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| 本文作者： 一飛論空航 | 2017-03-30 18:31 |
雷鋒網(wǎng)按：本文干貨十足，需要一定航空背景方可較快理解。作者吳廠長(zhǎng)系中科院沈陽自動(dòng)化所博士，8年無人機(jī)前沿領(lǐng)域老司機(jī)【資深專家】，改機(jī)無數(shù)，現(xiàn)任一飛智控（天津）科技有限公司研發(fā)中心總監(jiān)。
世界上總有那么一小撮人在干著一件冷門、難于常人理解的事兒而樂此不疲。
早年通航領(lǐng)域里相對(duì)小眾的無人機(jī)市場(chǎng)，堪稱“養(yǎng)在深閨人未識(shí)”，而今也已變成一片紅火。難道還有比這更冷門的？今天一個(gè)資深老司機(jī)教你get一項(xiàng)新技能——有人直升機(jī)無人化改造。
時(shí)至今日，有人直升機(jī)無人化改造仍然是一個(gè)不被大眾所熟知的技術(shù)領(lǐng)域。原因在于1）特定的應(yīng)用范圍導(dǎo)致客戶群體并非大眾用戶 2）相關(guān)方向的介紹和報(bào)道都比較有限。
但從整體趨勢(shì)來看，不管是一直持續(xù)旺盛的軍事應(yīng)用、不斷探索的大范圍勘測(cè)，還是到現(xiàn)在日益關(guān)鍵的物流運(yùn)輸，有人直升機(jī)無人化改造是一個(gè)被實(shí)際需求不斷推動(dòng)發(fā)展的滾動(dòng)雪球，未來前途是星辰大海。
本文將嘗試從為什么需要進(jìn)行有人直升機(jī)的無人化改造、有人直升機(jī)無人化改造的流程方法有什么特殊性三個(gè)方面，對(duì)這一方向進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。一方面希望剝開罩在它身上神秘的面紗，讓大眾認(rèn)為遙不可及的龐然大物變成你我都能理解接受的一種工具，同時(shí)也希望能夠吸引更多的有志青年加入這一隊(duì)伍，從新手變成老司機(jī)，共同推動(dòng)這一方向的發(fā)展。
要回答這個(gè)問題，借用小岳岳說相聲時(shí)的一句臺(tái)詞：小怎么了？小難道就滿足不了你了嗎？停住打岔，用一句話來概括：因?yàn)槲覀冃枰笮蜔o人直升機(jī)！
注意！這不是一句玩笑話。因?yàn)檫@個(gè)回答又涉及到兩個(gè)復(fù)雜一點(diǎn)的問題：一是為什么我們需要大型無人直升機(jī)，二是為什么需要大型無人直升機(jī)就要進(jìn)行有人直升機(jī)的無人化改造。
如果你還沒被繞暈，接著往下看。
首先我們先對(duì)大型無人直升機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的定義，大型無人直升機(jī)顧名思義所謂的“大”主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是載重大 目前一般的旋翼無人機(jī)載重十幾公斤，大型無人直升機(jī)至少得奔著100公斤去；二是飛行時(shí)間長(zhǎng) 目前一般的旋翼無人機(jī)續(xù)航在半個(gè)小時(shí)左右，大型無人直升機(jī)根據(jù)載荷和油料的配比，續(xù)航時(shí)間可達(dá)到2-4個(gè)小時(shí)；三是飛行半徑大 覆蓋范圍至少也是20km以上。
雖然目前多旋翼占據(jù)著無人機(jī)市場(chǎng)的大半壁江山，但大型無人直升機(jī)在一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景依然無法替代，而這些場(chǎng)景主要特點(diǎn)就是上述三個(gè)特點(diǎn)：大載重、長(zhǎng)航時(shí)、覆蓋廣。大型無人直升機(jī)的應(yīng)用早期主要由軍事應(yīng)用牽引，替代有人直升機(jī)執(zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)零傷亡是其主要目標(biāo)，同時(shí)智能化是主要出發(fā)點(diǎn)。
美國黑鷹直升機(jī)
基于此，只需要大型無人直升機(jī)的主要原因，也是考慮到因?yàn)檐娛聭?yīng)用中許多的任務(wù)載荷的重量，還有飛行時(shí)間的要求，使得小型無人直升機(jī)無法滿足要求。
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的軍事應(yīng)用以戰(zhàn)術(shù)偵察、生化偵察、精確目標(biāo)定位與打擊、配合艦船反潛等為主。在這些應(yīng)用中所需掛載的設(shè)備，如光電吊艙重量普通在40公斤以上，掛載的最輕型導(dǎo)彈單個(gè)也在20公斤以上，通常的作戰(zhàn)任務(wù)不可能只搭載單種任務(wù)載荷，大部分情況下是多種任務(wù)載荷的配合作戰(zhàn)，這對(duì)無人直升機(jī)的載重量要求隨任務(wù)的復(fù)雜度要求更高。除了軍事應(yīng)用外，針對(duì)長(zhǎng)距離復(fù)雜環(huán)境下的物流運(yùn)輸、大范圍的森林防火等應(yīng)用，都需要大載重量和長(zhǎng)航時(shí)的大型無人直升機(jī)。
了解完大型無人直升機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域后，我們現(xiàn)在知道這家伙其實(shí)相當(dāng)重要。那么，為什么不通過正向直接設(shè)計(jì)進(jìn)行大型無人直升機(jī)的研發(fā)，而必須通過有人直升機(jī)無人化改造來實(shí)現(xiàn)呢？簡(jiǎn)單說起來就是受限于當(dāng)前的技術(shù)水平瓶頸，直升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)太復(fù)雜了！
直升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)身氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)、旋翼頭傳動(dòng)以及旋翼變距揮舞鉸的設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，一個(gè)成熟直升機(jī)型號(hào)的設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的過程復(fù)雜程度遠(yuǎn)非現(xiàn)在常見的多旋翼無人機(jī)所能比擬。
目前，通過正向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的最大載重?zé)o人直升機(jī)以奧地利Siebel公司的S100為代表，其最大載重量也僅僅50公斤，這一指標(biāo)基本是目前正向設(shè)計(jì)無人直升機(jī)的極限。
正面不行，那么另一個(gè)開發(fā)途徑就只好選擇有人直升機(jī)無人化改造了。無人化改造的基本思路是沿用有人直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、旋翼、傳動(dòng)等主體結(jié)構(gòu)，通過對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造和電氣改造，加裝飛行控制系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)無人自主飛行飛行。
火力偵察兵
這其中最成功的案例當(dāng)屬“火力偵察兵”。它是目前世界上已裝備使用的最先進(jìn)的無人直升機(jī)，美國海軍的目標(biāo)是將“火力偵察兵”發(fā)展成為一種多功能武器系統(tǒng)，承擔(dān)海上巡邏偵察任務(wù)，進(jìn)行反潛、反艦和反水雷作戰(zhàn)，是海軍艦艇的有力支援。
火力偵察兵先后發(fā)展了多個(gè)型號(hào)，RQ-8A到MQ-8B到MQ-8C：早期版本RQ-8A保留了Schweitzer 333有人直升機(jī)的主體結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、旋翼和傳動(dòng)系統(tǒng)等主體結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)外形進(jìn)行重新設(shè)計(jì)以提高飛行速度，對(duì)油箱進(jìn)行改進(jìn)以增加續(xù)航時(shí)間，最終起飛重量可達(dá)1200kg，該機(jī)在2002年1月完成首次飛行后，于2005年7月成功試射2枚MK66型無制導(dǎo)70mm火箭彈，初步證明了其軍事價(jià)值。后續(xù)的MQ-8B和MQ-8C針對(duì)更大任務(wù)載重量的要求，重新選擇了兩款有人直升機(jī)進(jìn)行無人化改造，但是仍保留了類似的飛行控制系統(tǒng)和體系編號(hào)。
除此之外，目前最有名的幾種型號(hào)大型無人直升機(jī)還有無人小鳥OH-6、K-Max等，都是基于有人直升機(jī)進(jìn)行改造，全部由美國軍方支持開發(fā)。火力偵察兵和無人小鳥的研發(fā)由海軍主導(dǎo)，主要面向艦載應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)近距離反潛作業(yè)，主要的技術(shù)關(guān)注點(diǎn)也在于自動(dòng)艦載起降方面，K-Max的研發(fā)由陸軍主導(dǎo)，主要考慮戰(zhàn)場(chǎng)物資運(yùn)輸，著重考慮飛機(jī)在吊掛重載荷下的穩(wěn)定性。
一飛智控的MQ-300
火力偵察兵的技術(shù)成功，也推動(dòng)了國內(nèi)相關(guān)單位有人直升機(jī)無人化改造的工作：濰坊天翔航空聯(lián)合相關(guān)單位實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首架有人直升機(jī)無人化改造V750，中航工業(yè)直升機(jī)所的AV500、AV1000，總參60所的Z5、Z6，一飛智控的MQ-300，中科院沈自所的翔鷹-200都是在有人直升機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行無人化改造形成的大型無人直升機(jī)，更大型號(hào)的有人直升機(jī)無人化改造工作也在逐步推進(jìn)。這些型號(hào)的大型無人直升機(jī)在軍事偵察、森林防火、海事巡邏等方面都進(jìn)行了大量的應(yīng)用，逐步形成了體系化、成熟化的平臺(tái)。
結(jié)論
當(dāng)然有人直升機(jī)無人化改造也并非十全十美，由于載人的需要，有人直升機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)考慮一些額外的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)造成部分有效載重量的浪費(fèi)，但從目前階段來看總的來說利大于弊。
現(xiàn)在是作為一名老司機(jī)“吹噓”的榮光時(shí)刻了：看著一架大型直升機(jī)在那無人自主飛行，聽著旋翼和發(fā)動(dòng)機(jī)轟鳴的聲音，盡管經(jīng)歷過多架飛機(jī)的改造和多次的飛行，但每次仍會(huì)感覺震撼。
這種聲音配合下的現(xiàn)場(chǎng)感遠(yuǎn)非不在現(xiàn)場(chǎng)的人員所能理解，這種震撼其實(shí)無形中也拉開了觀眾和大型無人直升機(jī)之間的距離。別急，這次老司機(jī)就以MQ-300無人化改造過程為例，通過對(duì)其中一些關(guān)鍵技術(shù)和流程的介紹，希望有志之士能夠加深認(rèn)識(shí)，早日加入我們老司機(jī)的行列中來。
a)飛機(jī)本體結(jié)構(gòu)改造
目前有人直升機(jī)無人化改造的對(duì)象在直升機(jī)譜系中屬于輕量級(jí)，這一級(jí)別飛機(jī)的特點(diǎn)有兩個(gè)：1）發(fā)展歷史較長(zhǎng)，飛機(jī)本體相對(duì)成熟，飛機(jī)本體的技術(shù)經(jīng)過了眾多的直升機(jī)駕駛員的驗(yàn)證；2)機(jī)體操縱機(jī)構(gòu)以連桿傳動(dòng)操縱為主，并不具備在中型、重型還有商務(wù)型載人直升機(jī)上普遍采用的電傳機(jī)構(gòu)（電傳操縱機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)直升機(jī)輔助駕駛或者自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)）。
飛機(jī)結(jié)構(gòu)改造的第一步即是進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電傳改造工作：1）改造工作首先是針對(duì)原有手動(dòng)駕駛傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，摸清楚傳動(dòng)操縱的基本結(jié)構(gòu)布局 2）而后結(jié)合機(jī)體布局和具體的連桿機(jī)構(gòu)選擇合適的地方下手，確定操縱執(zhí)行舵機(jī)的安裝位置，然后拆除部分不需要的有人駕駛操縱機(jī)構(gòu)3）最后就是設(shè)計(jì)舵機(jī)的安裝方式、與操縱連桿的配合方式。
BL S254舵機(jī)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改造中風(fēng)險(xiǎn)最大的點(diǎn)即是舵機(jī)類型和舵機(jī)參數(shù)的選擇。考慮到目前改造的直升機(jī)以輕量級(jí)飛機(jī)為主，一般不會(huì)采用液壓驅(qū)動(dòng)器，而是以電傳舵機(jī)。電傳舵機(jī)又分為旋轉(zhuǎn)舵機(jī)和直線舵機(jī)兩大類，這兩者并無優(yōu)劣之分，主要考慮到與原有連桿機(jī)構(gòu)的配合便利性，同時(shí)還需要考慮到操縱的線性度。此外根據(jù)的飛機(jī)和連桿結(jié)構(gòu)，對(duì)舵機(jī)的具體指標(biāo)參數(shù)要求會(huì)有很大差異，通常來說根據(jù)旋翼、連桿能夠進(jìn)行粗略的舵機(jī)扭力或者推力計(jì)算，以此為參考進(jìn)行舵機(jī)的初步選型；在隨后的飛行試驗(yàn)中，即可通過舵機(jī)反饋的實(shí)際輸出力矩值確認(rèn)實(shí)際需要的參數(shù)指標(biāo)。
在MQ-300中我們采用了旋轉(zhuǎn)式操縱舵機(jī)，同時(shí)舵機(jī)配備了電流反饋，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行舵機(jī)輸出力矩的監(jiān)測(cè)，用于確認(rèn)舵機(jī)的實(shí)際輸出力矩在舵機(jī)標(biāo)稱范圍內(nèi)，保證飛行的安全。主旋翼采用三個(gè)舵機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，油門和尾旋翼采用單獨(dú)的舵機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所有舵機(jī)采用485總線進(jìn)行控制，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)舵機(jī)的位置、電流、電壓等反饋信息。
MQ-300操縱舵機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在完成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改造后，針對(duì)無人直升機(jī)任務(wù)載荷的需求以及飛行速度的要求，可能還需要對(duì)飛機(jī)腳架、飛機(jī)總體外形氣動(dòng)布局進(jìn)行調(diào)整，這些改造的過程會(huì)涉及到直升機(jī)氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)等多種因素，通常都是結(jié)合仿真分析和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試確認(rèn)。
b)飛行控制系統(tǒng)集成
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)身結(jié)構(gòu)的改造代表著直升機(jī)具備了無人直升機(jī)基本的手腳和身體，要實(shí)現(xiàn)全自主飛行所缺的大腦就是飛行控制系統(tǒng)。對(duì)飛行控制系統(tǒng)的要求從任務(wù)層面上來劃分：最底層的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制、飛機(jī)航向穩(wěn)定控制、機(jī)體狀態(tài)監(jiān)控是基礎(chǔ)，手動(dòng)操縱輔助控制是入門，懸停控制算及格，具備了航線飛行、自動(dòng)起降、故障診斷與容錯(cuò)就算是優(yōu)秀，更進(jìn)一步的環(huán)境感知屬于加分項(xiàng)，技術(shù)發(fā)展的道路沒有盡頭。
從飛行控制系統(tǒng)涉及的技術(shù)點(diǎn)與普通無人機(jī)類似：1）傳感器是基礎(chǔ)，包含IMU、GPS、氣壓計(jì)、磁羅盤、溫度傳感器、壓力傳感器等等，這此傳感器監(jiān)測(cè)飛機(jī)的機(jī)體狀態(tài)和飛行狀態(tài)，作為反饋提供給飛行控制系統(tǒng)；2）飛行控制律是核心，需要結(jié)合所有反饋的信息，按照設(shè)計(jì)的飛行任務(wù)，進(jìn)行控制律的計(jì)算；執(zhí)行機(jī)構(gòu)即上述的舵機(jī)執(zhí)行控制律計(jì)算的結(jié)果操縱飛機(jī)按照設(shè)定任務(wù)進(jìn)行飛行。
當(dāng)然，所不同的是對(duì)飛行控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求非常嚴(yán)格。一方面是標(biāo)準(zhǔn)，目前的大型無人直升機(jī)主要面向軍事應(yīng)用，安全性能要求自然得按照軍用標(biāo)準(zhǔn)來，另外一方面也是由于大型無人直升機(jī)成本較高，摔機(jī)后的風(fēng)險(xiǎn)過大，要盡量保障飛行安全。
為滿足這一要求，從傳感器系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，到控制器的冗余設(shè)計(jì)，甚至到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)都要綜合考慮。結(jié)合具體的飛機(jī)本體、應(yīng)用場(chǎng)合、系統(tǒng)成本，進(jìn)行針對(duì)性的冗余設(shè)計(jì)是常用做法。
一飛智控Finix3000直升機(jī)飛控
從具體的技術(shù)特點(diǎn)上來說，關(guān)鍵的技術(shù)是飛行控制律的設(shè)計(jì)。大型無人直升機(jī)的旋翼頭、主旋翼、尾旋翼與小型無人直升機(jī)相差甚遠(yuǎn)，從飛機(jī)的氣動(dòng)力學(xué)模型和小型無人直升機(jī)差異巨大，操縱響應(yīng)延時(shí)、通道耦合等因素?zé)o疑都使得大型無人直升機(jī)的控制律設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，外加上飛行試驗(yàn)的高風(fēng)險(xiǎn)性使得控制律的調(diào)整更加困難，通常來說需要有一定的系統(tǒng)辨識(shí)、控制理論、直升機(jī)動(dòng)力學(xué)等相關(guān)的技術(shù)積累才能保障控制律設(shè)計(jì)的合理性、有效性。
所以，一般會(huì)在無人化改造之前，通過有人直升機(jī)駕駛員試飛搭建傳感器進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)飛行數(shù)據(jù)辨識(shí)建立初步的動(dòng)力學(xué)模型以供飛行控制律設(shè)計(jì)參考。
c)指揮控制技術(shù)保障車設(shè)計(jì)
指揮控制技術(shù)保障車主要用于為無人直升機(jī)提供指揮控制、儲(chǔ)存運(yùn)輸、保障服務(wù)。保障車的主要原因是無人直升機(jī)體積過大，轉(zhuǎn)產(chǎn)運(yùn)輸需要專門的車輛和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過在車體上加裝方艙、液壓升降臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)將無人直升機(jī)搬運(yùn)至方艙內(nèi)部，將方艙內(nèi)部空間用于儲(chǔ)藏運(yùn)輸無人直升機(jī)、載荷及其他設(shè)備。
在車中同時(shí)也集成了地面指揮控制系統(tǒng)，用于完成無人機(jī)飛行狀態(tài)的在線監(jiān)控、無人機(jī)任務(wù)指令的發(fā)送、無人機(jī)任務(wù)載荷的操控和圖像實(shí)時(shí)接收處理。1）地面控制系統(tǒng)可以完成無人機(jī)軌跡設(shè)定、遙控指令下達(dá)、直接遙控操作、無人機(jī)飛行軌跡顯示、飛機(jī)狀態(tài)顯示、任務(wù)載荷圖像實(shí)時(shí)顯示/存儲(chǔ)/離線檢索回放等一系列功能。2）測(cè)控系統(tǒng)通常由專業(yè)數(shù)據(jù)鏈路供應(yīng)商提供，分為機(jī)載端和地面端，地面端集成在地面指揮控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)指揮車與無人機(jī)的實(shí)時(shí)通訊，支撐上述各項(xiàng)功能的具體執(zhí)行。
d)飛行測(cè)試流程方法
飛行測(cè)試是有人直升機(jī)無人化改造的最終環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)所有改造工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于大型無人直升機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，飛行測(cè)試必須遵循一定的流程規(guī)范，將各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，不將遺留問題帶到空中。
從飛行試驗(yàn)的安全考慮，無人直升機(jī)的飛行試驗(yàn)按照循序漸進(jìn)的原則，通過逐步驗(yàn)證，降低飛行試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。具體的飛行試驗(yàn)階段包括航電安裝集成靜態(tài)聯(lián)試、地面固定系留飛行測(cè)試、首飛測(cè)試、調(diào)整測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)。
將所有相關(guān)設(shè)備進(jìn)行集成，確保系統(tǒng)的功能正常穩(wěn)定。集成的內(nèi)容包括飛行控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)、舵機(jī)控制器、飛機(jī)改造結(jié)構(gòu)、飛機(jī)本體等多個(gè)環(huán)節(jié)。1）首先是要確保按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，各個(gè)模塊能夠正常工作，達(dá)到全系統(tǒng)聯(lián)通狀態(tài)；2）其次是調(diào)整輸出舵機(jī)行程范圍、標(biāo)定傳感器范圍、測(cè)試系統(tǒng)功耗、長(zhǎng)時(shí)間拷機(jī)評(píng)估系統(tǒng)穩(wěn)定性，這其中的每一項(xiàng)工作都需要電氣工程師、結(jié)構(gòu)工程師等的協(xié)調(diào)配合，針對(duì)在設(shè)計(jì)初期沒有考慮到的集成問題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。
無人直升機(jī)不同于其他裝備的區(qū)別就在于飛機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)和旋翼均處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和電磁干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響機(jī)載航電和舵機(jī)機(jī)構(gòu)的正常工作。
地面系留飛行測(cè)試，就是在保證飛機(jī)安全的情況下，通過地面試車驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)控制的穩(wěn)定性、機(jī)載航電設(shè)備的穩(wěn)定性，同時(shí)通過近地起飛測(cè)試驗(yàn)證舵機(jī)輸出力矩在合理范圍內(nèi)。
系留通過分為兩個(gè)階段：第一階段是將飛機(jī)固定綁死在地面，啟動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，低速旋轉(zhuǎn)確認(rèn)所有傳動(dòng)系統(tǒng)和航電系統(tǒng)正常工作，而后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制介入工作驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制律；第二階段是飛機(jī)通過系留繩綁在地面，允許一定的活動(dòng)空間，無人機(jī)操縱手嘗試通過遙控器控制飛機(jī)起飛降落，初步調(diào)整輔助飛行控制律。經(jīng)過這兩個(gè)階段的長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證，表明飛機(jī)已經(jīng)具備了放飛的能力，可以轉(zhuǎn)入首飛測(cè)試。
由于大型無人直升機(jī)尺寸和起飛重量均較大，首飛測(cè)試一般選擇比較空曠的民用機(jī)場(chǎng)確保飛行測(cè)試周邊空域無明顯障礙物，事先申報(bào)空域確保不影響通航安全。
首飛測(cè)試時(shí)飛機(jī)不再受地面系留約束，可以進(jìn)行自由飛行，由無人機(jī)操縱手在輔助飛行控制的幫助下，嘗試將飛機(jī)升空進(jìn)行簡(jiǎn)單的操縱，確認(rèn)飛機(jī)前后、左右、上下、轉(zhuǎn)向等基本的飛行動(dòng)作是否可控。
同時(shí)結(jié)合事先設(shè)定的控制律嘗試進(jìn)行懸停飛行。此時(shí)作為無人機(jī)操縱手的壓力是巨大的，需要在控制律出現(xiàn)異常需要調(diào)整時(shí)能夠及時(shí)切換到手動(dòng)遙控飛行模式，將飛機(jī)安全降落。
在飛機(jī)懸停和小機(jī)動(dòng)飛行正常后，即可逐步放開速度限制，逐步測(cè)試飛機(jī)航線飛行能力，驗(yàn)證飛機(jī)的最大飛行速度。自主起降測(cè)試通過會(huì)放到后面階段待飛行控制律穩(wěn)定后開展。首飛測(cè)試的完成標(biāo)志就是飛機(jī)具體了基本的自主飛行能力，初步實(shí)現(xiàn)了從有人直升機(jī)向無人直升機(jī)的轉(zhuǎn)變。
調(diào)整測(cè)試則是針對(duì)首飛測(cè)試的問題進(jìn)行調(diào)整，逐步驗(yàn)證飛機(jī)的所有指標(biāo)，同時(shí)針對(duì)一些特定任務(wù)需求還需要與載荷系統(tǒng)聯(lián)試。這一階段的工作更加繁重，需要測(cè)試無人直升機(jī)在不同地區(qū)、不同海拔、不同環(huán)境下的性能指標(biāo)，針對(duì)測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的各種問題進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，直至滿足要求。最后能夠根據(jù)指標(biāo)要求完成驗(yàn)收測(cè)試是有人直升機(jī)無人化改造的標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)，標(biāo)志著飛機(jī)改造成功。
未來無人直升機(jī)的發(fā)展將超乎想象
結(jié)論
實(shí)際有人直升機(jī)的無人化改造，當(dāng)然不可能只是如上面所說那么簡(jiǎn)單，每個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)節(jié)都可能成為改造工作中的攔路虎，但只要我們有團(tuán)隊(duì)配合，愿意去深入地發(fā)現(xiàn)問題解決問題，有人直升機(jī)的無人化改造并非不可能。
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