无人机四大系统功能及发展趋势-天巡智飞

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无人机（UAV）是指利用无线电遥控设备和自主程序控制装置的无人驾驶飞行器，可以在无人操控的情况下执行复杂的空中飞行任务和各种负载任务，可被视为一种“空中机器人”。飞控系统、导航系统、动力系统和数据链是无人机系统的关键技术，也是当前无人机制造商获取竞争优势的关键因素。以下着重介绍这四大系统的作用和发展趋势。

飞控系统

飞控系统是无人机完成整个飞行过程（包括起飞、空中飞行、任务执行和返航着陆）的关键系统。飞控系统在无人机中扮演着驾驶员的角色，由传感器、机载计算机和伺服作动设备组成，主要实现无人机的姿态稳定和控制、任务设备管理和应急控制等功能。传感器在飞控系统中扮演着基础性的作用，包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等多种传感器，以确保飞机的控制精度。未来，对无人机态势感知等方面的需求将要求传感器具有更高的探测精度和分辨率，因此在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。

导航系统

导航系统是无人机的重要组成部分，它提供了无人机所需的位置、速度和飞行姿态等信息，以引导无人机按照指定航线飞行。目前，无人机载导航系统主要分为自主（惯性制导）和非自主（GPS等）两种。然而，这两种系统都存在误差积累增大和易受干扰的缺点。未来无人机的发展需要具备障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能，因此对导航系统提出了更高的要求，需要具备高精度和高抗干扰性能。为此，未来的发展方向是结合多种导航技术，如惯性导航、多传感器融合、GPS和光电导航系统，以实现更高精度和更可靠的导航性能。

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。


动力系统

不同用途的无人机对动力装置有不同的要求，但普遍希望发动机具有体积小、成本低、工作可靠等特点。目前，无人机主要采用活塞式发动机，但这种类型适用于低速低空小型无人机。对于一次性使用的靶机，要求推重比高但寿命可以短（1-2小时），通常采用涡喷式发动机。低空无人直升机一般使用涡轴发动机，而高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动机。微型无人机一般采用电池驱动的电动机，其起飞质量小于10公斤，续航时间不超过一小时。

随着涡轮发动机推重比和寿命的不断提高，以及油耗的降低，涡轮发动机有望取代活塞式成为无人机的主力动力装置。此外，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动力支持。

数据链

数据链传输系统是无人机的重要技术之一，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着无人机数据链向着高速、宽带、抗干扰等方向发展，无人机实用化能力也会越来越强。 随着机载传感器、定位的精确程度和执行任务的复杂程度不断提高，对数据链的带宽提出了很强的要求，未来随着机载高速处理器的突飞猛进，预计现有射频数据链的传输速率将会得到大幅提升，未来在全天候要求低的领域可能还将出现激光通讯方式。


无人机智能库房结合电网公司物资仓储及无人机管理的特点，通过智能可视化技术、射频识别技术、人工智能技术等技术手段，实现全生命周期的无人机仓储管理。

无人机智能库房主要由无人机智能电池充电柜、智能存储柜、人脸识别门禁系统、库房动环检测系统、监控系统、 3D 可视化操作大屏和服务器后台管理系统等组成，

智能存储柜利用 RFID 感应技术以及软件算法实时计算，实现对于无人机、物资库房的规范化、精细化、动态化管理。通过后台管理系统的出入库管理，规范每件无人机物资的存储、保养和维护，提升无人机库房管理的数据质量。通过可视化操作大屏，提高作业人员寻找物资、存储物资的效率，提升仓储管理工作效率。实现物资领取精细化、物资出入库智能化、物资盘点自动化；