余度高。另外，小风扇能够更为方便地融入机身，利于气流附着翼面，使得气动效率更高，有助于改善飞行性能。

感知与避让

感知和避让技术是防止无人机与其它飞行器相撞的重要技术保障。利用无人机携带的设备探测感知周围环境、在当前态势感知的基础上判断是否存在飞行冲突、重新规划航迹规避冲突是感知与规避的三大关键技术。与有人机相比，无人机感知规避技术还不够成熟，尚不具备多机、三维尺度下的感知与规避能力，而且感知、判断、规避任何一个环节出现信号传输延迟都将直接影响规避结果，感知与规避的可靠性、鲁棒性也需进一步提高。

自主性与智能化

未来无人机将不仅仅是一个飞行载体，被动完成飞行任务，而是向单机智能飞行、多机智能协同、任务自主智能等方向发展，具备主动感知、自主判断、采集数据、智能学习和协同作业等各项能力。同时，与AR、VR设备的结合，对无人机的飞行和操控也将带来全新的体验。

结论

纵观国内外无人机研究成果及其应用领域，垂直起降固定翼无人机正成为工业级无人机发展的新趋势。从总体布局来看，倾转动力式以及复合式将具有更广泛的应用前景;从推进动力来看，业界普遍认为零排放高效率低噪声的电推进方式将是未来的主流发展方向;从载荷形式来看，任务载荷多样化、模块化、互换性等特点能更好满足特定任务需求，适应不同行业应用;从飞机性能来看，高环境适应性、先进态势感知技术、自主性与智能化等关键技术也将是工业级垂直起降固定翼无人机发展的重要方向。  

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