在無人機飛行控制系統(tǒng)中北斗導航的應用研究

李承祺

摘要：近幾年，北斗導航系統(tǒng)已經成為了我國應用較為廣泛的導航技術系統(tǒng)。本文結合北斗導航系統(tǒng)來分析無人機飛行控制過程中的相關問題，意在通過本文論述能夠為無人機的技術研發(fā)提供相關依據。

關鍵詞：無人機;飛行控制;北斗導航;應用

中圖分類號：V249.1;V279 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2020）06-0036-01

Abstract：Inrecentyears，TheBeidounavigationSystemhasbecomeawidelyusednavigationtechnologysysteminChina.BasedontheBeidounavigationsystem，thispaperanalyzesrelatedproblemsintheflightcontrolprocessofUAVs，aimingtoproviderelevantbasisforthetechnicalresearchanddevelopmentofUAVsthroughthispaper.

Keywords：UAV;Flightcontrol;BeidouNavigation;application

引言：為了進一步提升無人機飛行過程中的精度控制和規(guī)范性，結合北斗導航系統(tǒng)來打造無人機自動控制系統(tǒng)，不僅是提升無人機使用價值的主要研發(fā)方向，也是進一步完善北斗導航系統(tǒng)自身應用體系的重點工程。

1對北斗導航系統(tǒng)和無人機飛行控制系統(tǒng)的認識

1.1北斗導航系統(tǒng)。北斗導航系統(tǒng)主要由北斗衛(wèi)星空間段、用戶段以及地面段這三個結構組成，能夠實現(xiàn)全天候的大范圍數據信號的傳輸，可以應用在導航定位、授時服務、數據通信等領域中，北斗導航系統(tǒng)的研發(fā)和應用對我國的高新技術產業(yè)發(fā)展以及國防力量增強意義深遠。

1.2無人機飛行控制系統(tǒng)。無人機具有靈活性強、機動性強的使用優(yōu)勢，廣泛應用在當前的電力線路巡檢、管道巡檢、區(qū)域防火、應急通信、災情評估、地理測繪、軍事偵察等相關領域，而無人機的飛行控制系統(tǒng)能夠進一步提升設備的飛行精度，可以保證數據獲取的精準性。

當前，部分的無人機飛行控制系統(tǒng)仍以GPS定位系統(tǒng)為主，但是GPS導航系統(tǒng)畢竟不是我們自主研發(fā)的，為了實現(xiàn)技術性的完全控制，需要借助自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)進行性能完善。

2北斗導航系統(tǒng)在無人機飛行控制系統(tǒng)中的應用

在無人機飛行控制系統(tǒng)設計的過程中，飛行控制以及飛行管理是最重要的兩個方向。飛行控制主要可以為無人機的飛行作業(yè)提供前期的預控方案，使其能夠按照方案中的路線和速度進行飛行作業(yè)，以此來達到數據獲取的精度需求。

飛行管理是指無人機在飛行作業(yè)的過程中能夠實時進行數據傳輸和處理，同時，也能夠靈活的解決作業(yè)過程中遇到的突發(fā)情況，因此結合這兩方面進行針對性分析，主要有以下幾個方面的應用。

2.1精準進行飛行規(guī)劃。利用北斗導航來提升無人機的飛行精度，主要是以其傳輸信息的精準性為主要依據，以此來獲取無人機的飛行狀態(tài)，并且將前期的預控方案中的相關數據信息及時傳輸至無人息的控制系統(tǒng)中，以此來實現(xiàn)精確導航的作業(yè)目的。

應用了北斗導航系統(tǒng)的無人機能夠執(zhí)行預先規(guī)劃的航行方案，在規(guī)定的時間完成相關作業(yè)，并且回到指定的地點。從航線上來看，應用了北斗導航系統(tǒng)之后，無人機的航線飛行精準度也能夠得到較大的提升。同時也可以根據不同作業(yè)內容的飛行速度來進行調整，以此發(fā)揮無人機作業(yè)的最大優(yōu)勢，并且可以確保數據和作業(yè)效率的有效性。

2.2高效進行信息處理。北斗導航系統(tǒng)的應用，能夠增強無人機和控制人員之間的信息傳輸效率和質量，從而提升對無人機飛行控制的有效性。高效率的信息傳輸可以將管理人員發(fā)布的飛行指令在超短的時間內傳輸至無人機的控制中心，并且結合系統(tǒng)的高效運轉來執(zhí)行指令的相關內容，這能夠進一步提升數據處理的速度，降低大量數據和指令運轉的壓力，從而增強無人機的操作時效性和有效性。

另外，北斗導航系統(tǒng)具備極強的短報文能力，因此可以在無人機在環(huán)境監(jiān)測和地形測繪過程中實現(xiàn)大量數據的整合傳輸，尤其是針對信號微弱的地區(qū)，也能夠實現(xiàn)高質量的信息傳輸和指令通信。例如利用無人機來實現(xiàn)搶險救災，在復雜的災情環(huán)境中也能夠準確定位地理坐標，并且不會受到周邊多種因素的影響，實現(xiàn)數據信息的實時高效傳輸，進一步提升搶險救災的效率。

2.3快速處理突發(fā)情況。利用無人機進行作業(yè)的環(huán)境往往較為復雜，是人為無法進行的，因此影響因素較多，這些也可能會對無人機的運行造成影響，在飛行作業(yè)過程中發(fā)生突發(fā)事件的幾率不可避免。但是應用了北斗導航系統(tǒng)，能夠為無人機處理突發(fā)情況的效率和質量提供保障。

北斗導航系統(tǒng)可以實時監(jiān)測無人機運轉的實際狀態(tài)，也可以通過對管理人員的指令分析來定位當前需要執(zhí)行的緊急處理操作。當無人機遇到緊急情況必須進行迫降時，若已經和管理人員之間斷開了聯(lián)系，北斗導航系統(tǒng)可以結合系統(tǒng)中的預先指令實現(xiàn)精準迫降，并且能夠向系統(tǒng)實時發(fā)送坐標和狀態(tài)信息，以便進行設備回收以及維修方案的制定。

2.4監(jiān)控管理飛行狀態(tài)。北斗導航系統(tǒng)的應用可以在人機交互界面中呈現(xiàn)出當前無人機的飛行狀態(tài)和相關參數，以便管理人員可以根據參數來調整指令信息，以保證無人機可以按照既定的航線和速度進行飛行作業(yè)。另外，在飛行作業(yè)的過程中，北斗導航系統(tǒng)也可以借助設備上自帶的遙感裝置以及信號接收裝置，實時檢測作業(yè)環(huán)境中的其他危險信號。

3無人機自動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

由于應用了北斗導航系統(tǒng)之后的無人機飛行控制效率更高，自身的性能也得到了拓展，因此建立在當前的應用領域基礎上，無人機也逐步滲透到農業(yè)管理、城市建設、土木工程、管道測繪、反恐事業(yè)、警用等諸多領域，能夠進一步優(yōu)化當前的智能化社會發(fā)展體系。同時建立在當前既有的北斗導航系統(tǒng)應用模式的基礎上，進行技術和性能創(chuàng)新，逐步完善無人機飛行控制系統(tǒng)的功能，打造更加高端的無人機智能控制系統(tǒng)。

結語：綜上所述，北斗導航系統(tǒng)在無人機飛行控制系統(tǒng)中的使用已經成為我國在該領域技術發(fā)展的推動性力量，同時也成為融入各個領域中的重要高新智能工具。建立在智能導航、數據處理和傳輸、突發(fā)情況處理以及監(jiān)管飛行狀態(tài)這幾個方面進行綜合分析，不僅能夠突出北斗導航系統(tǒng)的應用優(yōu)勢，同時也可以為無人機飛行控制系統(tǒng)以及設備性能的優(yōu)化提供技術支撐。

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