第一发明人姓名:罗元彬

性别:男

民族:汉族

第一发明人所在学校:武汉市第六初级中学

第一发明人年级:八年级

第二发明人姓名:赵子辰

性别:男

民族:汉族

第二发明人所在学校:武汉市第六初级中学

第二发明人年级:七年级

辅导教师姓名:代建勇

作品摘要:

*结构组成:
该新型无人机主要是由飞行平台，飞控系统，FPV图传系统和地面控制站四大部分组成。飞行平台采用EPP材质的钢铁侠造型多层板式固定翼机体，以高能锂聚合物电池和无刷电机为动力驱动。飞控系统主要包括开源主控板，遥控接收机和GPS定位模块。FPV图传系统主要由高清摄像头和5.8G微型图传构成。地面控制站主要包括遥控器和图传接收显示器。
*主要特征:

一、该无人机以钢铁侠为造型，在低空飞行时，形象逼真，姿态优美，具有很好的视觉效果，十分引人注目;二、该无人机搭载了高度集成的飞控，免调试，易安装，具备定高定向，定点盘旋和自动返航等飞行功能;三、机载微型摄像头和一体化图传，可实时回传空中鸟瞰图像并实现第一人称视角飞行，真实再现了在天空自由飞翔的快感。 
*主要用途:

一是可以进行飞行演示和航空表演，相对与传统的航模飞机而言，该无人机更加智能，安全和简便;二是可以用于无人机操作培训，使广大青少年学生能够更快的了解掌握无人机的基本原理和操作技巧;三是可以用于无人机日常飞行训练，有效提高FPV飞行和手动应急的操控能力，进一步降低训练成本。
*创新点:

一是在遥控航模钢铁侠上安装了简易的无人机飞控，使得钢铁侠具备了定高定向和自动返航等基本的无人机功能，使之由航模升级成为了无人机;二是在钢铁侠无人机上安装了微型摄像头和一体化图传，从而具备了无人机常有的第一人称视角飞行的功能，使之成为鹰眼钢铁侠;三是采用钢铁侠造型的无人机，具有很好的科普演示效果和推广普及价值。

*问题提出:

遥控航模钢铁侠出现已经有一两年了，其独特的造型在飞行表演中很引人注目，但是由于其操作难度较高，而且不能进行第一人称视角（FPV）飞行，所以一直没有得到很好的推广和普及。同时，近年来无人机技术日新月异，各类消费级无人机逐渐步入大众科技娱乐生活，如何低成本的利用现有消费级的无人机技术，以钢铁侠航模为基础，研制一款操作简便，能进行FPV飞行的演示型无人机，对我们而言具有一定的创新性和挑战性。
*解决方案:

第一步，改装飞行平台。选用EPP材质的钢铁侠飞人航模套装，在机身和腿部加装了碳片，增强了结构强度;将手臂的舵面从中间部位增大横向面积，减小了副翼舵机受力，也增强了飞行稳定性;动力配置为郎宇2216电机（KV2300），6040螺旋桨 ，好赢40A电调和2200mah 3S锂电池。 第二步，加装飞控系统。采用U-mini飞控，其主要功能有：自动油门，自动锁定回家位置，自动滑降，全自动失控保护，在线升级，3级最低返航高度设置，微分法3D飞行模式;在钢铁侠背部加装一个倾角15度左右的飞控平台，将U-mini飞控固定于其上，并按照说明书进行连线和调试。?????第三步，加装鹰眼系统。采用300mw的5.8G一体化FPV图传，集成了微型高清摄像头;将其用魔术贴固定于钢铁侠的头部，调整保持摄像头朝向水平，从而实现第一人称视角飞行;通过飞控空余通道为其提供5V供电，并使用鹰眼一体化图传接收显示器作为地面站与之匹配对接。第四步，飞行联调测试。 
*使用或试用效果:

经过几次设备联调和飞行测试，达到了预期的使用效果。一、飞行时间超过5分钟，飞行半径超过300米，飞行高度超过200米;二、超视距回传图像分辨率达到640*480，图传距离超过300米;三、起飞重量876克，推重比超过1.2，失速仰角大于45度;四、最小平飞速度小于1米/秒，最大平飞速度大于10米/秒;五、转弯半径小于5米，爬升率大于5米/秒。 
*优点:

一、飞控操作简便，失控即可自动返航，耐摔防撞且安全可靠;二、第一人称视角FPV飞行时，空中图像清晰传输稳定，完全具备鹰眼功能;三、对飞行空域及起降场地要求不高，在一般学校的标准足球场上就可以进行飞行演示;四、由于结构简单，模块化设计，日常维护和检修容易;五、能够根据需要更换飞行平台和飞控，可扩展性强;六、可视性和趣味性较强，便于在各级校园中普及推广。 
*还需进一步研究的问题:

一、如何通过优化飞行平台和动力配置，进一步提高续航时间;二、如何通过优化遥控和图传配置，进一步增加控制和图传的距离;三、如何通过优化飞控及地面站配置，实现一站双机或一站多机编队飞行。

作品图片:

查新说明:自我查新结论：新颖

自我查新结论：A.√新颖（无完全相同专利或现有专利不含本发明内容）。B.新颖性一般（与现有专利有部分内容相同）。C.不新颖（与现有专利完全相同，本项目作废，请重新立项）。2．自我查新说明（主要陈述：查新体会、与同类作品对比分析、本作品的优点及改进内容）。 通过查新发现目前国内暂无此类消费级的飞人型FPV无人机，但类似的消费级多旋翼无人机还是很多的。相比而言，鹰眼钢铁侠更具有观赏性和趣味性，更加符合大众的飞行体验和兴趣所在。下一步的改进方向主要是减小飞机尺寸和实现自动垂直起降。