无人机技术难点

来源：西安天翼无人机培训学校时间：2021/12/19 15:23:33

1、飞控系统是无人机的“驾驶员”-更、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，我们认为是无人机较核心的技术之一。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类。

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，是增加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。

4、数据链是“放风筝的线”–从独立专用系统向信息格栅（GIG）过渡

数据链传输系统是无人机的重要技术组成，负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输，上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人机大多采用定制视距数据链，而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据链。

现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展，无人机实用化能力将越来越强。往前看，随着机载传感器、定位的精细程度和执行任务的复杂程度不断上升，对数据链的贷款提出了很强的要求，未来随着机载高速处理器的突飞猛进，预计几年后现有射频数据链的传输速率将翻倍，未来在全天候要求低的领域可能还将出现激光通讯方式。

从美国制定的无人机通信网络发展战略上看，数据链系统从较初IP化的传输、多机互连网络，正在向卫星网络转换传输，以及较终的完全信息格栅（GIG）配置过渡，为授权用户提供无缝信息资源交互能力，既支持固定用户、又支持移动用户。

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