无人机简述及其发展前景

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1、无人机简述及其发展前景摘要：简单介绍了无人机，对无人机的主要基础技术作了一定的阐述，针对遥感通信控制及材料。并通过对无人机在越南战争、中东战争、海湾战争及科索沃战争的作用，了解无人机现阶段的主要运用层面。从数据链、生存能力、全天候能力、续航能力以及政治即中程核力量条约方面分析了其面临的问题。并对无人的未来发展趋势作了展望，指出无人机在未来将实现隐形化、微型化、智能化、高速长航时化及系统化。关键词：无人机；基础技术；运用实例；问题不足；前景展望中图法分类号：E926.399文献标识码：A1.无人机简要介绍：无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备

2、的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。无人机系统由飞机平台系统、信息采集系统和地面控制系统组成。无人机分为侦察机和靶机。侦察机用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等；也可民用，如边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控等。靶机可作为火炮、导弹的靶标。无人机可实现高分辨率影像的采集，在弥补卫星遥感经常因云层遮挡获取不到影像缺点的同时，解决了传统卫星遥感重访周期过长，应急不及时等问题。无人机用途广泛，成本低，效费比好；无人员伤亡风险；生存能力强，机动

3、性能好，使用方便，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景。我们在此主要介绍在军事领域的无人机。2.无人机主要基础技术2.1无人机遥感技术无人机遥感（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing),既是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为未来的主要航空遥感技术之一。无人机为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是：以无

4、人机为空中平台，遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机上的遥感传感器是根据不同类型的遥感任务，使用相应的机载遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、多光谱成像仪、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪、合成孔径雷达等。使用的遥感传感器应具备数字化、体积小、重量轻、精度高、存储量大、性能优异等特点。2.2无人机通信技术无人机通信利用通讯数据链通信。通讯链稳定性好可以做到可工作在各种恶劣的环境下，温度范围-40℃~+70℃。支持远距离传输60-100km，主要是用于飞控及机载（GPS、飞行姿态、航点、传感器）数据的传输。无人机上的远距离

5、数据链传输，能实时传回无人机的各种数据，以及稳定的视频画面。地面控制人员还能随时发出指令，下达新的任务规划。无人机数据链是一个多模式的智能通信系统，能够感知其工作区域的电磁环境特征，并根据环境特征和通讯要求，实时动态的调整通信系统工作参数（包括，通信协议、工作频率、调制特性和网络结构等）达到可靠通信或节省通信资源的目的。无人机数据链按照传输方向可以分为：上行链路和下行链路。上行链路主要完成地面站到无人机遥控指令的发送和接受，下行链路主要完成无人机到地面站的遥测数据以及红外或电视图像的发送和接收，并根据定位信息的传输利用上下行链路进行测距，数据链性能直接影响到无人机性能的优劣。2.

6、3无人机自主控制技术无人机系统自主控制是指在不需要人的干预条件下,系统通过在线环境感知和信息处理,自主生成优化的控制策略,完成各种战略和战术任务,并且具有快速而有效的任务自适应能力。无人机系统自主控制面临的挑战包括复杂、非结构化、意外的动态环境,不确定的、意外的事件和态势,远距离长航时条件下复杂网络通信链路故障、突发系统故障、实时外部威胁等环境不确定性;高度复杂决策空间和强实时决策能力等超越了人的认知能力范围的任务复杂性;高速、高机动性、高隐身性平台以及复杂柔性的系统结构等系统复杂性。将智能控制和常规控制方法相结合是解决自主控制的一种有效方法,能够处理环境的高度不确定性,称为智能

7、自主控制。自主控制和智能控制的联系在于实现自主是控制的目标,而智能控制是实现自主的有效途径,其智能是指系统拥有自主能力的程度。实现完全自主控制的技术目前主要有两类,一类是多层控制结构,目前已研制出用于无人车辆的四层软件控制结构。另一类是人工智能专家系统。自主控制技术的发展也取决于高性能的传感器、嵌入式计算机、实时操作系统以及模式识别与人工智能技术的突破。预计到2030年,微处理器将接近人脑的存储容量,采用10ns颗粒可将每平方英寸的存储密度增加到1000GB,处理速度将从106M