無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)研究

劉子安

摘 要：無(wú)人機(jī)在目前屬于具有較高技術(shù)水平的一種現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，在社會(huì)上很多領(lǐng)域內(nèi)均有著十分廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮著不可替代的作用，具有較高價(jià)值。在當(dāng)前無(wú)人機(jī)設(shè)備實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要掌握相關(guān)飛行控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上才能夠使其作用及功能得以更好發(fā)揮，使其應(yīng)用效率能夠得以有效提升。本文主要就無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)其更好應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);飛行控制技術(shù);研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.06.156

無(wú)人機(jī)是以信息技術(shù)及智能控制技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的一種現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，具有較高的技術(shù)水平及較強(qiáng)功能，在各個(gè)行業(yè)內(nèi)均有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并且被越來(lái)越重視。在無(wú)人機(jī)設(shè)備實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為能夠?qū)崿F(xiàn)其作用的更好發(fā)揮，十分重要的一點(diǎn)就是應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用相關(guān)飛行控制技術(shù)，因而有關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)充分了解及掌握，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其更理想應(yīng)用。

1 無(wú)人機(jī)概述

所謂無(wú)人機(jī)就是指無(wú)人駕駛且不載人的一種飛行器，這種飛行機(jī)械設(shè)備主要就是利用地面終端控制系統(tǒng)，或者利用計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)控制程序?qū)ζ溥\(yùn)行進(jìn)行較好控制。就無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)而言，其組成主要包括三個(gè)部分內(nèi)容，分別為無(wú)人機(jī)主體、有效負(fù)荷以及終端控制系統(tǒng)。在當(dāng)前無(wú)人機(jī)制造技術(shù)及控制技術(shù)不斷快速發(fā)展形勢(shì)下，無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸得以擴(kuò)展，當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的就是民用以及軍用。無(wú)人機(jī)能夠得以越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其原因主要就是在任務(wù)完成方面具有較高效率，并且對(duì)于一些人工執(zhí)行比較困難或者存在局限性的一些任務(wù)類型中能夠適用，同時(shí)無(wú)人機(jī)運(yùn)行成本比較低，工作效率比較高，更重要的一點(diǎn)就是在實(shí)際應(yīng)用中基本上不會(huì)有人員傷亡情況發(fā)生。因此，在無(wú)人機(jī)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，其應(yīng)用范圍及領(lǐng)域也必然會(huì)得以不斷擴(kuò)展，在人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)中會(huì)得到十分廣泛的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于其應(yīng)用效果及功能性也必然會(huì)有著越來(lái)越高要求。因此，需要通過(guò)提升無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)使其功能得以進(jìn)一步完善，這在無(wú)人機(jī)發(fā)展及應(yīng)用方面具有重要作用及意義[1]。

2 無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)以及飛行控制技術(shù)

2.1 無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在無(wú)人機(jī)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，主要就是利用飛行控制系統(tǒng)，在有效控制基礎(chǔ)上，才能夠使無(wú)人機(jī)依據(jù)任務(wù)要求運(yùn)行以及開展工作。對(duì)于無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，其包含三個(gè)部分內(nèi)容，分別為傳感器、舵機(jī)以及飛行控制器，而這些不同結(jié)構(gòu)的組成又包括不同細(xì)節(jié)。其中，傳感器的構(gòu)成主要包括高度傳感器、慣性測(cè)量組合MIMU以及GPS衛(wèi)星接收器;舵機(jī)依據(jù)其用途不同可分為三種類型，分別為副翼式舵機(jī)、升降式舵機(jī)以及風(fēng)門式舵機(jī);在飛行控制器中主要就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)行控制操作。對(duì)于這三種結(jié)構(gòu)，其中的核心部分就是飛行控制系統(tǒng)，主要作用就是在無(wú)人機(jī)運(yùn)行中對(duì)不同單元及結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)，使協(xié)同作用能夠得以充分發(fā)揮，在實(shí)際工作中其主要原理及方式為通過(guò)計(jì)算及分析得出相關(guān)程序，以此為依據(jù)發(fā)出相關(guān)指令，從而對(duì)無(wú)人機(jī)升降以及飛行進(jìn)行較好控制。

2.2 無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)任務(wù)

第一，飛行航線的規(guī)劃及控制。在無(wú)人機(jī)實(shí)際運(yùn)行之前，應(yīng)當(dāng)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)其飛行軌跡及航線范圍提前進(jìn)行設(shè)計(jì)，在該過(guò)程中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)作用主要就是對(duì)無(wú)人機(jī)飛行航線隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控及觀察，確定其是否符合程序所設(shè)定軌跡，以避免與航線偏離的方向性錯(cuò)誤發(fā)生，有效防止對(duì)飛行任務(wù)的完成產(chǎn)生影響。在實(shí)際飛行過(guò)程中，若出現(xiàn)與航線偏離情況，利用核心控制系統(tǒng)進(jìn)行航線導(dǎo)正，從而對(duì)無(wú)人機(jī)飛行進(jìn)行較好控制。

第二，無(wú)人機(jī)飛行中相關(guān)數(shù)據(jù)的采集。在無(wú)人實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，通常都會(huì)有一系列數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生，在整體運(yùn)行系統(tǒng)中，利用無(wú)線傳輸方式向核心控制系統(tǒng)中進(jìn)行傳送，從而使數(shù)據(jù)讀取及采集工作得以完成，從而在后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析過(guò)程中能夠進(jìn)行較好應(yīng)用。

第三，在無(wú)人機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，不可避免地會(huì)有一定故障出現(xiàn)，并且很多情況下都都是在任務(wù)實(shí)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，對(duì)于這種情況的出現(xiàn)，可利用飛行控制系統(tǒng)對(duì)所發(fā)生故障進(jìn)行處理，從而快速消除無(wú)人機(jī)故障，確保無(wú)人機(jī)能夠順利完成任務(wù)[2-3]。

3 無(wú)人機(jī)飛行控制效率提升策略

3.1 科學(xué)合理設(shè)計(jì)核心控制系統(tǒng)中的硬件及軟件設(shè)備

對(duì)于這一點(diǎn)而言，其主要就是以實(shí)體結(jié)構(gòu)為入手點(diǎn)，合理進(jìn)行前期設(shè)計(jì)，比如在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于硬件設(shè)備電源接口、硬件模塊及整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，需注意其合理性，接口部位應(yīng)當(dāng)接觸良好，相關(guān)硬件模塊需準(zhǔn)確全面，對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)保證合理性。在軟件設(shè)計(jì)方面，外界環(huán)境因素很容易對(duì)其產(chǎn)生影響，因而使實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行合理選擇，確保在設(shè)計(jì)完成之后，能夠?qū)ν饨缳|(zhì)量較好接收，且能夠快速反應(yīng)。此外，無(wú)人機(jī)自身運(yùn)行功能應(yīng)當(dāng)具有擴(kuò)展性，從而保證無(wú)人駕駛情況下對(duì)于外界情況實(shí)際變化較好應(yīng)對(duì)，使無(wú)人機(jī)更好運(yùn)行。

3.2 注重?zé)o人機(jī)故障處理

在無(wú)人機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于無(wú)人駕駛，設(shè)備需要在外界環(huán)境中自主執(zhí)行任務(wù)及發(fā)揮自身作用，為能夠避免故障發(fā)生對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)其故障進(jìn)行較好處理。一方面而言，對(duì)于地面終端監(jiān)控設(shè)備，應(yīng)當(dāng)全面準(zhǔn)確監(jiān)控其故障，保證運(yùn)行故障能夠得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。另一方面而言，終端控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用應(yīng)當(dāng)提升處理故障能力，保證能夠?qū)Χ喾N不同類型故障進(jìn)行較好處理，從而使故障的發(fā)生對(duì)無(wú)人機(jī)所造成的影響盡可能降低，使無(wú)人機(jī)能夠更好運(yùn)行[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)作為一種現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備在各個(gè)方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，因而確保無(wú)人機(jī)更好運(yùn)行十分必要。在無(wú)人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為能夠?qū)崿F(xiàn)其正常運(yùn)行，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用飛行控制技術(shù)，對(duì)控制系統(tǒng)及技術(shù)進(jìn)行分析，并且以有效措施提升控制系統(tǒng)運(yùn)行效率，從而對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)行更好控制，確保其更好完成任務(wù)，發(fā)揮其作用。

參考文獻(xiàn)：

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