《军用多旋翼无人机模块化框架》126页

多旋翼无人机（MR-UAV）在各类军事行动中广泛应用。然而现有MR-UAV型号存在有效载荷能力与续航时间限制，难以通过单一系统适配多样化任务需求。例如专为重型设备运输设计的无人机无法满足敏捷高速作战需求，导致军方不得不列装多型号MR-UAV，由此引发复杂后勤保障、人员培训与成本攀升问题。本文提出模块化MR-UAV框架，通过快速更换系统模块部件实现无人机军事任务定制化适配。该框架允许操作人员通过选择不同模块，调整MR-UAV特性（续航时间、尺寸、重量与最大载荷）与功能（传感器与执行机构）。

本研究首先通过专家焦点小组研究探讨模块化多旋翼无人机的概念并理解用户需求。研究成果指导了框架设计过程。在三轮焦点小组讨论中，参与者均提出需具备"系留"与"非系留"飞行模式切换能力的MR-UAV。为此，本文设计并验证了可使模块化MR-UAV兼容双电源（系留电源与机载电池）且在飞行中切换供电模式的电源管理板。研究同时提出构建框架模块的硬件选型流程（电机、螺旋桨、电调与电池），包含基于推力测试台数据计算续航时间的算法，并开发了简化硬件选型与续航时间计算的软件工具。

本文随后阐述基于该框架构建的MR-UAV技术规格。为评估设计有效性开展了两项可用性研究，结果表明模块化MR-UAV可在作战适用性层面为军事行动提供直接效益，在后勤与成本层面为军事组织创造优势，具备实际应用前景。最后探讨了军用模块化MR-UAV的未来研究方向。

本文其余部分结构如下。第2章呈现与本论文主题相关的文献综述。第3章通过展示与领域专家开展的焦点小组研究及其成果，探讨军用模块化多旋翼无人机概念。第4章论述如何估算续航时间并优化整体飞行效能。第5章阐述电源管理板的设计与验证工作。第6章展示模块化多旋翼无人机框架的设计方案，第7章介绍原型机实现过程。第8章讨论系统评估与可用性研究成果。最后，第9章总结本论文、概述学术贡献并探讨未来研究方向。