探討智能無人飛行器技術(shù)的發(fā)展與展望

馬祿青 南京市雨花臺中學(xué)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各類新型信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。特別智能技術(shù)的應(yīng)用，為我國各項(xiàng)機(jī)械控制以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有效的支持，也為我國經(jīng)濟(jì)、社會以及軍事等各類產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了動力。其中智能無人飛行器技術(shù)是其中的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，也是我國當(dāng)前領(lǐng)先于世界的技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。因此做好這一技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用研究，對于提高無人飛行器技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用水平起到了重要支持作用。

1 智能無人飛行器實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域研究

1.1 軍用飛行器應(yīng)用發(fā)展

無人飛行器在研究之初就是應(yīng)用于軍事用途，主要是軍事偵察、打擊等各項(xiàng)軍事用途。智能無人飛行器較之傳統(tǒng)設(shè)備，其功能更加完善，同時更利于復(fù)雜行動的開展。如利用飛行器群組完成對戰(zhàn)場的整體偵察；利用飛行器完成針對性的個體目標(biāo)打擊；對復(fù)雜戰(zhàn)場情況進(jìn)行有效偵察等，都是智能化無人飛行器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用途徑。

1.2 民用飛行器應(yīng)用發(fā)展

在軍用智能飛行器應(yīng)用基礎(chǔ)上，民用智能飛行器的開發(fā)與應(yīng)用也成為了其應(yīng)用發(fā)展的一個主要方向。在民用飛行器的使用中其主要用途較為寬泛，如在地質(zhì)勘測中對地下溶洞、暗河等危險區(qū)域進(jìn)行勘測檢查；軍事新聞攝影拍照；救災(zāi)區(qū)域的前期偵察；海洋管理中的定期巡視等，都可以看到智能無人飛行器的應(yīng)用。

2 智能無人飛行器技術(shù)發(fā)展趨勢分析

2.1 全方位感應(yīng)能力的提升

在無人飛行器飛行與工作過程中，各類傳感系統(tǒng)的應(yīng)用是其智能決策與工作運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此在未來的飛行器技術(shù)發(fā)展中，傳感器技術(shù)發(fā)展占據(jù)著重要位置。

2.1.1 傳統(tǒng)傳感系統(tǒng)的應(yīng)用。在軍用無人飛行器運(yùn)行中，視頻攝像與拍照的圖像傳感器的應(yīng)用十分廣泛。而在智能化技術(shù)應(yīng)用中，其傳感系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展對于飛行器智能化技術(shù)作用的發(fā)揮可以起到重要作用。如發(fā)展紅外夜視傳感系統(tǒng)，使飛行器在夜間也可以完成視頻傳感作業(yè)，進(jìn)而保障飛行器全天候運(yùn)行。這種運(yùn)行模式無論是在救災(zāi)應(yīng)急、地下空間勘測還是軍事偵查中都可以得到很好的應(yīng)用。

2.1.2 新型傳感系統(tǒng)的應(yīng)用。除了傳統(tǒng)的傳感系統(tǒng)外，將新型傳感系統(tǒng)安裝在飛行器中，進(jìn)而發(fā)揮其除了圖像傳感外其它的數(shù)據(jù)檢測作用，將是智能飛行器傳感技術(shù)發(fā)展的重要途徑。如在飛行器安裝溫濕度傳感系統(tǒng)、雷達(dá)波傳感系統(tǒng)等，都將是未來傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向。

2.2 大數(shù)據(jù)支持下的自主決策功能技術(shù)

自主決策是人工智能技術(shù)的主要特征，也是智能化無人飛行器的重要特征之一。功能的實(shí)現(xiàn)將有利于飛行器在復(fù)雜與不確定的環(huán)境中，利用人工智能的分析判斷功能，對飛行器做出決策指令。在自主決策功能的決策過程中，需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為決策的進(jìn)行提供詳細(xì)與準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。而這種數(shù)據(jù)支持與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用有著不可分割的關(guān)系。在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)飛行器技術(shù)數(shù)據(jù)（如飛行速度、狀態(tài)、能源儲備等）、環(huán)境狀態(tài)（如氣溫、風(fēng)向風(fēng)速、地形等）以及任務(wù)命令等不同的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)綜合分析，形成最佳的決策指令，完成對飛行器的控制過程。如在海洋巡視過程中，無人機(jī)可以根據(jù)巡航路線進(jìn)行自動導(dǎo)航。但是在發(fā)現(xiàn)異常情況（如異常船只等）時，飛行器可以根據(jù)傳感信號與環(huán)境數(shù)據(jù)，做出選擇近身觀察進(jìn)行攝影拍照工作或?qū)芾碚甙l(fā)出預(yù)警信號的決策，實(shí)現(xiàn)對異常問題的最優(yōu)處理。

2.3 飛行器的自適應(yīng)能力提升

2.3.1 飛行狀態(tài)的自我完善。在無人飛行器飛行過程中，由于受到風(fēng)力、地質(zhì)形態(tài)等問題影響，經(jīng)常需要不斷的自我完善速度、飛行角度等飛行狀態(tài)。而通過人工智能系統(tǒng)，飛行器這種自我完善的效率與質(zhì)量可以得到很大提升。

2.3.2 抗干擾能力。無論是軍用飛行器還是民用飛行器在飛行中都會受到電磁或輻射信號干擾，影響其正常飛行。因此在未來的飛行器發(fā)展中，其抗干擾能力也會逐步提升。而在這一過程中，智能系統(tǒng)的主要功能就是對信號干擾源進(jìn)行分析，區(qū)分惡意干擾信號或正常干擾信號，并做出合理的處理決策。

2.4 飛行中的協(xié)調(diào)能力

隨著無人飛行器應(yīng)用用途的提升，其飛行模式已經(jīng)由單一飛行向群組飛行模式發(fā)展。如地區(qū)日常飛行巡查中，一組飛行器可以一次對地區(qū)整體區(qū)域進(jìn)行無縫隙飛行巡視，進(jìn)而提高了飛行巡視的效率與質(zhì)量。因此在智能化控制過程中，利用云控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對群組飛行器的協(xié)調(diào)管理，就成為了控制技術(shù)未來的主要發(fā)展方向。其控制的內(nèi)容包括了以下幾點(diǎn):（1）飛行器飛行間距的控制；（2）飛行器的飛行編組控制；（3）發(fā)現(xiàn)與解決異常問題時，各飛行器之間的協(xié)作控制等。

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