微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。 为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。 该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。 静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。 电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。 在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。

机器人研究中心自主研制的自主飞行器平台，用于控制旋翼飞机，实现旋翼飞机的自我控制。目前，市场上现存的自主飞行器平台存在功能单一、移植性差、自我控制不稳定等问题。自主飞行器借助先进的控制理论技术，实现自主飞行器自主起降、悬停、避障等多种功能，在自主飞行器平台市场具有广阔的市场发展前景。 国内外对采用以遥控直升机为基础进行旋翼飞行器的全自主高机动飞行控制的研究必将继续推进，研究成果也会被更广泛应用。我们设计了一套完整的四旋翼自动控制系统。该系统不仅包括控制算法的设计，还包括传感器、控制板等相关硬件平台的实现。

机器人研究中心自主研制的自主飞行器平台，用于控制旋翼飞机，实现旋翼飞机的自我控制。目前，市场上现存的自主飞行器平台存在功能单一、移植性差、自我控制不稳定等问题。自主飞行器借助先进的控制理论技术，实现自主飞行器自主起降、悬停、避障等多种功能，在自主飞行器平台市场具有广阔的市场发展前景。

机器人研究中心自主研制的自主飞行器平台，用于控制旋翼飞机，实现旋翼飞机的自我控制。目前，市场上现存的自主飞行器平台存在功能单一、移植性差、自我控制不稳定等问题。自主飞行器借助先进的控制理论技术，实现自主飞行器自主起降、悬停、避障等多种功能，在自主飞行器平台市场具有广阔的市场发展前景。 国内外对采用以遥控直升机为基础进行旋翼飞行器的全自主高机动飞行控制的研究必将继续推进，研究成果也会被更广泛应用。我们设计了一套完整的四旋翼自动控制系统。该系统不仅包括控制算法的设计，还包括传感器、控制板等相关硬件平台的实现。

通用飞行器仿真软件主要包括:气动数据加载模块，飞行管理模拟模块，飞行控制模拟模块，飞行器六自由度运动规律模拟等功能模块。可提供动态的飞机飞行仿真参数，为开发人员在地面条件下全面综合和评估飞行管理、飞行控制和闭环系统性能提供支持。其主要功能包括:●飞行仿真软件能实时模拟并输出飞机的飞行参数，飞行曲线能完整覆盖飞机的飞行包线;●飞行仿真软件能模拟'飞机的各种典型飞行剖面;●飞行仿真软件能够实现基本的飞行控制和飞行管理功能;●.飞行仿真软件能够模拟风、大气等外部环境对飞机飞行的影响。

通用飞行器仿真软件主要包括:气动数据加载模块，飞行管理模拟模块，飞行控制模拟模块，飞行器六自由度运动规律模拟等功能模块。可提供动态的飞机飞行仿真参数，为开发人员在地面条件下全面综合和评估飞行管理、飞行控制和闭环系统性能提供支持。其主要功能包括:●飞行仿真软件能实时模拟并输出飞机的飞行参数，飞行曲线能完整覆盖飞机的飞行包线;●飞行仿真软件能模拟'飞机的各种典型飞行剖面;●飞行仿真软件能够实现基本的飞行控制和飞行管理功能;●.飞行仿真软件能够模拟风、大气等外部环境对飞机飞行的影响。

（专利号：ZL 201510747409.4） 简介：本发明公开一种仿生摆翼式飞行器，属于仿生飞行器技术领域。该飞行器包括机体、左摆翼驱动装置、右摆翼驱动装置、左摆翼装置、右摆翼装置、左辅翼装置、右辅翼装置及起落架。左摆翼驱动装置与右摆翼驱动装置、左辅翼装置与右辅翼装置两两对称布置于机体左右两侧；左右摆翼驱动装置在运动过程中，其输出构件左右摆杆运动形式为绕一点上下摆动，并且下摆部分始终大于上摆部分，进而使与其固连的左右摆翼“下扑”部分始终大于“上挥”部分，使该仿生摆翼式飞行器在扑翼运动全程都能产生正升力。本发明飞行器具有驱动机构简单、易于实现、扑翼气动效率高等优点。  

微型仿生扑翼飞行器突破了低雷诺数/非定常空气动力学计算方法、微型扑动机构和微电子元件设计技术等国际公认的扑翼飞行器研究难题，在国际上首次成功研制了全自主航线飞行和抗四级风的可实用微型仿生扑翼飞行器系统，获国家发明专利授权 21 项，先后获得了国防科技发明二等奖和陕西省技术发明一等奖。 微型仿生扑翼飞行器高度仿生设计使该飞行器具有高度隐蔽性，携带方便，并起降不受道路和地形限制，能迅速抵达人员无法抵达区域，能在 4 级风/小雨雪环境下自如飞行，可搭载高清微型摄像头，特别适用于单兵侦查、边界巡逻、机场驱鸟、农牧监控、野生动物观测等领域，已在陕西省地震局、陕西交警高交支队、包头市固阳县农牧业局、西安市户外应急救援队等全国 10 余个地区 15 家单位推广应用。

1.1主要用途 目前，各类运载器、飞行器、航空器内部信息主要依赖有线电缆传输。大量的线缆和接插件一方面占据了有效载荷的重量和空间；另一方面因为插接件带来可靠性的下降；此外电缆网属于定制产品，延长了型号研发的周期。 本技术成果主要面向飞行器内部高可靠数据传输的需求，开发了一套专用的无线通信解决方案，实现无缆化的信息传输，具体有以下三方面的用途： （1）实现伺服控制回路信令的无线传输，在保证低时延高可靠的信令传输的前提下，减少控制回路中穿舱段的多级接插件数量和电缆长度，提高系统可靠性。 （2）实现舱内图像设备到到主控计算机高吞吐量视频数据的无线传输，省去高速通信电缆及其接专用插件。 （3）实现舱内无线传感器网络，实现集成变送器的小型化无线收发器，大幅度传感器电缆、省去变送器一级信号和供电缆，大幅度降低传感网络系统的重量。 采用无线化传输技术，能够大幅降低电缆和接插件接点的数量、节省专用线缆网定制周期、省下空间和重量，提高飞行器有效载荷或战斗部作战能力，并在恶劣振动环境下提高整个系统可靠性。 1.2技术特点及优势 该技术不同于通用的无线数传或者无线传感网络，其优势在于： （1）物理层采用超宽带UWB传输技术，具有高传输可靠性； （2）具有低延迟以及高时延确定性； （3）从物理层开始，专门设计的一套专用的、可靠通信架构； （4）<1mW发射功率，对其他设备干扰小（接近于环境本底）； （5）技术成熟度已达5-6级，可靠性经过实际飞行验证。 图片(a) 无线传输节点样机 图片(b) 经受发动机尾段恶劣环境试车考验 图片（c） 2018年5月，在OS-X火箭上进行舵机信令无缆传输验证 图片（d） 央视新闻报道

指甲尺度扑翼微飞行器采用MEMS技术。研究涉及高性能仿生材料、高能量仿生肌肉、高效率仿生机构、高鲁棒性仿生控制系统，昆虫尺度高机动仿生飞行的概念设计，平面转立体智能复合材料的叠层制造，左右翅膀劈裂控制以及扑翼飞行的高升力、高机动性和高稳定性等关键技术。 上海交通大学目前研发的指甲尺度扑翼微飞行器，重100mg以下，翼展30mm左右，拍打角度120-140°，拍打频率80-100HZ，实现了指甲尺度首次成功起飞，填补了国内的空白。研究成果已申请或授权了17项国家发明专利和3项软件著作权。 指甲尺度扑翼微飞行器，尺度微小、隐蔽性好、机动灵活，具有自主飞行、携带任务载荷执行特定任务、通信及传输信息等基本特征，能够完成常规飞行器或大翼展扑翼机无法完成的工作，可以像昆虫一样超低空飞行、灵活机动地进行侦察和搜索，在狭窄空间、复杂地形高效机动地执行危险任务，在军事侦查、搜索与营救、危险环境探测、监视、电子干扰、以及行星探测等军事和民用领域具有不可估量的应用潜力