無人機飛行控制技術研究

劉子安

摘 要：無人機在目前屬于具有較高技術水平的一種現代化機械設備，在社會上很多領域內均有著十分廣泛的應用，并且發揮著不可替代的作用，具有較高價值。在當前無人機設備實際應用過程中，相關技術人員必須要掌握相關飛行控制技術，在此基礎上才能夠使其作用及功能得以更好發揮，使其應用效率能夠得以有效提升。本文主要就無人機飛行控制技術進行分析，以實現其更好應用。

關鍵詞：無人機;飛行控制技術;研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.06.156

無人機是以信息技術及智能控制技術為基礎發展而來的一種現代化機械設備，具有較高的技術水平及較強功能，在各個行業內均有著越來越廣泛的應用，并且被越來越重視。在無人機設備實際應用過程中，為能夠實現其作用的更好發揮，十分重要的一點就是應當合理應用相關飛行控制技術，因而有關技術人員需要對無人機飛行控制技術充分了解及掌握，在此基礎上實現其更理想應用。

1 無人機概述

所謂無人機就是指無人駕駛且不載人的一種飛行器，這種飛行機械設備主要就是利用地面終端控制系統，或者利用計算機及互聯網平臺控制程序對其運行進行較好控制。就無人機結構而言，其組成主要包括三個部分內容，分別為無人機主體、有效負荷以及終端控制系統。在當前無人機制造技術及控制技術不斷快速發展形勢下，無人機應用領域也逐漸得以擴展，當前應用較廣泛的就是民用以及軍用。無人機能夠得以越來越廣泛的應用，其原因主要就是在任務完成方面具有較高效率，并且對于一些人工執行比較困難或者存在局限性的一些任務類型中能夠適用，同時無人機運行成本比較低，工作效率比較高，更重要的一點就是在實際應用中基本上不會有人員傷亡情況發生。因此，在無人機不斷發展的形勢下，其應用范圍及領域也必然會得以不斷擴展，在人們日常生活及生產中會得到十分廣泛的應用，同時對于其應用效果及功能性也必然會有著越來越高要求。因此，需要通過提升無人機飛行控制技術使其功能得以進一步完善，這在無人機發展及應用方面具有重要作用及意義[1]。

2 無人機飛行控制系統以及飛行控制技術

2.1 無人機飛行控制系統結構

在無人機設備實際運行過程中，主要就是利用飛行控制系統，在有效控制基礎上，才能夠使無人機依據任務要求運行以及開展工作。對于無人機飛行控制系統結構而言，其包含三個部分內容，分別為傳感器、舵機以及飛行控制器，而這些不同結構的組成又包括不同細節。其中，傳感器的構成主要包括高度傳感器、慣性測量組合MIMU以及GPS衛星接收器;舵機依據其用途不同可分為三種類型，分別為副翼式舵機、升降式舵機以及風門式舵機;在飛行控制器中主要就是利用計算機系統實行控制操作。對于這三種結構，其中的核心部分就是飛行控制系統，主要作用就是在無人機運行中對不同單元及結構進行協調，使協同作用能夠得以充分發揮，在實際工作中其主要原理及方式為通過計算及分析得出相關程序，以此為依據發出相關指令，從而對無人機升降以及飛行進行較好控制。

2.2 無人機飛行控制系統核心結構任務

第一，飛行航線的規劃及控制。在無人機實際運行之前，應當利用計算機系統對其飛行軌跡及航線范圍提前進行設計，在該過程中計算機控制系統作用主要就是對無人機飛行航線隨時進行監控及觀察，確定其是否符合程序所設定軌跡，以避免與航線偏離的方向性錯誤發生，有效防止對飛行任務的完成產生影響。在實際飛行過程中，若出現與航線偏離情況，利用核心控制系統進行航線導正，從而對無人機飛行進行較好控制。

第二，無人機飛行中相關數據的采集。在無人實際運行過程中，通常都會有一系列數據信息產生，在整體運行系統中，利用無線傳輸方式向核心控制系統中進行傳送，從而使數據讀取及采集工作得以完成，從而在后期進行數據分析過程中能夠進行較好應用。

第三，在無人機實際運行過程中，不可避免地會有一定故障出現，并且很多情況下都都是在任務實行過程中出現故障，對于這種情況的出現，可利用飛行控制系統對所發生故障進行處理，從而快速消除無人機故障，確保無人機能夠順利完成任務[2-3]。

3 無人機飛行控制效率提升策略

3.1 科學合理設計核心控制系統中的硬件及軟件設備

對于這一點而言，其主要就是以實體結構為入手點，合理進行前期設計，比如在進行硬件設計過程中，對于硬件設備電源接口、硬件模塊及整體系統結構，需注意其合理性，接口部位應當接觸良好，相關硬件模塊需準確全面，對于系統結構設置應保證合理性。在軟件設計方面，外界環境因素很容易對其產生影響，因而使實際設計中應當對無人機運行環境進行合理選擇，確保在設計完成之后，能夠對外界質量較好接收，且能夠快速反應。此外，無人機自身運行功能應當具有擴展性，從而保證無人駕駛情況下對于外界情況實際變化較好應對，使無人機更好運行。

3.2 注重無人機故障處理

在無人機實際運行過程中，由于無人駕駛，設備需要在外界環境中自主執行任務及發揮自身作用，為能夠避免故障發生對設備正常運行產生不良影響，應當注意對其故障進行較好處理。一方面而言，對于地面終端監控設備，應當全面準確監控其故障，保證運行故障能夠得以及時發現。另一方面而言，終端控制系統在實際應用應當提升處理故障能力，保證能夠對多種不同類型故障進行較好處理，從而使故障的發生對無人機所造成的影響盡可能降低，使無人機能夠更好運行[3]。

4 結語

無人機作為一種現代化機械設備在各個方面的應用也越來越廣泛，因而確保無人機更好運行十分必要。在無人機實際應用過程中，為能夠實現其正常運行，相關技術人員應當合理應用飛行控制技術，對控制系統及技術進行分析，并且以有效措施提升控制系統運行效率，從而對無人機運行更好控制，確保其更好完成任務，發揮其作用。

參考文獻：

[1]齊俊桐，平原.無人機吊掛飛行控制技術綜述[J].無人系統技術，2018，1（01）：83-90.

[2]韓泉泉，席慶彪，劉慧霞，張波.基于飛行安全的無人機控制技術發展趨勢研究[J].現代電子技術，2014，37（13）：22-25.

[3]韓泉泉，劉洋，劉磊.小型無人機自主飛行控制技術的研究[J].計算機光盤軟件與應用，2014，17（06）：35-36.