外文翻译模板 - 图文(4)

（4） 可更换的任务载荷模块 机体完全由复合材料构造，它是一种树脂增强的欧力纤维和碳纤维的混合物。目前，是四个模块中最便宜的，它本质上为龙骨结构中间为一四角带立柱的箱体结构。机械模块与每一个垂直支柱的上端相连，而四腿式着陆装置的每一个支架插入每个垂直支柱的下端。

圆形机体的任务空间被四块垂直分隔板分为4舱段，隔板作为安装电子模块和任务载荷模块的支架，并将分别安装一台发动机的另外两个舱段隔离开。由于飞机的俯视图是对称的，因此飞机无前后之分，能够超人和一个方向飞行。单位了描述简单，常将装载可更换任务载荷的段称为“前端”。

为了平衡重量，任务载荷的对面是电子模块。而机械模块的变速箱占据中间箱体部分，旋翼传动轴从变速箱的中心上方伸出，两台发动机分别占据了横向两个舱段。机体上表变完全由四块可拆卸的盖子覆盖，这些盖子构成了机体的上表面，在状态检查或更换模块时，取开上盖即可实现。

这样的结构安排使机械模块能够承载机体的重量以及飞行中放置在箱-柱结构顶部的部件，同时还能承载飞机降落时整个飞机通过立柱传导给起落架的重量。这样的设计理念使飞机具有重量轻、结构费用低、紧凑等特点，并且部件安装密度相对较大。正事由于这些特性，在给定载荷和性能的条件下，相对于固定翼小型飞机来说，无人直升机具有更小的尺寸。由于电子部件将会越来越小，未来这种趋势还将继续。

2.无人机任务载荷（文献第8章） 2.1. 吊舱光电系统集成 2.1.1.安装

光电系统可以按照以下三种方式中的一种或多种方式进行安装： （1） 安装在飞机前端的前视光电成像设备主要用于防撞，前向摄像头及其

驱动模块安装在转台上，转台转动完成对地面的观察。观察范围用视场仰角来描述，垂直向下为仰角起始角，朝前、朝上的变化，甚至达到水平线以上，有时镜头还可以朝上、朝后（为负值）变化。为了完成占察监视任务，转台在方位上有一个变化范围，并具有滚转能力，以保持图像稳定。

（2） 一个可旋转的吊舱安装在机腹下面，以实现对地面方位360°范围的

侦查监视，将俯仰和滚转可变化的摄像头及其驱动模块安装在吊舱内。

（3） 一些系统只适用于特定旋翼飞机，如坎蒂尔CL84、ML航空公司的“小

精灵”，它们可以均匀的进行水平观测，这类飞机本身就是飞行的转台，通过飞机本身的旋转，可以获得方位360°的观测，其上再装载俯仰、滚转可变化的摄像头。

有些任务要求飞机同时采用（1）和（2）两种安装方式，但是平滑对称的直升机（PSH）一般很少采用这两种安装模式，不过未来有可能出现这两种安装模式。

2.1.2集成

传感系统除了在物理上集成以外，任务载荷设计和集成还要满足处理功能的需要，以检测和发现目标。大多数情况下，要求与飞机自动飞行控制系统、导航系统集成在一起，以实现飞机运动时，保持传感器现场轴线对准目标；在军事应用或手机法律证据等应用过程中，需要将图像与地图信息进行并联，并在记录的图像上添加位置、时间信息。

图8.2给出了模式（1）的安装实例，他是航空航天轨道器公司无人机承载的Controp任务载荷，它采用前端安装，并在感知侦查的图像上叠加了位置、时间信息。

目前有一些生产商可以提供多种不同类型的光电任务在和系统，本书不可能逐一详细介绍这些系统，这些信息可从生产厂家那里获得，图8.3给出了一小部分带有吊舱的光电任务载荷系统，包括其尺寸，它们可用于小型，中近程无人机上。

与这些系统相关的数据见下表：

Controp公司提供了多种单传感器、轻型任务载荷，可以分别进行替换，D系列可以用U系列，以及U-Z系列中的热成像传感器替换。所以传感器可采用前端安装或腹部安装。 Cloud Cap TASE Duo Cloud Cap T2 Controp D-Stamp E/O camera Sony CCD Sony CCD CCD E/O摄像头 Pixels 380 K 380 K 像素 Lens 26 × optical光学 26 × optical 10 × optical 镜头 FOV [°] 40 × 55 to 1.7 × 40 × 55 to 1.7 × 视场/（°） 2.3 2.3 Thermal imager 热成像仪 Pixels 324 × 256 640 × 480 像素 Lens 35 or 19 mm 镜头 FOV [° ] 20 or 36 14 视场/（°） Laser No Yes pointer/illumin 激光指示/照射 Gimbal limits [? ] 转台范围[°] Azimuth/roll Azimuth continuousAzimuth continuous方位/滚转 方位连续 方位连续 Elevation [? ] +23 to ?203 +15 to ?195 俯仰[°] Electrical power 22 max 100 max [W] 功率[W] Overall mass 1.05 2.6 [kg] 总质量[kg] 两种用于中高空长航时无人机的任务载荷如图8.4所示。

35 × 47 to 3.9 × 5.2 384 × 288 35 or 连续放大 15, 36° –9° No 滚转Roll +/? 60 +70 to ?30 8 0.75;1.00;1.200

这些载荷功能多，重量也较大，其相关数据见下表。

这两种吊舱提供了许多可供选择的设备，给出的这些数据只是一个例子，图8.4给出了一种典型的Wescan吊舱，安装在通用原子公司“捕食者”无人机的下部。

作为（3）模式安装平滑对称直升机（PSH）的例子，图8.5给出了一种ML航空公司的“小精灵”无人机。去掉罩子和屏蔽窗，“小精灵”无人机任务载荷内部的组成结构如图8.6所示。

2.1.3稳定性

无论什么类型的成像设备，采取前端安装还是吊舱安装模式，为了获得高质量图像，视场轴线都要求在一定的视场角范围指向要求的区域，并保持稳定，实现的方法是在稳定系统控制下，驱动吊舱或转台进行适当的转动。

视场越小，要求视场轴保持稳定的精度也越高，视场轴的稳定要求能够补偿飞机机动和空气扰流对飞机的扰动，最好保持三轴稳定。

保持视场轴线稳定的基本方法由两种：

（1）成像组件安装在带有姿态和速率传感器的稳定平台上。 （2）成像组件个安装在转台上，并受姿态传感器遥控。

在方法（1）中，成像载荷及其转向机构安装在一个平台上，平台利用陀螺保持水平稳定，偏离水平方向的任何运动都能快速地被驱动机构修正。成像设备的视场由驱动机构驱动，以水平方向为基准，保持要求的指向。

该系统的不足之处是在更换任务载荷时，需要更换稳定平台，或者要求对每一种任务载荷的不同质量进行有效控制，以确保平台在不用状态下，都具备正确的功能。对于后一种方法，更换载荷花费的时间要远大于方法（2），而且这两种方法的成本都比方法（2）高。

方法（2）中所有系统都包含在可更换的，带有转向的任务载荷模块，并固定基座模块上，如果系统俯仰和方位的支点合适，该支点可用于驱动这两个方向的视场轴，并保持稳定，以获取稳定的“水平”图像。来自于飞机稳定控制系统的姿态数据用于驱动转台。