无人机涉及的技术领域及其发展展望

摘要：　随着科学技术的发展,有效的推动了现代无人机技术的发展,并且在越来越多的领域中得到广泛应用。近些年来,无人机的发展势头有增无减,且应用领域不断拓展,因此对其各项技术指标提出了较高的要求。本文将会对现代无人机技术研究现状进行分析,重点探究无人机涉及的技术领域及其未来的发展趋势,以期更好的推动现代无人机技术的发展。

　　关键词：　现代无人机技术; 现状; 发展趋势;

　　在现代和未来发展中，信息技术发挥着决定性的作用，无人机不仅可以为相关决策提供全面、准确的信息，而且还可以有效推动各行各业的发展。如今，随着高新技术的发展，有效的拓宽了无人机的应用范围，而且相关性能得到有效提升，为推动不同行业、不同领域的发展奠定了良好的基础。

　　1、现代无人机技术研究现状

　　无人机最早出现在军事领域，英国于1914年就对无人机进行了研究，主要是无人靶机，侧重于军事训练。1917年美国研发并成功试飞第一架无人机，随后推动了无人机的快速发展，而且在对朝鲜战争和越南战争中负责侦查等军事活动。20世纪50年代无人机开始在我国获得发展，主要用于加强我国的科学研究及国防建设，如航空摄影、军事侦察等。如今，随着计算机技术、无线电技术及控制技术等的发展，进一步推动了无人机的发展速度，其不仅在空中侦察、电子对抗、定位目标、监视战场、战况评价、散发传单和营救飞行员等军事领域得到广泛应用，而且在摄影测量、大地测绘、警用安防、资源探测、环保监视等民用领域也得到广泛应用，并取得了比较不错的应用效果。

　　2、无人机涉及的技术领域

　　2.1、控制技术

　　2.1.1、导航技术

　　不管是在民用还是军用领域，无人机都需要准确地知道自己“去哪儿”、“在哪儿”，为了满足上述要求，就需要无人机具备高效的算法和精密的硬件，以期更好的开展导航工作。

　　2.1.2 、测速技术

　　如今，世界各国比较公认的精确测速方案是将“超声波”、“视觉(光流)”和“惯导”等有效的结合在一起，AR.Drone是多旋翼飞行器，并且是最早采用该项技术的无人机，其能够有效提高无人机的可操控性。

　　2.1.3 、定位技术

　　(1)GPS载波相位定位。如今，Swift Navigation公司所研发的Piksi和日本东京海洋大学所研发的RTKLIB开源项目都引用了GPS载波相位定位技术。(2)多信息源定位。最近英国军方BAE研发了NAVSOP的定位技术，其主要是借助收音机、TV、Wi-Fi等信息完成定位工作，有效弥补了GPS中存在的缺陷和不足。

　　2.1.4 、避障技术

　　在无人机飞行过程中，为了能够对飞行路径上的障碍物进行有效识别，并可以准确悬停或绕飞，就需要引入避障技术。在无人机智能化发展过程中，常用的无人机避障技术有:(1)昊翔Typhoon H:Realsense(单目+结构光)一般需要借助“主动立体成像原理”来对人眼的视差进行模仿，然后通过射出一束红外光，并依靠右红外传感器和左红外传感器来对这束光的位置进行追踪，最后借助三角定位原理来对3D图像中的“深度”信息进行计算;(2)零度Xplorer 2:激光雷达TOF(Time of flight)测距一般是借助飞行时间法3D成像，其需要对目标连续发送光脉冲，并借助传感器来接收从物体反射回来的光，该过程可以通过对光脉冲的飞行往返时间进行探测来计算目标距离。

　　2.2、通讯技术

　　2.2.1 、4G/5G通讯技术

　　北京无人机联盟与4G联盟组织在2013年6月17日联合举办了无人机联盟与4G联盟交流研讨会，这样不仅可以强化北京无人机联盟和4G联盟之间的技术交流与沟通，而且还深度挖掘了4G设备仪器与无人机机载载荷的聚焦点，以期更好的推动北京IT产业的发展。中国移动在2015年研发了4G“超级空战队”设备，其能够实现航拍影像即拍即传。

　　与现在LTE网络标准进行对比可以发现，5G速度提升了将近250倍，并有效推动了无线通讯行业的发展。如今，5G技术开始在智能手机、医疗设备、汽车、无人机或其他设备等越来越多的领域中得到广泛应用。

　　2.2.2、 Wifi通讯技术

　　德国卡尔斯鲁厄理工学院在2013年研发了新型无线广域网技术，其使以往最快的Wi Fi速度纪录被打破，并让1公里范围内的用户下载速度达到40GB/s。与普通Wi Fi路由器相比，新型无线广域网技术的传输距离更远，范围更广，因此在光纤布放不方便的农村、无人机航拍的图片上传等领域得到广泛应用。

　　3 、现代无人机技术发展趋势

　　3.1、小型化、智能化、数字化

　　如今，随着智能技术、微电子产业和纳米技术的发展，未来无人机将会朝着体积更加小巧的方向发展，并具备隐身、自动敌我识别、人工智能控制等功能。

　　3.2、监控实时化、全天候、高分辨率

　　借助光电、雷达等技术，无人机机载设备能够实现监控信息的实时传送，并有效提高其灵敏度和分辨率。

　　3.3 、设计模块化、集成化

　　现代无人机技术集飞行器、通信系统、各种传感器、指挥和控制系统为一体。如果对其进行模块化设计后，可以根据不同任务要求来进行随意组装，不仅可以满足即装即用和一机多用等要求，而且还可以达到携带方便、使用灵活的目的。

　　综上所述，随着科学技术和市场经济的发展，无人机具有非常广阔的发展前景，而且在影视拍摄、航空测绘、电力巡视、农业植保、紧急救援、灾害观测、物流运输等领域得到了广泛的应用，并取得了比较理想的应用效果，为无人机日后的发展奠定了良好的基础。

　　参考文献