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  • 1 # 子更

    無人機已經取得了不起的成就,但隨著不斷增強的需求,無人機技術的真正潛力由於一些瓶頸還沒辦法釋放。如今世界各地的研究人員和技術專家正在努力改進當前無人機技術的缺點,而以下幾部分則是重點需要突破的方向。

    電池壽命

    個人使用無人機所經歷最大的困難恐怕是電池能量壽命所帶來的限制,目前的電池缺乏足夠的動力,無人機甚至沒辦法保持飛行超過30分鐘,這是當下無人機技術沒辦法取得重大突破關鍵因素。

    科學家們正試圖生產處更有效的電池,使得無人機可以在空中飛行很長時間。此外,專業技術業人員也正在牙就將太陽能電池板技術運動到無人機上。據預測,在不久的將來,無人機的電池能量壽命將得到明顯的改善,這將使得他們能夠在充點前飛行更遙遠的距離。

    防撞擊

    為了應對這種潛在的威脅,我們必須要提高無人機的保護措施,研究人員如今正在積思考無人機事故的預防方案工作。這背後的概念是將無人駕駛飛機固定,這使得其能夠識別其他事物存在的方向,並採取具有挑戰性的技術防止事故發生。雖然已經開始設定這樣的程式,但碰撞發生的概率仍然很高。

    自動駕駛儀

    在市場上可用的無人機都需要管理,某種程度上技術人員在地上操作,這些人必須經過嚴格的培訓,並取得無人機飛行的認證。然而,這即將會發生改變。專業人士已經在嘗試將自動化技術運用在無人機上,這在未來使得它們能夠自主飛行,而無需人類的操作。有了這個自動的功能,那些沒有無人機操控經驗的人們也將能夠在旅行途中使用它們。

    導航

    無人機的導航是另一個需要大量創新的技術區域。目前,GPS被用來指揮無人機的飛行,但這種技術很明顯有幾個缺點。

    GPS在人口稠密的環境像叢林和溼地,往往不是很有效率。GPS在探索這些地方的時候,這會給無人機的征程設計產生負面影響。為了防止這樣的問題,研究人員正考慮為GPS提供某種目的的備份技術工作。這些額外的技術將能夠保證無人機完成他們的任務,即使GPS出現了很大的問題時。

    控制系統

    有無人機在旅行過程中很容易受到干擾,控制技術將會是無人機技術的關鍵。這些技術用於管理無人機受到不同元素影響時的應變能力:如超速,溼潤和環境等。

    如果沒有這些管理技術,這將很難管理無人機的運動。目前的開發設計管理都集中在無人機的保護上,科技認識正視試圖確保管理技術不會輕易受到病毒損害。除此之外,地面上的無人機操控人員也將能通過控制系統更好地控制無人機的運動。

    通訊系統

    是與任何其它飛機一樣,互動技術對於無人駕駛飛機非常重要。他們被地面上的操作人員使用,與無人機取得聯絡,並給予必要的指導方針。不過的互動技術的問題在於它們只是與無人機保持聯絡。

    類似於控制系統、互動技術,無人機可能需要防火牆,這使得它們沒辦法被劫持。對無人機創始人們來說,需要通過無人機互動技術,使得這些無人機即使在不受歡迎的情況下也能有效運作,可能將會是關鍵。

  • 2 # 業餘拆解君

    動力技術

    續航能力是目前制約無人機發展的重大障礙,業內人士也普遍認為消費級多旋翼續航時間基本維持在20min左右,很是雞肋。逼得使用者外出飛行不得不攜帶多塊電池備用,造成使用操作的諸多不便,為此有諸多企業在2016年裡做出了新的嘗試。

    導航技術

    無人機準確地知道自己“在哪兒”、“去哪兒”,幾乎是類似於人類“從哪裡來、到哪裡去”的哲學問題,在無人機的任何發展階段都是繞不開的問題。

    通訊技術

    無人機通訊技術長久以來都是行業研究的重點和難點,怎麼樣才能保障通訊的安全和便捷,也是眾多專家研究的關鍵領域。

    飛控技術

    飛控是無人機的大腦,也是整體最為關鍵的部分,如何保持機體平穩飛行,不斷升級產品質量,是各家企業在市場競爭中的關鍵所在。

    晶片技術

    世界著名晶片製造商如三星、英特爾均以紛紛進駐無人機行業,研發集無線通訊、感測器整合和空間定位等功能於一體的高效能晶片,使無人機能夠獲得和個人電腦一樣的處理能力。

    攝影、VR和空管技術沒涉及到,融融網上面有資料,希望可以幫助你。

  • 3 # 一點先知

      目前在全世界範圍內已掀起了無人機的研製熱潮,全球共有57個國家研製和發展無人機,種類達1000 多種,其中已成為無人機產品的有400 多種。

      研製無人機的公司主要是諾斯羅普·格魯曼公司、通用原子航空系統公司、航空環境公司以及美國飛機軍械有限公司,典型產品包括“掃描鷹”、“影子”、“捕食者”、“死神”、“全球鷹”、“RQ-170”等。

      縱覽國外無人機,其發展呈現出以下主要特點:

      (1)大/ 中/ 小/ 微型、遠/ 中/近程、高/ 中/ 低空各種型別無人機全譜系全面發展。

      (2)無人機型號系列化發展。為滿足不同客戶需求或為儘快顯著提高戰術技術性能,多采用系列化改進改型。

      (3)採取以任務為牽引、平臺為核心的發展模式。

      (4)無人機自主化水平有待提高。

      (1)中小型無人機仍將佔有重要的位置。

      (2)無人作戰飛機發展迅猛。

      (3)用於偵察監視的高空長航時無人機需求旺盛。

      (4)“飛翼佈局”無人機是高階無人機發展的重要方向。

      (5)臨近空間超高速無人機將作為重要突防裝備進行大力發展。

      (6)近中程多用途無人直升機成為新的熱點,將成為無人機大家族中不可或缺的重要組成部分。

      (7)無人機系統技術全面協調發展。

      無人機關鍵技術及發展預測

      1 能源與動力技術

      無人機採用的推進系統形式要比有人飛機多,採用的能源與動力型別各異,包括:傳統的小型渦扇發動機、小型渦噴發動機、小型渦槳發動機、活塞發動機、轉子發動機以及電池組、太陽能電池、燃料電池、超燃衝壓發動機、定向能及核同位素等。

      不同用途的無人機對動力裝置的要求不同,但都希望動力裝置燃油經濟性好、重量輕、體積小、可靠性高、成本低、使用維修方便。從經濟因素、可靠性等方面考慮,現階段無人機均採用技術成熟的活塞、渦扇、渦噴、渦槳發動機或在這些發動機基礎上進行適應性改進。

      活塞式發動機適合於低空低速中小型、長航時無人機;

      渦扇、渦槳發動機適合於高空長航時無人機以及無人作戰機,這類發動機油耗低,發動機尺寸、重量和推力能與無人機達到較好的匹配;

      渦噴發動機適合於低成本、短壽命、高機動的靶機或自殺攻擊類無人機。

      從長遠發展來看,單純對現有發動機進行改型並不能完全滿足無人機對飛行速度、高速、續航效能等指標的要求,開發適合於無人機使用的發動機十分必要,尤其是中小推力的大涵道比、小尺寸核心機的渦扇發動機,這類發動機將是未來無人機動力裝置發展的重點。此外,開展太陽能、燃料電池、液氫燃料系統等新型能源的應用研究,可為無人機提供更高效的動力源。

      2 無人機平臺技術

      高效氣動力技術

      無人機在氣動力設計要求、設計理念方面與有人機存在較大差別。有人機氣動設計通常以航程、速度作為優先優化目標,然而無人機通常以航時作為優先優化目標。無人機尺寸小、速度低,存在低雷諾數條件下的高升力、高升阻比、高續航因子設計要求。高效氣動力技術是提高無人機效能的重要技術途徑。

      提高無人機的生存能力的關鍵就是降低其可探測性。隨著材料、電磁學、熱力學、空氣動力學等學科的不斷髮展,越來越多的新技術也將應用於無人機的隱身設計中,具體包括以下幾個方面。

      外形隱身技術。採用翼身高度融合的無尾飛翼佈局、內埋式進氣道、二維噴管等設計技術可有效降低雷達反射面積和紅外特徵,提高無人機的隱身能力。

      等離子體隱身技術。理論和試驗研究表明,等離子體技術是隱身技術發展的新方向之一,飛行器上安裝的等離子發生器所產生的等離子體能對飛行器關鍵部位進行遮擋,並對雷達照射進行吸收,從而實現飛行器隱身。目前,這項技術在研究中暴露出了很多問題,仍有待解決。

      主動隱身技術。主動隱身技術是根據照射到飛行器上的電磁波頻率、入射方向等,利用機載有源射頻發射裝置主動地發射與散射回波相位相反、幅度一致的電磁波,實現與散射回波的對消。目前,主動隱身技術尚處於理論與試驗研究階段,但隨著隱身技術的發展,特別是飛行器近場散射特性技術、ESM( 電子支援措施) 等技術的發展,主動有源對消隱身技術必將成為未來發展的重點。

      為追求長航時效能,無人機通常採用大展弦比佈局以儘可能提高升阻比(如一些無人機展弦比達到30以上),採用輕量化機體結構降低飛行重量。但大展弦比佈局、輕量化結構與機體強度和剛度要求會產生突出矛盾。

      氣動載荷設計技術

      滯空型無人機一般飛行速度較低、翼載小、升力大,對於同樣強度的陣風,無人機陣風載荷比有人機大得多。無人機結構強度一般需要將陣風載荷作為主要的設計工況,而陣風載荷大小決定了無人機結構設計的強度。如果以現有輕型飛機、通用飛機的強度設計標準進行無人機載荷設計,無人機結構將付出很大的代價。以輕量化結構為目標,綜合無人機氣動力特性、無人機飛行控制操縱方式、無人機設計壽命等因素開展無人機氣動載荷設計技術是提高無人機綜合性能的重要技術途徑。

      複合材料結構技術

      無人機以複合材料結構為主,不同型別的無人機對複合材料結構有不同的要求,如大型無人機主要對大尺寸、全復材結構有較高要求,而小型無人機對複合材料結構的要求是低成本、快速加工製造、快速修復等。

      態勢感知技術

      實現無人機自主控制必須不斷髮展態勢感知技術,通過各種資訊獲取裝置自主地對任務環境進行建模,包括對三維環境特徵的提取、目標的識別、態勢的評估等。

      規劃與協同技術

      規劃與協同技術涉及兩個方面的技術:路徑規劃和協同控制。這兩個方面相互依託,互相聯絡。無人機路徑規劃與重規劃能力是無人機自主控制系統必須具有的,即系統可以根據探測到的態勢變化,實時或近實時地規劃、修改系統的任務路徑,自動生成完成任務的可行飛行軌跡。自主飛行無人機典型的規劃問題是如何有效、經濟地避開威脅,防止碰撞,完成任務目標。

      自主決策技術

      對於複雜環境下工作的無人機,必然要求具有較強的自主決策能力,以適應未來的需要。自主決策技術需要解決的主要問題包括:任務設定、編隊中不同無人機協調工作、機群的使命分解等。

      執行任務技術

      無人機自主控制發展的最終目的是使它對環境和任務的變化具有快速的反應能力。無人機自主控制應該具有開放的平臺結構,並面向任務、面向效能包含最大的可拓展性。先進的無人機自主控制應當提供編隊飛行、多機協同執行任務的能力。

      4 網路化通訊技術

      目前的無人機系統作為相對獨立的系統只在局域使用,未來的戰場在同一空域將充斥著各種功能、各種型別的無人機與戰鬥機、直升機。無人機之間、無人機與有人機之間、無人機與地面作戰系統必須進行有機協調,使無人機都成為“全球資訊柵格”的一個節點,實現無人機與其他無人機或指揮控制系統之間的互聯、互通、互操作。

      針對無人機叢集作戰、協同作戰以及網路化作戰的應用需求,應突破無線寬頻分散式動態多址接入、實時魯棒的寬頻傳輸、資料鏈網路頑存等關鍵技術,構建無人機叢集資料鏈自適應網路體系,為實現實時、寬頻、安全的無人機叢集資料鏈提供技術支撐。

      有效載荷是無人機執行偵察、監視、電子對抗、打擊、戰效評估任務的關鍵因素,應用於無人機的有效載荷包括通用感測器( 光電、雷達、訊號、氣象、生化)、武器、貨物( 傳單、補給品) 等。

      隨著電子、通訊、計算機等技術的進步,無人機的感測器技術發展主要表現在以下幾個方面:多光譜/ 超光譜探測技術、先進的合成孔徑雷達技術、鐳射雷達技術。

      中國無人機發展現狀

      中國無人機研究起步於20 世紀50 年代,在90 年代取得實質性進展。經過不懈努力,無人機技術取得長足進步,效能不斷提高,已形成較為完善的無人機體系,各種型別、各種功能無人機已投入使用。但從整體水平來看,中國無人機技術與美國和以色列等無人機強國相比差距明顯,存在以下幾個突出問題。

      行業規劃與規範問題

      雖然中國在無人機技術發展方面取得長足發展,產品種類繁多,但存在重複投資、低水平重複、高階無人機發展依然較落後的突出問題。

      發動機瓶頸問題

      中國無人機的發展很大程度上受制於發動機,一方面中國發動機研製基礎本身較為薄弱;另一方面在無人機特定的高空低雷諾、大過載等飛行條件下,對發動機也提出了特殊的要求。目前,中國無人機動力主要以活塞和燃氣渦輪發動機為主,活塞發動機技術成熟、應用廣泛。但作為未來主流,無人機動力所採用的渦扇發動機與國外差距明顯,不能完全滿足無人機對飛行速度、航時等指標的要求。

      網路化通訊問題

      中國在無人機資料鏈技術方面取得了長足進步,但需要進一步提高不同類別無人機之間,無人機與有人機之間,不同使用單位之間大範圍、大規模使用無人機的互操作能力;規範完善資料鏈與任務載荷、資料鏈與航電系統之間的介面標準體系;提高網路化水平;進一步提高測控與資訊傳輸速率,以滿足高解析度、多光譜/ 超光譜、多載荷的傳輸速率需求。

  • 4 # 二手挖掘機鐵二哥

    無人機主要有五專案關鍵技術,分別是機體結構設計技術、機體材料技術、飛行控制技術、無線通訊遙控技術、無線影象回傳技術,這五專案技術支撐著現代化智慧型無人機的發展與改進

  • 5 # 老逗DIY

    眾所周知,隨著科技的進步,無人機技術是越來越趨於穩定發展了。現在市面上的無人機,種類非常繁多,功能也很齊全,但是在續航這一塊,卻是非常難以攻破,以致於無人機的續航時間一直居下不高,無人機關鍵技術。無人機關鍵技術:無人機主要有五專案關鍵技術,分別是機體結構設計技術、機體材料技術、飛行控制技術、無線通訊遙控技術、無線影象回傳技術,這五專案技術支撐著現代化智慧型無人機的發展與改進。

    1.機體結構設計技術飛機結構強度研究與全尺寸飛機結構強度地面驗證試驗。在飛機結構強度技術研究方面,包括飛機結構抗疲勞斷裂及可靠性設計技術,飛機結構動強度、複合材料結構強度、航空噪聲、飛機結構綜合環境強度、飛機結構試驗技術以及計算結構技術等。

  • 6 # 智慧科環機械

    無人機需要的基本技術:

    1,航天發動機;

    2,螺旋槳;

    3,機架;

    4,操控系統。

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