無人機(jī)的核心技術(shù)都有哪些，其原理如何

（文章來源：鼎健航天）

無人機(jī)主要有五項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)，分別是機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)體材料技術(shù)、飛行控制技術(shù)、無線通信遙控技術(shù)、無線圖像回傳技術(shù)，這五項(xiàng)目技術(shù)支撐著現(xiàn)代化智能型無人機(jī)的發(fā)展與改進(jìn)。飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究與全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度地面驗(yàn)證試驗(yàn)。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度技術(shù)研究方面，包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)抗疲勞斷裂及可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)動強(qiáng)度、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、航空噪聲、飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合環(huán)境強(qiáng)度、飛機(jī)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)以及計(jì)算結(jié)構(gòu)技術(shù)等。

機(jī)體材料（包括結(jié)構(gòu)材料和非結(jié)構(gòu)材料）、發(fā)動機(jī)材料和涂料，其中最主要的是機(jī)體結(jié)構(gòu)材料和發(fā)動機(jī)材料，結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有高的比強(qiáng)度和比剛度，以減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，改善飛行性能或增加經(jīng)濟(jì)效益，還應(yīng)具有良好的可加工性，便于制成所需要的零件。非結(jié)構(gòu)材料量少而品種多，有：玻璃、塑料、紡織品、橡膠、鋁合金、鎂合金、銅合金和不銹鋼等。

提供無人機(jī)三維位置及時(shí)間數(shù)據(jù)的GPS差分定位系統(tǒng)、實(shí)時(shí)提供無人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)的狀態(tài)傳感器、從無人機(jī)地面監(jiān)控系統(tǒng)接收遙控指令并發(fā)送遙測數(shù)據(jù)的機(jī)載微波通訊數(shù)據(jù)鏈、控制無人機(jī)完成自動導(dǎo)航和任務(wù)計(jì)劃的飛行控制計(jì)算機(jī)，所述飛行控制計(jì)算機(jī)分別與所述航姿傳感器、GPS差分系統(tǒng)、狀態(tài)傳感器和機(jī)載微波通訊數(shù)據(jù)鏈連接。

無人機(jī)通信一般采用微波通信，微波是一種無線電波，它傳送的距離一般可達(dá)幾十公里。頻段一般是902－928MHZ，常見有MDSEL805， 一般都選用可靠的跳頻數(shù)字電臺來實(shí)現(xiàn)無線遙控。采用COFDM調(diào)制方式，頻段一般為300MHZ,實(shí)現(xiàn)視頻高清圖像實(shí)時(shí)回傳到地面，比如NV301等。現(xiàn)階段，無人機(jī)廠商獲取核心競爭力的關(guān)鍵因素取決于飛機(jī)的飛控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通鏈路。

飛控子系統(tǒng)是無人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場回收等整個(gè)飛行過程的核心系統(tǒng)，飛控對于無人機(jī)相當(dāng)于駕駛員對于有人機(jī)的作用，是無人機(jī)最核心的技術(shù)之一。飛控一般包括傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和伺服作動設(shè)備三大部分，實(shí)現(xiàn)的功能主要有無人機(jī)姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無人機(jī)任務(wù)設(shè)備管理和應(yīng)急控制三大類。

其中機(jī)體大量裝配的各種傳感器(包括角速率、姿態(tài)、位置、加速度、高度和空速等)是飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是保證飛機(jī)控制精度的關(guān)鍵。在不同飛行環(huán)境下，不同用途的無人機(jī)對傳感器的配置要求也不同。

導(dǎo)航系統(tǒng)向無人機(jī)提供參考坐標(biāo)系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導(dǎo)無人機(jī)按照指定航線飛行，相當(dāng)于有人機(jī)系統(tǒng)中的領(lǐng)航員。無人機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)主要分非自主(GPS等)和自主(慣性制導(dǎo))兩種，但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點(diǎn)，多種導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合的“慣性+多傳感器+GPS+光電導(dǎo)航系統(tǒng)”將是未來發(fā)展的方向。

不同用途的無人機(jī)對動力裝置的要求不同，但都希望發(fā)動機(jī)體積小、成本低、工作可靠，對于油動工業(yè)機(jī)來講渦輪將取代活塞成為無人機(jī)的主力動力機(jī)型，對于電動消費(fèi)機(jī)來講，太陽能、氫能等新能源電動機(jī)有望為小型無人機(jī)提供更持久的生存力。

數(shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)是無人機(jī)的重要技術(shù)之一，負(fù)責(zé)完成對無人機(jī)遙控、遙測、跟蹤定位和傳感器傳輸，上行數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)遙控、下行數(shù)據(jù)鏈執(zhí)行遙測、數(shù)據(jù)傳輸功能。隨著機(jī)載傳感器、定位的精準(zhǔn)程度和執(zhí)行任務(wù)的復(fù)雜程度不斷上升，未來在全天候要求低的領(lǐng)域可能還將出現(xiàn)激光通訊方式。
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