無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展

李竟達(dá)

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展的形勢下，無人機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用的領(lǐng)域也日趨擴(kuò)展。面對(duì)當(dāng)前新的行業(yè)發(fā)展需求，無人機(jī)技術(shù)在發(fā)展的過程中，應(yīng)該不斷的機(jī)械能探索，攻破難關(guān)，適應(yīng)未來的發(fā)展趨勢和需求。本文就分析了無人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討和思考了相關(guān)技術(shù)方面的內(nèi)容。

1 引言

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的形勢下，無人機(jī)的出現(xiàn)，滿足了對(duì)一些高風(fēng)險(xiǎn)、高難度任務(wù)的處理需求，替代了傳統(tǒng)的作業(yè)手段，為各行各業(yè)的發(fā)展都帶來了很多方面的應(yīng)用優(yōu)勢。在當(dāng)前無人機(jī)應(yīng)用中，其可以避免人員的傷亡風(fēng)險(xiǎn)，使用便捷，同時(shí)也具有良好的經(jīng)濟(jì)性，在當(dāng)前搶險(xiǎn)拍攝、環(huán)境保護(hù)、土地資源管理、公路巡查、反恐、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、森林防火等領(lǐng)域當(dāng)中都有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)的作業(yè)方式進(jìn)行了有效的改進(jìn)和替代。面對(duì)當(dāng)前無人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的形勢，我們應(yīng)該認(rèn)清現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢和特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行有效攻破，實(shí)現(xiàn)大步跨越發(fā)展。隨著當(dāng)前無人機(jī)性能的提升和功能的拓展，如何更好的理清發(fā)展現(xiàn)狀，并從技術(shù)的角度進(jìn)行分析和探索，這是我們必須要思考的一方面問題。

2 無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀分析

無人駕駛飛機(jī)簡稱無人機(jī)，即UAV（unmanned aerial vehicle）或UAS（unmanned aircraft system），是利用無線電遙控設(shè)備和自主程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無人機(jī)本身具有不同程度的自助控制的能力，并且活動(dòng)范圍和工作時(shí)間也能夠結(jié)合自身的需求來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。從上個(gè)世紀(jì)80年代開始，無人機(jī)技術(shù)逐步成熟，并且逐漸由軍用領(lǐng)域步入到民用領(lǐng)域。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，政府和企業(yè)積極發(fā)展無人機(jī)技術(shù)，這為多個(gè)行業(yè)的發(fā)展帶來了很多新的契機(jī)。中投顧問在其報(bào)告《2016-2020年中國無人機(jī)行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》中指出：預(yù)計(jì)到2020年，全球無人機(jī)年銷量有望達(dá)到433萬架，市場規(guī)模將達(dá)到259億美元。中國無人機(jī)年銷量將達(dá)到29萬架，未來幾年將保持50%以上的增長。在當(dāng)前，國內(nèi)民用無人機(jī)的產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展，高科技企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也不斷進(jìn)入市場，并推出了自己的無人機(jī)產(chǎn)品。

3 無人機(jī)技術(shù)發(fā)展探討

從當(dāng)前技術(shù)角度來說，無人機(jī)的構(gòu)成主要可以分成動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及地面控制等多方面構(gòu)成?，F(xiàn)階段無人機(jī)大多采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源，很多消費(fèi)級(jí)和微型無人機(jī)應(yīng)用電力動(dòng)力系統(tǒng)，其能夠更好的降低成本，并且更好的滿足動(dòng)力方面的需求。當(dāng)前動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中主要包括了電源系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)以及電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)則是對(duì)無人機(jī)飛行性能進(jìn)行決定的核心系統(tǒng)，其中涵蓋了任務(wù)管理、航跡管理、回收管理、信息傳輸?shù)榷喾矫娴墓δ?。在整個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中，傳感器是核心部件?，F(xiàn)階段無人機(jī)的傳感器當(dāng)中主要包括了高度、姿態(tài)、位置、角速率、角速度等傳感器。當(dāng)前控制系統(tǒng)中，主處理控制器包括通用處理器（MPU）、微處理器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、可編程門陣列（FPGA）等。電氣系統(tǒng)則是由配電系統(tǒng)和電源系統(tǒng)構(gòu)成的，是整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)的電能來源。通信系統(tǒng)則是即在硬件和地面控制之間的集成系統(tǒng)，用于具體通信功能的實(shí)現(xiàn)。結(jié)合不同無人機(jī)的任務(wù)，其通常會(huì)搭載相機(jī)設(shè)備、雷達(dá)、測距設(shè)備等，部分設(shè)備中也會(huì)配置云臺(tái)等輔助設(shè)備。

從當(dāng)前新技術(shù)發(fā)展的角度來說，受益于當(dāng)前控制系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)性能的提升，集成化技術(shù)的應(yīng)用，其整個(gè)無人機(jī)本身會(huì)集成更加強(qiáng)大的系統(tǒng)，并且整體功耗會(huì)進(jìn)一步的降低，能夠增加一些更加深度、復(fù)雜的計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)避障飛行、跟蹤等不同的功能。無人機(jī)本身也能夠更好的實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展，結(jié)合已經(jīng)設(shè)定好的程序進(jìn)行制定和的執(zhí)行。在具體執(zhí)行的過程中，能夠大幅度提升生產(chǎn)效率，降低成本，并且提升規(guī)?；纳a(chǎn)水平。通過人機(jī)協(xié)作的有效實(shí)現(xiàn)，提升分工的精準(zhǔn)性和明顯，這對(duì)于特定行業(yè)生產(chǎn)水平的提升來說是具有十分鐘意義的。與此同時(shí)，從能源技術(shù)發(fā)展的角度來說，無人機(jī)本身的行動(dòng)也受到能源方面的制約和限制。隨著新能源技術(shù)和電池技術(shù)的發(fā)展，新型電池和太陽能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好的提升整體供電能力，保證續(xù)航時(shí)間，這對(duì)于一些特殊作業(yè)要求來說有著良好的滿足效果。隨著整體產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)本身的制造成本也會(huì)逐步降低，進(jìn)而整個(gè)無人機(jī)的市場也會(huì)面臨更加開闊的發(fā)展前景。目前我國民用無人機(jī)的發(fā)展過程中，也應(yīng)該進(jìn)一步的做好市場的開拓和探索。行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該積極的發(fā)現(xiàn)市場，通過深入了解無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用需求，更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)，并且配合制定相應(yīng)的規(guī)范，提升無人機(jī)系統(tǒng)的協(xié)作能力和適應(yīng)能力，研制出具備更高科技含量，并且安全、實(shí)用、可靠的無人機(jī)設(shè)備。

4 結(jié)束語

總而言之，無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)各行各業(yè)來說都有著非常重要的推動(dòng)作用和意義。我們應(yīng)該積極的做好技術(shù)應(yīng)用的探索和思考，結(jié)合無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展需求，滿足越來越多的多元化功能的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，更好的發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢和價(jià)值。

（作者單位：內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院）