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小型无人机在警用领域的应用与造型设计研究

作　者: 刘哲
导　师: 吴翔
学　校: 东华大学
专　业: 设计艺术学
关键词: 警用无人机造型设计仿生设计学视知觉理论形态语义传达理论
分类号: V279
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

无人飞行器的发展已经经历了将近一百年,人们历时一个世纪的努力,无人飞行器技术已经相对成熟。最早应用在军事领域的无人飞行器,它以人员低损耗性,成本高效益比,易操作,体积小噪音低等应用优势,使人们在军事方面获得了前所未有的应用价值。军转民始终是高端科技普及发展的必然转化趋势,由于无人飞行器核心部件为微电子产品,受“摩尔”定律的影响,每隔一定时间其价格就会将近下浮为原来的一半左右,而新产品性能却提高一倍。因此无人机科研的应用“门槛”会越来越“亲民”,这一技术的普及也是发展的必然趋势。无人机应用于非军用领域在国外已经有诸多先例,警用、消防等民用化趋势也在不断提升。本人在德国留学期间参与实习的项目就是警用小型无人机的开发设计,有幸获得了一手的资料,并就此进行了大量的市场和设计研究工作。根据这个实践基础,结合我国的国情分析——普通警务领域各个警种在执行警务任务的时候,高空侦查自身具备紧急性和必要性需求,但由于我国的整体国情决定还不足以配备较多的大型空中飞行设备,因此,将低成本,易操作,易维护的小型无人机平台引入到我国的警用领域势在必行。因此,本文首先通过对各种类型无人飞行器的技术原理以及他们的优、缺点,分析不同类型的无人飞行器在不同的警用领域的应用可能性；分析各个警种的实际出警障碍,以及运用小型飞行器可以解决哪些问题；其次,本文着重根据本人所学专业,专门针对警用小型无人飞机的造型设计开发进行了方法与实践性相结合的探讨,运用了如仿生设计学,视知觉理论,造型张力法则,造型分割设计与视觉平衡方法,形态语义学的传达编码等设计理论,进行了实践探求。希望能为其他非工业设计类的飞行器设计人员提供形态设计方面的建议。基于以上研究内容和产品设计方法,本文在分析得知我国在警用领域应用小型无人机的可能性以及优势的前提下,运用相关工业设计设计学理论,深入浅出的对警用无人机的造型设计给出了设计方法学与具体的操作步骤的介绍,使得设计师能够利用相关方法提升对警用无人飞行的造型的把握能力,从而能够更好的传达无人机的设计思想,使无人机造型设计更加具有视觉冲击力,提升产品的品质感等方面都做了阐述。同时,结合在德国实习的经历,对于警用小型无人机的设计开发流程也做了相应的介绍。最后,作者总结本文的观点,提出了其他领域应用小型无人飞行器的前景,以及对于不同领域应用的小型无人机在产品造型方面的建议。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
1 绪论  12-23
  1.1 研究背景与研究现状  12-18
  1.2 题目选择及研究的意义  18-19
  1.3 研究的方法和技术手段  19-22
  1.4 研究的创新性  22-23
2 警用无人机的技术背景与平台总体构成  23-54
  2.1 无人机的定义与发展历史  23-25
  2.2 警用领域小型无人机平台的构成  25-27
  2.3 警用无人机选型分类综述  27-29
  2.4 固定翼飞行平台的警用分析  29-34
  2.5 直升机飞行平台的警用分析  34-38
  2.6 无人飞艇平台的警用分析  38-42
  2.7 四轴飞行器平台的警用分析  42-47
  2.8 警用无人机的市场需求综述  47-48
  2.9 我国警察,特警用无人机需求分析  48-49
  2.10 我国消防武警用无人机需求分析  49-52
  2.11 警用无人机市场需求与关键技术  52-54
3 基于仿生设计学的警用无人机的造型设计  54-67
  3.1 仿生设计学在无人机设计中的研究内容和意义  54-55
  3.2 仿生设计学的定义  55
  3.3 仿生设计学的内容  55-56
  3.4 仿生设计学的主要特点  56-57
  3.5 仿生设计学的研究方法  57-58
  3.6 飞行器仿生设计中的产品语义学  58-60
  3.7 飞行器具象形态语义仿生设计  60-62
  3.8 飞行器抽象形态语义仿生设计  62-64
  3.9 飞行器功能语义仿生设计  64-67
4 基于产品形态语义学的无人机形态语义传达编码分析  67-76
  4.1 形态语义传达编码的概念界定  67-68
  4.2 构成形态语义传达编码的内容分析  68-69
  4.3 警用无人机形态语义传达编码的类型分析  69-72
  4.4 建立形态语义的传达编码模型  72-73
  4.5 传达编码模型的传达应用轨迹  73
  4.6 建立产品语义传达目标  73-75
  4.7 传达目标的传达编码转换与整合  75-76
5 基于艺术视知觉理论的无人机造型设计分析  76-93
  5.1 艺术视知觉  76-77
  5.2 无人机造型设计的张力  77-78
  5.3 产生视觉张力的设计方法综述  78-79
  5.4 无人机的张力首先取决与比例  79-80
  5.5 楔形和楔形变种产生无人机造型的张力  80-83
  5.6 由倾斜产生无人机造型的张力  83-84
  5.7 由变形产生无人机造型的张力  84-85
  5.8 无人机造型的分割设计与平衡感综述  85-86
  5.9 影响分割的因素分析  86
  5.10 无人机功能结构的分割与整合  86-88
  5.11 分割实现无人机造型之美  88
  5.12 无人机的面形分割与法则  88-90
  5.13 无人机装饰线分割  90-93
6 警用无人机的造型设计的实践探求  93-122
  6.1 前期无人机实验平台设计开发流程  93-99
  6.2 警用无人机的正式造型开发设计定位  99
  6.3 警用无人机的仿生设计的特征模型认识  99-102
  6.4 机身仿生设计的对象选型与抽象概括  102-105
  6.5 螺旋桨翼的仿生设计与机身结合设计  105-108
  6.6 外延语义的传达编码在设计方案中的实践  108-110
  6.7 内涵语义的传达编码在设计方案中的实践  110-112
  6.8 通过视知觉理论增强张力和表现性的设计实践  112-114
  6.9 楔形法产生视觉张力的设计实践  114-116
  6.10 拱形法产生视觉张力的设计实践  116
  6.11 倾斜法产生视觉张力的设计实践  116-117
  6.12 变形法产生视觉张力的设计实践  117-119
  6.13 火警用无人机造型设计实践  119-122
7 总结与展望  122-124
  7.1 研究总结  122-123
  7.2 研究的局限性与展望  123-124
参考文献  124-127
致谢  127-128
个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果  128-129

小型无人机在警用领域的应用与造型设计研究

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