無人機技術研究近況與發展趨勢研究

曹柱　王冬新

摘要：無人機是一種不需要人員搭乘，通過遠程控制技術和自主控制技術來完成各種任務的航空器，它的優點有：成本低，用途廣泛和避免出現人員傷亡等。之前主要用于軍事領域，用來做偵查敵方情況的探測器，近些年來，由于科學技術的蓬勃發展，也走進了民用領域。本文通過介紹和總結無人機技術的研發近況，通過其特點提出了一系列的主要應用，最后并對無人機的未來發展趨勢做出了展望

關鍵詞：無人機技術研究近況發展趨勢

1、無人機技術的研究近況

無人機是一種可遠程控制、有動力、能夠攜帶多種設備、有效執行不同任務，并且可以多次反復利用的小型的無人駕駛航空器。鑒于其自身的諸多優勢，在偵察、監視、通信中繼、電子對抗等諸多軍事領域取得了成功的運用。當前，無人機技術除了在軍事領域的廣泛應用以外，在民用領域也取得了很大的進步，比如在民用領域中的植保無人機、物流無人機、航拍無人機、救災無人機等都是對無人機的多元化利用，利用無人機可以執行高危任務或對人體傷害較大的任務，減少人員傷亡，提升效率。它還有著操作簡便、起降靈活、環境影響等優點，受到多種行業領域的青睞，成為他們重點研發的對象。

2、無人機的應用

（1）植保無人機

自從2010年，我國第一架植保無人機的成功試飛，眾多企業家都開始了對植保無人機的研發和生產，從而促進了植保無人機技術的快速發展與普及。為了更好的適應我國的不同地理條件，農用植保無人機多采用的是無人直升機。而固定翼無人機需要跑道起飛，不適合小型的農業種植，更適合于形成規模的農場進行使用。目前，在我國的農業種植與養護方面，通過無人機可以噴灑噴藥、種子與粉劑等，大大減少農藥對人體的傷害。但是當前我國的農業植保無人機技術與國外發達國家還有一定的差距，我國做為18億畝基本農田的農業大國，不斷發展與推廣植保無人機技術、積極探索有效的植保模式意義深遠。

（2）軍用無人機

第一，朝著戰斗機與無人機結合的方向發展。無人機不需要飛行員，并且具有成本低、維護少的優勢，能在不造成人員傷亡的同時完成危險系數高的任務，最為關鍵的一點是無人機能重復使用，所使用的彈藥價格極低，無論從哪個角度而言，都具有較強的可操作性，所以將戰斗機與無人機進行結合，是軍用無人機發展的重要趨勢，能在未來戰爭中發揮出更加無可替代的作用。第二，朝著微型無人機方向發展。此種無人機體型極小，難以被發現，能快速潛入到敵軍中，用于警戒與偵查中的效果較好。但有一弊端，在惡劣天氣易失去平衡，嚴重時會出現墜毀現象。第三，朝著多用途無人機方向發展。此無人機功能十分多元，能用于各種戰斗任務，需要向三個方向發展。一是用組合式結構的機體，部件隨時可更換;二是機內裝入多種設備，及時完成多種類任務;三是在系列機優勢的帶動下達成一機多用目的。

（3）物流無人機

國內物流無人機發展速度非常驚人，很多快遞物流企業都在布局無人機快遞。近幾年，國內的幾家物流龍頭企業，應經在無人機的研發和使用上取得了一定的成果。2017年6月29日，順豐快遞成功的完成了物流無人機的試飛工作，并進行了四軸多旋翼機型、傾轉旋翼機型的飛行參數對比，以便后期對不同區域的投放需求進行不同機型的選擇，當前順豐公司的物流無人機可實現最大有效載重5-25公斤，續航距離可達15-100公里，隨著我國網絡購物的持續發展，物流無人機的更大載重、更遠續航時間成為了物流無人機技術研發趨勢。

3、無人機技術的未來走向

（1）模塊化

高科技技術的持續發展，使得無人機技術實現模塊化與通用化成為可能，今后的無人機技術將朝著一機多能的趨勢發展。在無人機系統的設計中，采取模塊化技術可以不斷優化內部結構，并且可以根據不同的任務及時更換不同功能的機載設備，實現不同任務的執行，從而實現一機多用，充分提高利用率。

（2）長航時

從無人機的發展趨勢來看，長航時無人機已成為世界各國無人機的發展重點之一。長航時高空無人機可有有效解決無人機續航時間短的問題，可多次完成預定的任務目標。另外長航時無人機應用靈活，價格便宜，可隨時按操作系統進行任務的完成。所以，長航時無人機已成為軍用及民用無人機的重點研發對象。

（3）微型化

隨著微電子技術和納米技術的飛速發展，21世紀的無人機將變得“微乎其微”如美國正在研制一種微型無人機，能夠在城市的建筑物之間飛行，還有一種微型無人機可從人員的手掌上起飛。很多無人機科學家認為，無人機近期只是有人駕駛系統的輔助，在中長期，應能按預先設定的程序半自主地完成任務，而在遠期，則應該能從頭至尾完全自主地完成任務，當然仍需要人員的監控。各種型號無人機的監控將實現通用化，不同型號無人機獲取的信息可以實現資源共享。

（4）普及化

隨著科技的發展，無人機已經廣泛進入了各種領域，國內已有不少消防機構使用無人機進行火場偵查監測、拋投救援物資等工作，效果不錯。在天津爆炸事件救援中，就利用無人機進行高空偵查，為救援提供了更好的救援方案，減少了人民財產的損失;有的無人機也進入了普通家庭，甚至有的可以識別語音指令，當主人外出時可以觀察到家中發生的一切事情。

（5）智能華

目前我國民用無人機受各種因素的局限，仍存在使用成本高及領域小的弊端，但隨著科技的發展及新型材料的不斷使用，各方面都有所好轉，無人機系統的通用化與模塊化也有較大的可能性。可以根據無人機的實際擔負任務情況，借助搭載設備的變換及模塊化組合，讓無人機具有一機多用的成效，這樣能有效降低其成本。隨著群體智能與人工智能技術的不斷發展，無人機自主飛行與目標尋找會更加快速，使用者可以根據對無人機進行監督控制，不同型號的無人機可以借助智能化進行信息共享。

4、結論和展望

無人機技術發展是航空航天領域的一個重要方向，由于無人駕駛飛機還是科研領域的新生事物，各項技術不夠完善，并未完全發揮出其應有的巨大影響力。但隨著經濟社會的發展，未來品類眾多、功能各異的智能化無人駕駛飛機，必將在未來的幾十年間將會真正崛起。

參考文獻

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