無人飛(fei)機的(de)技術難點(dian)有哪些 無人機的(de)4大技術難題

1、飛控系統是無人機的“駕駛員”-更精確、更清晰

飛(fei)控(kong)子系統(tong)是無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)完成起(qi)飛(fei)、空中(zhong)飛(fei)行(xing)(xing)、執(zhi)行(xing)(xing)任(ren)務和返場(chang)回(hui)收等整個飛(fei)行(xing)(xing)過程的(de)核心(xin)系統(tong)，飛(fei)控(kong)對(dui)于(yu)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)相當(dang)于(yu)駕駛(shi)員(yuan)對(dui)于(yu)有(you)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)作用，我們認(ren)為(wei)是無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)最核心(xin)的(de)技術之一(yi)(yi)。飛(fei)控(kong)一(yi)(yi)般(ban)包括傳感器、機(ji)(ji)(ji)(ji)載計算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)和伺服(fu)作動(dong)設備(bei)三大部分，實(shi)現的(de)功能主(zhu)要有(you)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)姿態(tai)穩(wen)定和控(kong)制、無(wu)(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)任(ren)務設備(bei)管理和應(ying)急(ji)控(kong)制三大類。

其中，機(ji)身(shen)大量裝配的(de)各種(zhong)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器（包括角速(su)率、姿態(tai)、位(wei)置、加速(su)度(du)、高度(du)和空(kong)速(su)等(deng)(deng)）是飛(fei)控系統的(de)基礎(chu)，是保證(zheng)飛(fei)機(ji)控制精度(du)的(de)關(guan)鍵，在(zai)不同飛(fei)行(xing)環境下、不同用途的(de)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)對(dui)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器的(de)配置要求也不同。未來對(dui)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)態(tai)勢(shi)感(gan)(gan)(gan)知、戰(zhan)場上(shang)識別敵我、防區(qu)外交(jiao)戰(zhan)能力(li)等(deng)(deng)方(fang)面的(de)需求，要求無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器具有更高的(de)探測精度(du)、更高的(de)分辨率，因此國外無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器中大量應用了(le)超光譜(pu)成像、合成孔徑雷達、超高頻(pin)穿透等(deng)(deng)新技術。

2、導航系統是無人機的“眼睛”，多技術結合是未來方向

導航系統向無人機提供參考坐標系的位置、速度、飛行姿態，引導無人機按照指定航線飛行，相當于有人機系統中的領航員。無人機載導航系統主要分非自主（GPS等(deng)(deng)）和自(zi)主（慣性制導）兩(liang)種，但分別有易受干擾和誤(wu)差(cha)積累增(zeng)大的缺點，而(er)未來無人機的發展要求障(zhang)礙回(hui)避、物(wu)資或武器投放、自(zi)動(dong)進場著陸等(deng)(deng)功(gong)能，需要高(gao)精度、高(gao)可靠性、高(gao)抗干擾性能，因此多種導航技術結(jie)合的“慣性+多(duo)傳感器+GPS+光電(dian)導航系統”將是未來(lai)發展的方向。

3、動力系統-渦輪有望逐步取代活塞，新能源發動機提升續航能力

不同用途的無人機對動力裝置的要求不同，但都希望發動機體積小、成本低、工作可靠：1）無人(ren)機目前廣泛采(cai)用的動(dong)力裝(zhuang)置為活(huo)塞式(shi)發(fa)動(dong)機，但活(huo)塞式(shi)只適用于低(di)速(su)低(di)空小型無人(ren)機；2）對于(yu)一(yi)次(ci)性使(shi)用(yong)的(de)靶機(ji)、自殺式無人機(ji)或導彈，要求推重比高但壽命(ming)可以短（1-2h），一般(ban)使用渦(wo)噴式發動機(ji)；3）低空無(wu)人直升(sheng)機(ji)一般(ban)使用(yong)渦(wo)軸發動機(ji)，高空長航時(shi)的大型無(wu)人機(ji)一般(ban)使用(yong)渦(wo)扇發動機(ji)（美(mei)國全球鷹重達12t）；4）消(xiao)費級微型(xing)無人機（多(duo)旋翼）一般使用電(dian)池驅(qu)動的電(dian)動機，起飛(fei)質量不(bu)到(dao)100克、續航時間(jian)小于一小時。

往前看，我們認為(wei)(wei)隨著(zhu)渦輪發動機(ji)推重比、壽命不斷提高、油耗(hao)降低，渦輪將取代(dai)活塞成為(wei)(wei)無人機(ji)的主力(li)動力(li)機(ji)型(xing)，太陽能(neng)、氫能(neng)等新能(neng)源(yuan)電動機(ji)也有望為(wei)(wei)小型(xing)無人機(ji)提供(gong)更(geng)持久的生存力(li)。

4、數據鏈是“放風箏的線”–從獨立專用系統向全球信息格柵（GIG）過渡

數據鏈(lian)傳輸系統(tong)是無人(ren)機(ji)的(de)重要技(ji)術組(zu)成，負責完成對無人(ren)機(ji)遙(yao)控(kong)、遙(yao)測、跟蹤定位和傳感器傳輸，上(shang)行(xing)數據鏈(lian)實現對無人(ren)機(ji)遙(yao)控(kong)、下行(xing)數據鏈(lian)執(zhi)行(xing)遙(yao)測、數據傳輸功能(neng)。普(pu)通無人(ren)機(ji)大(da)多采用(yong)(yong)定制視距數據鏈(lian)，而中高空、長航時無人(ren)機(ji)則都會采用(yong)(yong)視距和超視距衛通數據鏈(lian)。

現代數據鏈技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)推動(dong)者無人機(ji)數據鏈向著(zhu)高(gao)速(su)、寬帶(dai)、保密、抗干擾的(de)(de)(de)(de)方向發展(zhan)，無人機(ji)實用化能(neng)力將(jiang)越來越強。往前(qian)看，隨(sui)著(zhu)機(ji)載傳(chuan)感器(qi)、定位的(de)(de)(de)(de)精細程度和執行任務的(de)(de)(de)(de)復雜程度不斷(duan)上(shang)升，對數據鏈的(de)(de)(de)(de)貸款提(ti)出了很強的(de)(de)(de)(de)要求，未(wei)來隨(sui)著(zhu)機(ji)載高(gao)速(su)處理器(qi)的(de)(de)(de)(de)突(tu)飛猛進，預(yu)計幾年后現有射(she)頻數據鏈的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)輸速(su)率(lv)將(jiang)翻倍，未(wei)來在(zai)全天候要求低的(de)(de)(de)(de)領域可能(neng)還將(jiang)出現激光通訊方式。

從美國制定的無人機通信網絡發展戰略上看，數據鏈系統從最初IP化的傳輸、多機互連網絡，正在(zai)向衛星(xing)網絡轉(zhuan)換傳輸，以及最終的完全全球信息格柵（GIG）配置過渡，為(wei)授(shou)權用(yong)戶提(ti)供(gong)無縫全球信息資源(yuan)交互(hu)能力，既(ji)支持固定用(yong)戶、又支持移動用(yong)戶。