無人機可靠性測試項目分析

無人機是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機。無人機按不同使用領域來劃分，無人機可分為軍用、民用和消費級三大類。

　　無人機是一種自身攜帶傳感器少，本身不能排除故障，自主控制能力較差的一種無人駕駛飛行器，其控制在很大程度上要比有人作戰飛機復雜得多，一旦發生故障無人機的生存概率比較低。

影響無人機可靠性的環境因素

　　1、降雨

　　比起有人駕駛飛機來，多數無人機較易受降雨的影響。這主要有三個原因

　　（1）多數無人機尺寸相對較小

　　（2）它們多利用木制螺旋槳

　　（3）較少注意防水密封。

　　2、結冰

　　另一個影響可靠性的環境因素就是結冰，這種危害即使在晴好天氣也可能發生。機翼結冰對飛機飛行危害*大。一旦在機翼上形成結冰，隨后便會在控制面上結冰。積冰破壞了機翼流線外形，對飛機操縱性產生不利影響。當較大的積冰脫落時，會對螺旋槳造成危害。積冰達到一定限度，就會超過飛行控制系統的調控極限，從而破壞控制面鉸鏈的運動，極大地影響機翼外形和無人機操縱性。致使無人機進入失速狀態，直至墜毀。

　　3、風

　　相比較有人機，風在總體上對無人機、尤其是小型無人機造成的影響也較大。這主要是由于它們的設計（比如操縱面面積、作動器響應頻率、飛行速度等）造成對環境（比如陣風、翼載等）響應不夠理想。這些影響因素中，一部分是小型無人機無法克服的，另一部分是設計者沒有將可靠性設計到系統中去。

　　高的風速不但影響無人機的起飛和著陸，而且在飛行過程中易形成紊流。多數無人機，比起有人機來尺寸較小，飛行速度較低，更易受到紊流的影響。尺寸越小，受干擾程度就越大。

　　4、雷諾數

　　雷諾數是流體力學中表征粘性影響的相似準則數。無人機越小，其操縱面就相對較大，因為在不利壞境下要加強它們的操縱性。由于操縱面的操控要求隨雷諾數的不同而不同，所以，雷諾數是另一個值得考慮的外部因素。

　　無人機的可靠性設計

　　無人機開發商，一般比較注重產品壽命周期的采辦階段。實際上，對于無人機的可靠性，應貫穿于其壽命周期的各個階段。從確定無人機的需求開始，經過概念設計、初步設計和詳細設計階段，一直到無人機的使用和退役，都與可靠性密切相關。大量的實踐說明，一個可靠的無人機系統不但要注重其系統性能，而且在概念設計階段就要注意可靠性、維修性的設計。

　　如果在無人機設計階段，以犧牲其可靠性為代價，片面追求性能要求，就會導致無人機在外場使用中的許多問題，如任務成功率低、維修資源利用率高等。盡管一些方法（如失效模式與影響分析、概率風險評估、質量功能展開等）可用來解決這些問題，但如果在無人機壽命周期的早期運用這些工具，效果會更好。從飛行控制軟件的開發上可清楚地印證這一點。在壽命周期內，軟件錯誤出現的越早，糾正措施所需的代價就越低。

　　為在控制成本的同時達到提高可靠性目的，以下原則在設計所有無人機子系統時必須予以考慮：

　　1.運用系統工程與設計實踐標準進行設計

　　2.設計力求簡單

　　3.加強預先診斷能力設計

　　4.確保材料和零件的可互換性

　　5.考慮人為因素（在制造、操作和維護中）對無人機的敏感性

　　6.基于故障模式與影響分析，運用冗余設計和故障安全保護設計手段

　　7.可生產性設計

　　8.優先使用已得到驗證的材料和零件

　　9.對材料和零件質量的維持和控制