解讀無(wú)人機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)

1、飛控系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的“駕駛員”-更精確、更清晰

飛控子系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)，飛控對(duì)于無(wú)人機(jī)相當(dāng)于駕駛員對(duì)于有人機(jī)的作用，我們認(rèn)為是無(wú)人機(jī)最核心的技術(shù)之一。飛控一般包括傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和伺服作動(dòng)設(shè)備三大部分，實(shí)現(xiàn)的功能主要有無(wú)人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無(wú)人機(jī)任務(wù)設(shè)備管理和應(yīng)急控制三大類?！?br />
其中，機(jī)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(chǔ)，是保證飛機(jī)控制精度的關(guān)鍵，在不同飛行環(huán)境下、不同用途的無(wú)人機(jī)對(duì)傳感器的配置要求也不同。未來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)態(tài)勢(shì)感知、戰(zhàn)場(chǎng)上識(shí)別敵我、防區(qū)外交戰(zhàn)能力等方面的需求，要求無(wú)人機(jī)傳感器具有更高的探測(cè)精度、更高的分辨率，因此國(guó)外無(wú)人機(jī)傳感器中大量應(yīng)用了超光譜成像、合成孔徑雷達(dá)、超高頻穿透等新技術(shù)。

　　2、導(dǎo)航系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的“眼睛”，多技術(shù)結(jié)合是未來(lái)方向

導(dǎo)航系統(tǒng)向無(wú)人機(jī)提供參考坐標(biāo)系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)按照指定航線飛行，相當(dāng)于有人機(jī)系統(tǒng)中的領(lǐng)航員。無(wú)人機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)主要分非自主(GPS等)和自主(慣性制導(dǎo))兩種，但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點(diǎn)，而未來(lái)無(wú)人機(jī)的發(fā)展要求障礙回避、物資或武器投放、自動(dòng)進(jìn)場(chǎng)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(dǎo)航技術(shù)結(jié)合的“慣性+多傳感器+GPS+光電導(dǎo)航系統(tǒng)”將是未來(lái)發(fā)展的方向。

　　3、動(dòng)力系統(tǒng)-渦輪有望逐步取代活塞，新能源發(fā)動(dòng)機(jī)提升續(xù)航能力

不同用途的無(wú)人機(jī)對(duì)動(dòng)力裝置的要求不同，但都希望發(fā)動(dòng)機(jī)體積小、成本低、工作可靠：1)無(wú)人機(jī)目前廣泛采用的動(dòng)力裝置為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，但活塞式只適用于低速低空小型無(wú)人機(jī);2)對(duì)于一次性使用的靶機(jī)、自殺式無(wú)人機(jī)或?qū)棧笸浦乇雀叩珘勖梢远?1-2h)，一般使用渦噴式發(fā)動(dòng)機(jī);3)低空無(wú)人直升機(jī)一般使用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，高空長(zhǎng)航時(shí)的大型無(wú)人機(jī)一般使用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(美國(guó)全球鷹重達(dá)12t);4)消費(fèi)級(jí)微型無(wú)人機(jī)(多旋翼)一般使用電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，起飛質(zhì)量不到100克、續(xù)航時(shí)間小于一小時(shí)。

往前看，我們認(rèn)為隨著渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)推重比、壽命不斷提高、油耗降低，渦輪將取代活塞成為無(wú)人機(jī)的主力動(dòng)力機(jī)型，太陽(yáng)能、氫能等新能源電動(dòng)機(jī)也有望為小型無(wú)人機(jī)提供更持久的生存力。

　　4、數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)?ldquo;放風(fēng)箏的線”–從獨(dú)立專用系統(tǒng)向全球信息格柵(GIG)過(guò)渡

數(shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的重要技術(shù)組成，負(fù)責(zé)完成對(duì)無(wú)人機(jī)遙控、遙測(cè)、跟蹤定位和傳感器傳輸，上行數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)遙控、下行數(shù)據(jù)鏈執(zhí)行遙測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸功能。普通無(wú)人機(jī)大多采用定制視距數(shù)據(jù)鏈，而中高空、長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)則都會(huì)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(dòng)者無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈向著高速、寬帶、保密、抗干擾的方向發(fā)展，無(wú)人機(jī)實(shí)用化能力將越來(lái)越強(qiáng)。往前看，隨著機(jī)載傳感器、定位的精細(xì)程度和執(zhí)行任務(wù)的復(fù)雜程度不斷上升，對(duì)數(shù)據(jù)鏈的貸款提出了很強(qiáng)的要求，未來(lái)隨著機(jī)載高速處理器的突飛猛進(jìn)，預(yù)計(jì)幾年后現(xiàn)有射頻數(shù)據(jù)鏈的傳輸速率將翻倍，未來(lái)在全天候要求低的領(lǐng)域可能還將出現(xiàn)激光通訊方式。

從美國(guó)制定的無(wú)人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)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(jī)互連網(wǎng)絡(luò)，正在向衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換傳輸，以及最終的完全全球信息格柵(GIG)配置過(guò)渡，為授權(quán)用戶提供無(wú)縫全球信息資源交互能力，既支持固定用戶、又支持移動(dòng)用戶。