淺談無(wú)人機(jī)應(yīng)用涉及到的技術(shù)領(lǐng)域

代允

【摘要】 ? ?隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，也讓無(wú)人機(jī)得到了飛速的發(fā)展，并被廣泛的應(yīng)用在軍事和民事領(lǐng)域中。說(shuō)到無(wú)人機(jī)，相信很多人都不陌生，但是對(duì)無(wú)人機(jī)的正確概念、應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域以及發(fā)展前景卻都不是很理解，所以本文就針對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用以及涉及到的技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了分析，相信無(wú)人機(jī)在我國(guó)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)遠(yuǎn)。

【關(guān)鍵詞】 ? ?無(wú)人機(jī) ? ?應(yīng)用領(lǐng)域 ? ?問(wèn)題 ? ?技術(shù)領(lǐng)域

近些年來(lái)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用得到了非?？焖俚陌l(fā)展，不論是在民用領(lǐng)域還是在軍事領(lǐng)域中，都發(fā)揮了非常重要的作用。通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)的分析可以知道，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，而且它擁有著非常廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)然，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，無(wú)人機(jī)也會(huì)變的越來(lái)越完善，越來(lái)越成熟。

一、無(wú)人機(jī)的概述

1.1無(wú)人機(jī)的內(nèi)涵

什么是無(wú)人機(jī)？無(wú)人機(jī)通俗易懂點(diǎn)來(lái)理解其實(shí)就是無(wú)人駕駛的飛機(jī)，飛機(jī)上是沒(méi)有駕駛員的，僅僅依靠相應(yīng)的技術(shù)來(lái)控制飛行。無(wú)人機(jī)是由多種不同技術(shù)系統(tǒng)組合而成的，如自動(dòng)駕駛技術(shù)、程序的控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)著陸系統(tǒng)，有的無(wú)人機(jī)還會(huì)有GPS定位系統(tǒng)等等，最終是通過(guò)這些系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)和控制無(wú)人機(jī)的飛行。無(wú)人機(jī)在30年代是由外國(guó)人發(fā)明和操控應(yīng)用的，發(fā)展的速度是非?？斓?。而在近些年來(lái)，我國(guó)也加快了對(duì)無(wú)人機(jī)的研發(fā)力度，并與各大高校合作研發(fā)結(jié)構(gòu)，也取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)。

1.2無(wú)人機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.1無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)分析

第一，無(wú)人機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要飛機(jī)駕駛員，這也是有目共睹的，所以它能很好的保證人員的安全;

第二，無(wú)人機(jī)外形比較小，不會(huì)占用很大的空間，而且在設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)的時(shí)候，能有效的降低設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)荷;

第三，因?yàn)椴恍枰{駛員，所以就不用對(duì)人身保證系統(tǒng)和應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行將涉及，所以也給飛機(jī)自身降低了重量;

第四，制造費(fèi)用比較低，而且在維護(hù)上也不需要很大的費(fèi)用;

第五，使用壽命長(zhǎng)，而且維修和保養(yǎng)起來(lái)也會(huì)很容易;

第六，無(wú)人機(jī)在技術(shù)上存在很大的優(yōu)勢(shì)，能定點(diǎn)進(jìn)行起飛和降落，對(duì)起飛場(chǎng)地要求不高，更重要的一點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作[1]。

1.2.2無(wú)人機(jī)缺點(diǎn)

第一，無(wú)人機(jī)最大的缺點(diǎn)就是生存力比較低，尤其是與防空能力比較強(qiáng)的敵人作戰(zhàn)時(shí)，是不具備任何優(yōu)勢(shì)的;

第二，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)外形比較小，所以它的速度也不會(huì)很快，在高空飛行的時(shí)候，抗風(fēng)能力比較弱，容易偏離航線;

第三，很容易受天氣的影響;

第四，缺乏隨機(jī)應(yīng)變的能力，對(duì)于突發(fā)的時(shí)間，如信號(hào)被干擾以后，就會(huì)失去控制;

第五，無(wú)人機(jī)在出現(xiàn)故障的時(shí)候，帶來(lái)的影響將是致命的。

二、無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1無(wú)人機(jī)在軍事上的應(yīng)用

就目前來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)的應(yīng)用領(lǐng)域上雖然不是特別重要的，但也是非常重要的內(nèi)容。我們要知道，無(wú)人機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)人駕駛，所以運(yùn)用無(wú)人機(jī)到危險(xiǎn)的地方作戰(zhàn)是不用擔(dān)心人員傷亡的。而這也是無(wú)人機(jī)在軍事應(yīng)用上最大的優(yōu)勢(shì)，被國(guó)外的很多軍事國(guó)家重視和應(yīng)用。除此之外，還有以下兩個(gè)方面的應(yīng)用：

第一，有大部分的空軍偵查系統(tǒng)是由無(wú)人機(jī)來(lái)組成的。根據(jù)無(wú)人機(jī)優(yōu)勢(shì)我們可以知道，它因?yàn)樯眢w小巧，所以隱蔽起來(lái)會(huì)很容易，給軍事的應(yīng)用帶來(lái)很多出其不意的效果。

第二，可以向空中格斗方向發(fā)展。在未來(lái)的軍事上，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行攻擊是一項(xiàng)很重要的軍事戰(zhàn)略。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)能預(yù)先靠前部署，可以對(duì)距離較遠(yuǎn)目標(biāo)的導(dǎo)彈進(jìn)行摧毀[2]。

2.2無(wú)人機(jī)在民事上的應(yīng)用

近些年來(lái)，無(wú)人機(jī)在民事上的應(yīng)用也得到了飛快的發(fā)展，就目前的民用無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，很多都是由軍用無(wú)人機(jī)改裝而成的，當(dāng)然也有民用的專用型號(hào)。民用無(wú)人機(jī)主要是用在對(duì)突發(fā)事件的調(diào)查上，如火山監(jiān)測(cè)、山體滑坡等等，具體可以從以下幾個(gè)方面應(yīng)用研究：

第一，無(wú)人機(jī)可以用在天氣預(yù)報(bào)中的研究。在美國(guó)率先運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的研究以后，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)研究人員也開(kāi)始了考察工作，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果顯示是可以應(yīng)用在天氣預(yù)報(bào)和全球變暖當(dāng)中的。

第二，無(wú)人機(jī)可以運(yùn)用在重大災(zāi)情的搶險(xiǎn)工作中。最近幾年來(lái)，汶川和玉樹(shù)地震的大災(zāi)難讓我們刻骨銘心，而在搶險(xiǎn)救災(zāi)工作中，我國(guó)的首批科研人員在道路毀壞嚴(yán)重，天氣環(huán)境惡劣的情況下，利用無(wú)人機(jī)帶回了很多的災(zāi)區(qū)資料和信息，為救助人民起到了非常重要的作用。除此之外，無(wú)人機(jī)還有一個(gè)很重要的作用，就是可以探測(cè)和定位森林火災(zāi)工作，也就是說(shuō)，有火災(zāi)的時(shí)候監(jiān)測(cè)火災(zāi)災(zāi)情，沒(méi)有火災(zāi)的時(shí)候，可以監(jiān)測(cè)森林植被的情況，通過(guò)具體的數(shù)據(jù)分析出發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。而且無(wú)人機(jī)在被污染的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。

第三，無(wú)人機(jī)被應(yīng)用在航空攝影測(cè)量中。對(duì)于無(wú)人駕駛室飛行器攝影測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它屬于技術(shù)性非常強(qiáng)，而且涉及領(lǐng)域非常多的一個(gè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，運(yùn)用到的技術(shù)也非常多，要求也很高，如動(dòng)力裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、姿態(tài)傳感器、導(dǎo)航定位等等。就目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)還在使用固定機(jī)翼的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)來(lái)獲取數(shù)字化、地塊面積量算。將無(wú)人機(jī)應(yīng)用航空攝影測(cè)量系統(tǒng)中，具有成本低、執(zhí)行靈活的特點(diǎn)，也正是因?yàn)榫邆溥@樣的優(yōu)點(diǎn)，所以被重視和應(yīng)用起來(lái)[3]。

三、無(wú)人機(jī)的發(fā)展前景

隨著我國(guó)科研技術(shù)水平的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用也被高度重視了起來(lái)，雖然目前我國(guó)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用還處于起步階段，但是在未來(lái)的幾年內(nèi)，無(wú)人機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用一定會(huì)大幅度提高。在專家會(huì)議中有專家提出，目前無(wú)人機(jī)的研發(fā)主要是被應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中，當(dāng)無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域積累一定的經(jīng)驗(yàn)以后，一定會(huì)朝向民用化發(fā)展，最終讓無(wú)人機(jī)在軍事和民事領(lǐng)域中都得到很大的發(fā)展和應(yīng)用。我國(guó)的工程學(xué)院院士和無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)研究專家都說(shuō)過(guò)，無(wú)人機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)不同于人，它不怕勞累，不怕危險(xiǎn)，不怕執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜和時(shí)間長(zhǎng)的工作，在巡邏、搜救工作中具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)[4]。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，一名飛行員的極速飛行時(shí)間是在8個(gè)小時(shí)，而無(wú)人機(jī)飛行時(shí)間竟然高達(dá)100小時(shí)，前提是燃料準(zhǔn)備充分的情況下，由此我們也可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。此外，專家還提到，根據(jù)目前我國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都在嘗試著用無(wú)人機(jī)去執(zhí)行枯燥、耗時(shí)長(zhǎng)的工作，這樣不但能降低成本上的投入，還能降低人員傷亡情況，當(dāng)然主要目的是對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)突破。雖然無(wú)人機(jī)有很多的優(yōu)勢(shì)，在民用領(lǐng)域的應(yīng)用也很重要，但是安全性還有待研究，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)發(fā)生事故概率要比人機(jī)發(fā)生概率大很多，所以在這種情況下，無(wú)人機(jī)是不允許在人員密集的地方去飛行的，主要還是在空曠、人員少的地方飛行。而由此我們也可以得知，無(wú)人機(jī)想要在民用領(lǐng)域得到更好的發(fā)展，還需要加大安全性的研究。如回避系統(tǒng)，這樣能降低無(wú)人機(jī)相撞事故的發(fā)生。北航的總工程師也說(shuō)過(guò)，無(wú)人機(jī)在我國(guó)的發(fā)展速度是非?？斓模偌由蠠o(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，如成本低、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)用范圍廣泛等等，所以它的發(fā)展前景是非常廣闊的，當(dāng)然這也是我國(guó)很多生產(chǎn)廠家比較看中的一個(gè)原因。相信在不久的將來(lái)，我國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越好，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越廣闊[5]。

四、無(wú)人機(jī)的主要應(yīng)用技術(shù)分析

通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)的分析和研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域主要包含以下幾個(gè)方面：

第一，動(dòng)力技術(shù)。就目前來(lái)說(shuō)，限制無(wú)人機(jī)發(fā)展最大的障礙問(wèn)題就是無(wú)人機(jī)續(xù)航能力的問(wèn)題。而且很多科研人員也認(rèn)為，消費(fèi)級(jí)多旋翼的續(xù)航時(shí)間也就維持在20分鐘左右，所以在這樣的情況下，在無(wú)人機(jī)飛行的時(shí)候需要多備用幾塊電池，非常的不方便。當(dāng)然也有很多生產(chǎn)企業(yè)做出了新的嘗試，希望得到突破。

第二，導(dǎo)航技術(shù)。無(wú)人機(jī)在飛行的時(shí)候，對(duì)自己的位置和目標(biāo)是非常明確的，而這也是無(wú)人機(jī)非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。

第三，通訊技術(shù)。通訊技術(shù)是無(wú)人機(jī)研發(fā)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如何更好的保證信號(hào)的強(qiáng)度問(wèn)題，是目前很多科研專業(yè)共同研究的方向和領(lǐng)域。

第四，飛控技術(shù)，就是飛行控制技術(shù)。飛行控制技術(shù)在無(wú)人機(jī)中的作用是非常重要的，可以被比作無(wú)人機(jī)的大腦。如何對(duì)無(wú)人機(jī)更好的控制，使其飛行更加平穩(wěn)，不但是科研人員研究的領(lǐng)域，同時(shí)也是各大生產(chǎn)企業(yè)之間最大的競(jìng)爭(zhēng)。

第五，還芯片技術(shù)。為了推動(dòng)無(wú)人機(jī)的發(fā)展，很多著名的芯片生產(chǎn)廠家也都進(jìn)駐無(wú)人機(jī)行業(yè)的芯片技術(shù)研發(fā)中，想要研發(fā)出具有無(wú)線通信，傳感器繼承和空間定位等多功能為一體高性能芯片。由此我們也可以看出，各大企業(yè)都紛紛進(jìn)駐無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，說(shuō)明無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展前景是非常廣闊的。除此之外，還有上文說(shuō)到的航空攝影技術(shù)，VR技術(shù)，空管技術(shù)等等。技術(shù)不同，領(lǐng)域不同，所以說(shuō)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域還是很廣泛的，因此，無(wú)人機(jī)日后的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域也是很廣闊的，如農(nóng)業(yè)、電力、氣象等領(lǐng)域都是可以的[6]。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們可以知道，無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是很多的，但同時(shí)也存在很多的問(wèn)題，而這些問(wèn)題的出現(xiàn)阻礙了無(wú)人機(jī)的發(fā)展，所以如何將這些問(wèn)題進(jìn)行解決是目前無(wú)人機(jī)發(fā)展中必須要解決的問(wèn)題，當(dāng)然也是研發(fā)人員在研發(fā)過(guò)程中的難點(diǎn)。但是，無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也讓我們看到了無(wú)人機(jī)的發(fā)展前景，在不久的將來(lái)，無(wú)人機(jī)會(huì)將會(huì)在高速發(fā)展下，有非常廣闊的發(fā)展空間。

參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

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