【扫盲】史上最全最专业无人机知识盘点（上）

2016-06-07 05:14

　　2.无人机技术难点

　　1、飞控系统是无人机的“驾驶员”-更精确、更清晰

　　飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，我们认为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。

　　图：飞机架构

　　其中，机身大量装配的各种传感器(包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等)是飞控系统的基础，是保证飞机控制精度的关键，在不同飞行环境下、不同用途的无人机对传感器的配置要求也不同。未来对无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能力等方面的需求，要求无人机传感器具有更高的探测精度、更高的分辨率，因此国外无人机传感器中大量应用了超光谱成像、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术。

　　2、导航系统是无人机的“眼睛”，多技术结合是未来方向

　　导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机按照指定航线飞行，相当于有人机系统中的领航员。无人机载导航系统主要分非自主(GPS等)和自主(惯性制导)两种，但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点，而未来无人机的发展要求障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能，需要高精度、高可靠性、高抗干扰性能，因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。

　　3、动力系统-涡轮有望逐步取代活塞，新能源发动机提升续航能力

　　不同用途的无人机对动力装置的要求不同，但都希望发动机体积小、成本低、工作可靠：1)无人机目前广泛采用的动力装置为活塞式发动机，但活塞式只适用于低速低空小型无人机;2)对于一次性使用的靶机、自杀式无人机或导弹，要求推重比高但寿命可以短(1-2h)，一般使用涡喷式发动机;3)低空无人直升机一般使用涡轴发动机，高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动机(美国全球鹰重达12t);4)消费级微型无人机(多旋翼)一般使用电池驱动的电动机，起飞质量不到100克、续航时间小于一小时。

　　往前看，我们认为随着涡轮发动机推重比、寿命不断提高、油耗降低，涡轮将取代活塞成为无人机的主力动力机型，太阳能、氢能等新能源电动机也有望为小型无人机提供更持久的生存力。

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