无人机飞行控制技术分析

孙小苗

摘要：无人机在飞行的过程中借助空气产生了自主上升的条件，飞行控制中预先编好了飞行控制的程序，地面操作人员在远程控制的基础上实现了无人机的飞行操作。无人机飞行控制技术为核心的操作技术，随着无人机的价值越来越高，飞无人机飞行控制技术也面临着一系列的挑战，无人机中一定要保证飞行控制技术可以满足实际的需求，以此来完善无人机飞行控制的过程。基于此，对无人机飞行控制技术进行研究，仅供参考。

关键词：无人机；飞行；控制技术

引言

无人机自主控制技术在我国具有非常关阔的发展前景，其可以广泛的应用于军事、生产及生活的各个方面，随着我国科学技术的不断进步，针对无人机自主控制技术的探索也在不断攻坚克难，新技术的广泛应用大大提升了无人机自主控制技术的水平，将我国无人机系统的建设带入了更为先进和智能化的领域，在未来一段时间内我国仍将致力于对无人机自主控制关键技术的研发与创新，以实现无人机自主控制在各个领域的有效应用。

1无人机飞行控制分析

无人机为一种无人驾驶的飞行器，飞行期间无载人行为。无人机飞行控制需要依靠计算机、互联网以及控制终端完成，飞行控制期间涉及到大量的运行程序、无人机飞行控制可以分成主体、终端系统和负荷三个模块，现阶段的无人机主要运用在军事、民用两个方面，无人机飞行控制的能力强，无人机可以在高效的状态下完成指定任务，而且其可胜任困难的任务。飞行控制促使无人机可以深入到多种环境中作业，无人机作业中不会出现人员伤亡，是无人机飞行控制的一项优势。

2无人机自主控制的关键技术需求

无人机自主控制技术借助科技的发展与信息技术的不断进步，实现了技术水平的创新和突破，目前我国在无人机自主控制关键技术的发展上需要存在以下需求:首先，针对无人机全面环境感知能力的技术研究，环境感知能力的技术发展是无人机自主控制技术中的关键技术，通过环境感知技术，可以帮助无人机自主控制系统自动识别操作中的一系列干扰，实现智能化的无人驾驶。其次，针对无人机自主导航和规划的技术研究，无人机自主控制技术的发展需要依托强大的自主导航和规划系统，实现精准的导航定位和路径规划，从而确保自主控制操作中的最优化路径选择和排除周边干扰，提升无人机自主控制系统的灵活性和准确性，提升自主规划路径的能力，实现真正的无人控制、自主操作。再次，针对无人机协同工作技术的研究，无人机自主控制系统要实现在多个领域的应用，就对无人机的跨平台工作能力提出了较高的要求，无人机系统需要能够与各个平台建立有效的协同和联系，实现数据的共享和技术的支持，并实现良好的操作应用。

3无人机系统自主控制的关键技术

3.1无人机容错控制方法与技术

容错控制技术最初的发展动力源自航空航天领域,美国空军在20世纪80年代提出了“自修复飞行控制系统”等概念,以保证飞行器在故障情况下能安全着陆.容错控制器设计一般可分为被动容错方法和主动容错方法.前者的思路是在设计之初就考虑各种可能发生的故障,对于每一类故障求得一组可行解,最后综合各组可行解找到一个共同解.主动容错控制器通常由故障诊断和重构控制器构成:主动容错控制器通过诊断模块获取故障信息后,进行控制重构求得针对该类故障的最优解,并替换标称控制器.与被动容错设计方法相比,主动容错设计具有更小的保守性、更强的针对性和更好的性能.

3.2远程通信技术

远程通信技术是无人机自主控制系统能够获取飞行指令、分解飞行任务，并实时与地面站进行数据共享和指令发送的技术基础。随着我国通信技术的不断发展，无人机自主控制技术将不断加快在数字微波通信和卫星通信方面的技术研发和应用，以更好的满足无人机与地面站进行通信的数据传输与共享要求，提升通信网络与信号的稳定性，更好的强化对无人机自主控制系统的管理。

3.3核心控制技术

无人机飞行控制的核心技术中，首先是规划飞行航线，同时控制好飞行的过程，无人机起飞以前，核心控制技术中的计算机系统会根据作业目标设计出航线以及飞行轨迹，计算机系统会随时跟踪无人机的飞行过程，监控并观察无人机的飞行状态，保障无人机的飞行符合前期规划好的航线及轨迹，防止无人机有偏航的情况，确保无人机能够保质保量的完成任务。无人机在飞行的过程中如果有偏航的问题，这时无人机中的核心控制技术就能纠正航线，完成航线的导正工作，再次准确的控制无人机的飞行。然后是无人机核心控制技术中的数据采集技术，无人机飞行的过程中产生了大量的数据信息，地面的核心控制系统会在无线传输的条件下收集无人机的数据信息，这个过程就完成了无人机数据采集的工作。核心控制技术中采集无人机的数据信息，后期再把数据应用到无人机飞行控制技术的研究中。最后是无人机飞行控制技术中的故障处理技术，无人机在飞行期间面临着突发性的故障，也就是无人机执行任务期间遇到故障，这时飞行控制系统会自动处理无人机中的故障，快速的处理好无人机的故障，保证无人机可恢复正常的状态。

3.4传感技术

传感技术是帮助无人机自主控制系统更好的感知外界环境，进行自主导航和路径规划，排除环境干扰，完成飞行指令的关键技术，目前我国的无人机传感技术还处于比较初级的阶段，还需通过技术的不断突破实现更为精准、快速和科学的感知，并实现在军事中的有效应用。

4无人机系统自主控制关键技术的发展趋势

4.1兼具有人机与无人机的双重优点

虽然我国航空工业体系起步较晚，但我国重工业发展十分迅速，特别是近几年以来，我国综合国力与科技水平的不断提高，军用无人机开始正式投入到各部队布置中。由中国自主研发的无人机，更是将无人机的应用环境拓展到高原领域，打破了“中国无人机不能高原使用”的谬论，并横向往民用领域拓展，为部队物资运输、经济支持等方面提供了有力保障。但从目前军用无人机发展情况来看，我国无人机仍然存在致命的缺陷，它太过偏重于人的干预与判断，也就是说，驾驶员需要依赖无人机反馈的信息做出相应的判断，但图像与现实存在一定的误差，这使得驾驶员极容易受到干扰，为此兼具有人机与无人机双重优点的智能无人机成为我国航空工业无人机领域的重要研究方向。

4.2信息化

目前，无人机自主控制技术在我国还处于比较初级的阶段，很多技术的发展尚不完善，在无人机自主控制技术中最为关键的就是无人机在不确定的环境下和干扰因素中自主控制技术，该种技术的发展不仅可以能增强无人机自主控制系统的感知能力，而且伴随技术水平不断提高的趋势，加强信息获取的速度和精确性，提高无人机与地面站的信息传输与共享能力，从而实现真正的无人驾驶与自主控制，为无人机在多领域的广泛应用奠定基础。

结束语

综上所述，现代无人机是集智能、信息与科技为一体的综合性战略工具，在部队中，无人机常常勇于替代军人完成侦查或侦测任务。其中，无人机具有机动灵活、适应环境广泛、生存能力强、隐蔽性大等优势，成为我国部队收集战场信息或军事信息的主要手段。

参考文献

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