無人機發(fā)展的技術(shù)難點分析

　?。ㄒ唬?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/飛控系統(tǒng)">飛控系統(tǒng)

　　據(jù)《2016-2020年中國無人機行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預測報告》可知，飛控子系統(tǒng)是無人機完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務和返場回收等整個飛行過程的核心系統(tǒng)，飛控對于無人機相當于駕駛員對于有人機的作用，我們認為是無人機最核心的技術(shù)之一。飛控一般包括傳感器、機載計算機和伺服作動設備三大部分，實現(xiàn)的功能主要有無人機姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無人機任務設備管理和應急控制三大類。

　　其中，機身大量裝配的各種傳感器（包括角速率、姿態(tài)、位置、加速度、高度和空速等）是飛控系統(tǒng)的基礎，是保證飛機控制精度的關鍵，在不同飛行環(huán)境下、不同用途的無人機對傳感器的配置要求也不同。未來對無人機態(tài)勢感知、戰(zhàn)場上識別敵我、防區(qū)外交戰(zhàn)能力等方面的需求，要求無人機傳感器具有更高的探測精度、更高的分辨率，因此國外無人機傳感器中大量應用了超光譜成像、合成孔徑雷達、超高頻穿透等新技術(shù)。

　　（二）導航系統(tǒng)

　　導航系統(tǒng)向無人機提供參考坐標系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導無人機按照指定航線飛行，相當于有人機系統(tǒng)中的領航員。無人機載導航系統(tǒng)主要分非自主（GPS等）和自主（慣性制導）兩種，但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點，而未來無人機的發(fā)展要求障礙回避、物資或武器投放、自動進場著陸等功能，需要高精度、高可靠性、高抗干擾性能，因此多種導航技術(shù)結(jié)合的“慣性+多傳感器+GPS+光電導航系統(tǒng)”將是未來發(fā)展的方向。

　?。ㄈ﹦恿ο到y(tǒng)

　　不同用途的無人機對動力裝置的要求不同，但都希望發(fā)動機體積小、成本低、工作可靠：

　　1、無人機目前廣泛采用的動力裝置為活塞式發(fā)動機，但活塞式只適用于低速低空小型無人機；

　　2、對于一次性使用的靶機、自殺式無人機或?qū)?，要求推重比高但壽命可以短?-2h），一般使用渦噴式發(fā)動機；

　　3、低空無人直升機一般使用渦軸發(fā)動機，高空長航時的大型無人機一般使用渦扇發(fā)動機（美國全球鷹重達12t）；

　　4、消費級微型無人機（多旋翼）一般使用電池驅(qū)動的電動機，起飛質(zhì)量不到100克、續(xù)航時間小于一小時。

　　往前看，我們認為隨著渦輪發(fā)動機推重比、壽命不斷提高、油耗降低，渦輪將取代活塞成為無人機的主力動力機型，太陽能、氫能等新能源電動機也有望為小型無人機提供更持久的生存力。

　?。ㄋ模?shù)據(jù)鏈

　　據(jù)《2016-2020年中國無人機行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預測報告》可知，數(shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)是無人機的重要技術(shù)組成，負責完成對無人機遙控、遙測、跟蹤定位和傳感器傳輸，上行數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)對無人機遙控、下行數(shù)據(jù)鏈執(zhí)行遙測、數(shù)據(jù)傳輸功能。普通無人機大多采用定制視距數(shù)據(jù)鏈，而中高空、長航時無人機則都會采用視距和超視距衛(wèi)通數(shù)據(jù)鏈。

　　現(xiàn)代數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展推動者無人機數(shù)據(jù)鏈向著高速、寬帶、保密、抗干擾的方向發(fā)展，無人機實用化能力將越來越強。往前看，隨著機載傳感器、定位的精細程度和執(zhí)行任務的復雜程度不斷上升，對數(shù)據(jù)鏈的貸款提出了很強的要求，未來隨著機載高速處理器的突飛猛進，預計幾年后現(xiàn)有射頻數(shù)據(jù)鏈的傳輸速率將翻倍，未來在全天候要求低的領域可能還將出現(xiàn)激光通訊方式。

　　從美國制定的無人機通信網(wǎng)絡發(fā)展戰(zhàn)略上看，數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)從最初IP化的傳輸、多機互連網(wǎng)絡，正在向衛(wèi)星網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換傳輸，以及最終的完全全球信息格柵（GIG）配置過渡，為授權(quán)用戶提供無縫全球信息資源交互能力，既支持固定用戶、又支持移動用戶。