面向场景识别的复合式水陆两栖消防无人机概念设计
摘要：针对目前农村消防存在的设施落后，应急能力不足，交通落后等问题，提出了通过消防无人机进行火灾防控的方法。该方法通过设计具备场景实时识别和预测能力的复合式水陆两栖无人机，并建立完善的无人机指挥调度网络系统，为农村的火灾防控提供技术支持与参考。
关键词：复合式无人机;水陆两栖;人工智能
中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.01.096
随着农村生活水平和生活质量的提高，农村的用电、用气、用火频率大大升高，但是由于缺乏必要的火灾防控措施，加上交通不便，村民消防意识淡薄，火灾防控能力薄弱，致使火灾对农村居民的财产及生命安全造成重大威胁。2001年9月11日，广西江县富禄乡高安村发生火灾，致使经济损失高达3263万元。目前针对农村防火，已有的解决方案主要为：（1）加大宣传力度，提高村民消防意识;（2）完善农村消防组织。已有的解决方法具有解决消防问题的能力，但是具有落实困难，实施周期长以及受村民主观意识影响严重，同时需要消耗大量的人力物力，此外，仍然受交通和地形严重限制。而消防无人机已经在大量的消防救援中体现了其相应快速，安全可靠，耗费人力少的明显优势。本文提出的复合式无人机具有垂直起降和水陆两栖功能，对复杂地形具有极高的适应性，实时场景识别与预测系统结合人工智能使无人机的后台指挥效率大大提高。同时，结合完善的调度站系统，能够实现快速响应，精确打击以及低损耗。该方案可以大大解放人力，具有落实简单，实施时间短，安全性高的特点。本文将从无人机气动外型，结构设计，操控系统以及调度站网络系统方面进行论述。
1总体气动布局
飞行器总体采用复合式布局，布局形式如下：在机体上方布置特型旋翼，机体中部布置固定翼（后文简称为机翼） 及舵面，并在机翼上布置矢量推力装置，由中央动力系统经传动系统分配动力，机身尾部布置尾翼及舵面。飞行器起飞过程分为垂直起降状态，过渡状态和平飞状态。过渡状态时，由垂直起降过渡为平飞状态时矢量推动装置推力增大，在机身重量逐渐由机翼承担时，特型旋翼转速逐渐减缓直至锁死。由平飞模式转变为垂直起降模式时，矢量推动装置推力下降，机身重量转至特型旋翼，同时特型旋翼逐渐加速，至完全承担机身重量。该设计的技术优势是与CRW飞行器具有相似的布局形式。这样的构型特点使得高速飞行时升阻特性和动力系统的推进效率高于高速直升机和倾转旋翼机，具有更宽的飞行包...
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