2.2.1　平移运动分析

1）升降运动。

如图2.2所示，升降运动是指飞行器沿z 轴的正方向或负方向运动。

同时等量地增大或减小四个电机的转速，即可实现增大或减小螺旋桨沿z轴方向的升力（如图2.2所示，分别为T 1，T 2，T 3，T 4）。当垂直方向的升力大于重力（见图2.2中的G）和阻力的和力时，即可实现沿z 轴负方向运动；当重力大于垂直方向的升力和阻力的和力时，即可实现沿重力方向运动；当垂直方向的升力等于重力时，即可实现飞行器的定高飞行。因为4个电机的升力及转速是等量增减的，所以升降运动是独立的，不会影响其他维度的运动。经过简单分析可知，当电机转速改变量相同时，X字形结构的飞行器所产生的转动力矩大小大约是十字形结构飞行器的 倍。所以X字形结构的无人机的机动性要好于十字形结构的无人机。

图2.2　升降运动

2）水平运动。

水平运动是指飞行器沿x 轴或y 轴方向运动。如图2.2升降运动所示的飞行器，由于阻力的存在，飞行器保持水平姿态实现水平运动是不可能的，必须依靠飞行器的升力在水平面上的分力提供动力克服阻力，才能实现飞行器的水平运动。因此必须先进行相应的滚转运动及俯仰运动方可实现水平运动，且进行水平运动时飞行器必须保持某一姿态才可克服阻力保持飞行。因此水平运动与俯仰运动及滚转运动是耦合的，飞行器只有4个独立的自由度。由于飞行器的水平运动与俯仰运动及滚转运动有关，俯仰运动及滚转运动的灵敏度直接影响到水平运动的灵敏度。