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科普|無人機的四大關鍵系統

新聞時間:2017-10-23 文章來源: 文章作者:ztcjjt
【摘要】無人機早已有之,不過之前一直是用于軍事,現在無人機正在快速發展,大范圍進入民用行業。你可能玩無人機已經很長時間了,但是你知道一架體積并不大的民用無人機,上面集成了多少關鍵技術嗎?你知道民用無人機行業從無到有需要付出多少艱辛和努力嗎?中鐵城際小編為您一一解答。

 
無人機關鍵技術之數據鏈系統
       數據鏈傳輸系統是無人機的重要技術組成,負責完成對無人機遙控、遙測、跟蹤定位和傳感器傳輸,上行數據鏈實現對無人機遙控、下行數據鏈執行遙測、數據傳輸功能。普通無人機大多采用定制視距數據鏈,而中高空、長航時無人機則都會采用視距和超視距衛通數據鏈。
       現代數據鏈技術的發展推動者無人機數據鏈向著高速、寬帶、保密、抗干擾的方向發展,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行任務的復雜程度不斷上升,對數據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,預計幾年后現有射頻數據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激光通訊方式。

無人機四大關鍵技術之飛控系統 
       飛控子系統是無人機完成起飛、空中飛行、執行任務和返場回收等整個飛行過程的核心系統,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,實現的功能主要有無人機姿態穩定和控制、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、位置、加速度、高度和空速等)是飛控系統的基礎,是保證飛機控制精度的關鍵,在不同飛行環境下、不同用途的無人機對傳感器的配置要求也不同。未來對無人機態勢感知、戰場上識別敵我、防區外交戰能力等方面的需求,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。
 
無人機關鍵技術之導航系統


 
       導航系統向無人機提供參考坐標系的位置、速度、飛行姿態,引導無人機按照指定航線飛行,相當于有人機系統中的領航員。無人機載導航系統主要分非自主(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,因此多種導航技術結合的 “慣性 + 多傳感器 +GPS+ 光電導航系統” 將是未來發展的方向。
 
無人機關鍵技術動力系統
       不同用途的無人機對動力裝置的要求不同,但都希望發動機體積小、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、自殺式無人機或導彈,要求推重比高但壽命可以短(1-2h),一般使用渦噴式發動機;
3、低空無人直升機一般使用渦軸發動機,高空長航時的大型無人機一般使用渦扇發動機(美國全球鷹重達 12t);
4、消費級微型無人機(多旋翼)一般使用電池驅動的電動機,起飛質量不到 100 克、續航時間小于一小時。
       隨著渦輪發動機推重比、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。

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