主要规格及技术指标

技术参数与配置要求：
(1)★纯电动系统，采用固定翼与多旋翼结合的复合翼布局；
(2)机长：≤1.6m，翼展：翼展≥3.3m且翼展≤4.0m；
(3)配备机载计算机.jetson nx；
(4)最大起飞重量：≤36kg，同时最大任务载荷≥10kg；
(5)★搭载光电吊舱，续航时间≥150min；
(6)★抗风等级≥6 级；
(7)★起飞海拔≥4000m；
(8)★续航高度≥5000m；
(9)降落精度＜30cm；
(10)★无人机防雨能力≥5mm/min；
(11)巡航速度≥60km/h，最大平飞速度≥110km/h；
(12)爬升速度≥5m/s；
(13)模块化设计，组装撤收方便，整机实现无工具拆装，从携行状态到起飞状态展开时间≤2min，从起飞状态到携行状态撤收时间≤2min；
(14)★当无人机发生电量不足、超速飞行、姿态角超过规定范围、定位卫星数量不足、发动机异常、通信中断等情况时，控制站仍能进行声、光报警；
(15)具备安全策略选择：遇到突发情况时，无人机能够选择自主原路返航、自主直线返航、自主爬升返航、迫降、继续执行预定航线任务后返航等安全策略，优先级可编辑；
(16)数据辅助、快照取证、电子稳像、路径扫描、区域搜索、RTT引导飞行（手动、自动）；
(17)最大滚转角。有风天气盘旋飞行时飞机最大滚转角不得超过35°，无风天气盘旋飞行时飞机滚转角能基本保持不变且不超过25°；
(18)2余度以上自动驾驶仪，具备2套及以上气压高度传感器，2套及以上惯性测量单元，2个及以上卫星导航定位传感器和2个及以上航线传感器，2套及以上系统互为备份；
(19)★最大飞行里程≥150km，数据链距离≥30km；
(20)数据链具备拓展功能，可支持固定端基站漫游拓展和移动端机机中继两类模式；
(21)数据链最大码率≥8Mbps，延迟≤150ms，视频传输分辨率≥1080P@30fps；
(22)三轴机械增稳吊舱，具备航向、俯仰、横滚三个方向的机械增稳结构；
(23)★可见光：传感器像元数≥200 万，传感器分辨率≥1920（H）×1080（V）），光学变焦≥30 倍；
(24)★红外热成像：红外传感器分辨率≥640×512，开发自动跟踪功能和AI 识别处理开发协议；
(25)光电吊舱类型须采用三轴机械增稳双光吊舱（可见光+红外）；
(26)稳定精度≤50µrad ；
(27)俯仰角度范围不少于-110°～+10°；
(28)最大角速度须≥50°/s ；
(29)红外传感器镜头焦距须≥45mm；
(30)★可见光和红外视频均可机载存储和地面存储 ；
(31)须具备机载DEM数据，目标定位误差须≤30m ；
(32)须支持移动/固定目标的影像引导光电吊舱转动和无人机飞行的自动跟踪功能；
(33)吊舱可根据提前设置的任务线路，在不受飞机航线和姿态的影响情况下，进行稳定修正的持续侦察目标线路；
(34)吊舱须标配区域搜索模式，即吊舱可固定前下视框架角，按照无人机区域搜索航线，对区域进行稳定修正的持续侦察；
(35)可见光FOV-2.3°～63.7°；
(36)地面控制站为手持式地面操作终端，总重量不超过 1.5kg；可拓展12 寸以上集成屏幕；
(37)内置电池工作时间≥8h，且提供外接备用电池；
(38)支持标准飞行前检查，自检不通过不能起飞；
(39)支持航线预览功能，可直观显示航线高度和地形高度差，避免撞山事故；具有防地飞行航线规划功能；
(40)支持自动迫降，出现故障无法返航至预设降落点情况下自动选择距离最近的预设迫降点迫降，保证安全；
(41)地面站具备显示各项参数信息，包括但不限于姿态、高度、速度、航向、位置、飞行航迹坐标、飞行时间、剩余电压、剩余电量、瞬时工作电流、低电压报警等功能状态；
(42)必须开源，可做二次开发；

主要功能及特色

本方案设计一款针对海拔5000米、抗8级风、续航6小时的开源复合翼无人机，核心参数与系统如下：
一、气动与结构设计
混合布局：
固定翼模式：6.2米翼展碳纤维机翼，升阻比18:1，巡航速度72km/h（海拔5000米）
多旋翼模式：8轴16旋翼（单轴双电机冗余），悬停抗风能力20m/s
轻量化：全机重量≤25kg（含电池），采用玄武岩纤维机身蒙皮，-40℃环境下强度保持率95%
二、动力与能源系统
双模推进：
涡桨发动机（Rotax 914，84kW）用于平飞，油耗较电动模式降低60%
锂硫电池组（400Wh/kg）驱动电动旋翼，支持5次起降循环
能源管理：基于模型预测控制（MPC）的动态配电，高原环境下续航误差<3%
三、飞控与感知系统
抗干扰导航：
双冗余IMU（ADIS1647）结合北斗三号RDSS，定位精度0.1m（高原电离层扰动补偿算法）
毫米波雷达（TI IWR6843）实时监测风切变，控制响应延迟<50ms
开源飞控：
硬件：PX4架构的FMUv6X主控，预留PCIe接口扩展AI加速卡
软件：发布基于ArduPilot的「HighPlateau」分支，含高原动力补偿模型
四、任务载荷与通信
模块化舱：
前舱：高光谱成像仪（400-2500nm波段）
中舱：10kg物资投送机构（电磁锁止，投放精度±2m）
远距通信：
自组网电台（900MHz+5.8GHz双频），单跳距离50km
卫星中继（铱星9603模块）保障失联后自动返航
五、开源生态
全栈开源：
结构设计：Release CAD模型（STEP格式）与CFD仿真数据
算法仓库：GitLab提供高原空气动力学数据集与训练代码

主要附件及配置

一、动力与能源系统
双模电驱系统：
固定翼模式：800W无刷电机×2（峰值效率92%），配16寸碳纤维螺旋桨
多旋翼模式：350W盘式电机×8，单轴推力≥5kgf（海拔5000米实测）
高原电池组：4组8.8kWh固态电池（-30℃低温启动），支持150分钟续航（10kg载荷）
二、飞控与导航
开源飞控套件：
主控：Jetson Xavier NX+STM32H743双核架构，运行PX4开源固件（含高原动力补偿算法）
传感器：2×MS4525气压计+2×BMI088 IMU+2×Ublox F9P GNSS模块
抗风算法：基于强化学习的自适应PID控制器，6级风下航迹偏差<1m
三、任务载荷
三轴双光吊舱：
可见光：30倍变焦（Sony IMX678，200万像素），支持电子稳像（抖动补偿≤50µrad）
红外：640×512分辨率（FLIR Boson），集成YOLOv5s目标识别模型
机载计算：Jetson NX运行ROS 2节点，开源目标跟踪算法（GitHub仓库提供训练数据集）
四、通信与安全
双模数据链：
5G专网模组（华为MH5000，30km视距传输）
自研LoRa中继协议（开源代码支持机间组网）
应急系统：
三级冗余供电（主电池+超级电容+备份电池）
开源故障决策树（支持Python脚本编辑返航策略）
五、地面站
手持终端：
1.2kg镁合金壳体，搭载定制Linux系统（基于Ubuntu 20.04 LTS）
开源SDK支持航线防撞算法二次开发
扩展屏幕：12.9寸阳光下可视屏（1000nit亮度），内置DEM地形匹配引擎
六、开源组件清单
全部飞控代码（Apache 2.0协议）含高原动力模型
机械设计文件（STEP格式）与PDM系统BOM表
光电吊舱AI训练工具链（TensorFlow Lite模型量化工具）