无人机自主控制技术发展与挑战 杨华中
无人机测绘操控技术中常见的技术挑战与解决方案
无人机测绘操控技术中常见的技术挑战与解决方案随着科技的不断发展，无人机测绘技术在各个领域得到了广泛的应用。
无人机测绘操控技术是无人机测绘的关键环节，但也面临着一些技术挑战。
本文将探讨无人机测绘操控技术中常见的技术挑战，并提出相应的解决方案。
首先，无人机测绘操控技术中的一个重要挑战是导航和定位准确性。
在复杂的环境中，如城市高楼、森林等，无人机的导航和定位面临着较大的困难。
为了解决这个问题，可以采用多传感器融合技术。
通过结合GPS、惯性导航系统、视觉传感器等多种传感器的数据，可以提高无人机的导航和定位准确性。
此外，还可以利用地面基站和卫星通信系统进行实时数据传输和校正，进一步提高定位精度。
其次，无人机测绘操控技术中的另一个挑战是飞行稳定性和控制精度。
无人机在飞行过程中受到风力、气流等外界因素的干扰，容易造成飞行不稳定和姿态控制困难。
为了解决这个问题，可以采用自适应控制算法和飞行控制系统。
自适应控制算法可以根据无人机当前的飞行状态和环境条件，自动调整控制参数，提高飞行稳定性。
飞行控制系统可以通过精确的姿态传感器和动力系统，实现对无人机的精确控制，确保测绘任务的准确性。
此外，无人机测绘操控技术中还存在着数据处理和传输的挑战。
无人机在测绘过程中会产生大量的数据，如图像、点云等。
如何高效地处理和传输这些数据是一个技术难题。
为了解决这个问题，可以采用数据压缩和分块传输技术。
数据压缩可以减小数据的体积，提高数据传输的效率。
分块传输技术可以将大规模的数据分成多个小块进行传输，提高数据传输的稳定性和可靠性。
最后，无人机测绘操控技术中还需要解决能源和续航能力的挑战。
由于无人机测绘任务通常需要较长的飞行时间，能源和续航能力成为制约技术进步的一个瓶颈。
为了解决这个问题，可以采用高能量密度的电池技术和智能能源管理系统。
高能量密度的电池可以提供更长的飞行时间，智能能源管理系统可以根据无人机当前的能量消耗和任务需求，合理调配能源，延长无人机的续航能力。
简述无人机技术的主要发展方向及其面临的挑战
简述无人机技术的主要发展方向及其面临的挑战无人机技术是指通过遥控或自主飞行的方式，完成各种任务的飞行器。
目前，无人机技术已经得到了广泛的应用，包括军事、民用、商业等领域。
未来，无人机技术将继续向着以下几个方向发展：一、智能化智能化是未来无人机技术的重要发展方向。
通过加装各种传感器和处理器，使得无人机具备更强大的感知和判断能力。
这样可以使得无人机更加灵活、自主，并且可以完成更为复杂的任务。
二、多样化未来无人机的形态将会更加多样化。
除了现有的固定翼和旋翼式飞行器外，还会出现类似于蜜蜂和昆虫等小型飞行器，以及类似于鱼类和水母等水下飞行器。
这些新型飞行器可以适应不同的环境和任务需求。
三、高效化未来无人机将会更加高效化。
通过采用新型材料和新型动力系统，使得无人机在能量利用率、工作效率等方面都有所提升。
这样可以使得无人机在执行任务时更加省电、省时、高效。
四、网络化未来无人机将会更加网络化。
通过建立无人机之间的通信网络，以及与地面控制站的联网，可以实现无人机之间的协同作战、信息共享和任务分配等功能。
这样可以使得无人机的整体效能得到提升。
然而，无人机技术在发展过程中也面临着一些挑战。
其中主要包括以下几点：一、安全性问题由于无人机的使用范围越来越广泛，因此安全性问题就显得尤为重要。
例如，无人机可能会被黑客攻击或恶意操作，导致飞行事故或信息泄露等问题。
二、隐私保护问题随着无人机技术的不断发展，可能会涉及到个人隐私保护问题。
例如，在商业领域中使用无人机进行监控和调查时，需要考虑如何保护个人隐私。
三、法律法规问题由于无人机技术还比较新颖，在法律法规方面还存在一些不确定性。
例如，在民用领域中使用无人机需要遵守哪些规定和标准等问题。
综上所述，未来无人机技术将会向智能化、多样化、高效化和网络化方向发展。
但是，无人机技术在发展过程中也需要解决安全性问题、隐私保护问题和法律法规问题等挑战。
只有充分考虑这些问题，才能够更好地推动无人机技术的发展。
无人机技术的应用与挑战
无人机技术的应用与挑战无人机技术的快速发展已经在各个领域展现出巨大的应用潜力。
无人机的灵活性和多功能性使其成为了许多行业的关键工具。
例如，在农业领域，无人机可以通过搭载各类传感器，实时监测农田情况，并为农民提供农作物生长状况报告。
在物流领域，无人机可以实现快速的包裹送达，提高物流效率。
同时，在救援行动中，无人机的应用也可以避免人员生命安全的危险。
然而，无人机技术的广泛应用也带来了一系列的挑战。
首先，无人机的隐私问题备受关注。
由于无人机可以搭载各类摄像设备，存在滥用的风险。
因此，政府和行业协会需要加强监管，确保无人机使用的合法合规，避免滥用个人隐私的问题。
其次，飞行安全是无人机技术面临的重大挑战。
在无人机飞行的过程中，可能会存在与其他飞行器的冲突，或是因为机械故障导致事故发生的风险。
为了确保飞行的安全，无人机需要拥有高精准度的避障系统，并且与人类驾驶飞行器进行有效的通讯。
此外，无人机技术的法律和道德问题也亟需关注。
例如，使用无人机进行监控行为时，需要保障人们的合法权益，遵守相关法律法规。
同时，无人机的使用也需要遵循道德准则，确保不侵犯他人的隐私和安全。
在应对无人机技术的挑战时，我们需要采取一系列的解决措施。
首先，加强相关法律法规的制定和执行，确保无人机的合法合规使用。
其次，加强监管，建立机制来阻止无人机的滥用和侵权行为。
同时，推动无人机技术的自主创新，提升无人机的安全性能，减少事故风险。
此外，公众的关注和参与也至关重要。
通过加强对无人机技术的宣传和教育，提高公众的飞行安全意识，共同维护好无人机技术的良好发展环境。
总之，无人机技术的应用前景广阔，但同时也面临着一系列的挑战。
我们需要全力以赴应对这些挑战，并将无人机技术应用于各个领域，推动社会的进步与发展。
无人机自主控制关键技术新进展
无人机自主控制关键技术新进展摘要：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。
关键词：无人机；自主控制；关键技术引言顾名思义，无人机就是无人驾驶的航空器，它们的操控者往往位于较为安全的地面，并通过各类飞行控制系统遥控无人机的飞行方向与各类功能。
与常规航空器相比，无人机最大的优势在于保障了驾驶员的个人安全，同时，无人机还具有生产成本较低、生存能力强、作战效率高等优点。
自上世纪七十年代起，无人机被广泛运用过战场侦测、信息干扰等方向，并取得了极大的战术成果，如海湾战争、科索沃战争以及阿富汗战争等，无人机凭借无人机优势，中断敌方传输网、干扰信息传递等举措，成功帮助军队扩大战果。
1无人机自主控制概述无人机自主控制技术是无人机系统中的重要环节，其主要是指无人机的自适应控制水平和能力，无人机的自主控制系统可以根据地面站发送的信号指令完成规定的飞行任务，并通过自主检测、信息抓取、状态控制和电机控制等一系列技术执行地面站发送的指令。
无人机自主控制技术可以借助无线通信技术实现信号的接收，并对无人机通信接口的状态进行自主的监测和排查，确保无人机通信系统的正常运行;当系统接收到来自地面站的指令后，获取完成指令所需的飞行信息，在对飞行指令进行结算后，通过程序驱动无人机的自主控制系统，来执行地面站发送的指令，并借助无线传感器与地面站进行实时的通信与数据的共享，帮助地面站实时监测无人机的飞行状态，获取飞行数据，并进行有效的控制，通过自主控制技术的应用实现智能化的飞行指令执行。
2智能化军用无人机自主控制技术发展现状2.1信息化战场演变在新军事变革的背景下，战场环境愈发复杂，而在古代战场中，对阵双方往往追求军队的装备与人数，是一种近似于“平推”式的“将对将，兵对兵”；在近代战场中，军需竞赛仍然存在，双方从装甲、防护转变为“高精度、远射程”高端军需技术的研究，这使得近代战争的惨烈程度远超以往；在现代战场中，更多的是一种“软”交锋，战场开始趋向于信息化，对交通运输网络的控制、对信息传递的控制，双方信息的不平等……都是决定战场走向的关键，相比之下，尖端武器装备的威慑性仍然存在，但却属于“台面”，双方不会轻易发动。
浅析无人机系统自主控制的关键技术
军将无人机系统自主控制的关键技术划分为体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互部分。
本文重点介绍了这些技术，并指出了今后可能发展的方向。
1.引言近年来，随着各种新技术的不断应用，无人机系统的复杂性及功能的自动化程度等日益增加。
由于作战环境的高度动态化、不确定性以及飞行任务的复杂性，使得规划与决策成为无人机面临的新的技术挑战，各种基于程序化的自动控制策略已经不能满足未来先进多功能无人机对复杂作战环境下的多任务的需求，自主飞行控制能力的提高成为未来无人机飞行控制系统发展的主要目标。
对于无人机系统自主控制关键技术的划分，目前还没有形成统一的标准。
AGARD报告（Mission p l a n n i n g s y s t e m s f o r t a c t i c a l aircraft，AGARD-AR-313，1992）认为通信、协调、目标识别与分配、冲突消解是自主控制研究的难题；SAB报告（UAV technologies and combat operations，SAB-TR-96-01，1996）认为人机接口和直接控制的缺失是战术无人机首要解决的问题；美国学者Churchman和Chandle等认为相对于人机接口、通信和目标识别，决策是实现自主最为困难的问题，不确定环境中快速在线的重规划是自主控制的关键问题；美国学者Clough认为自主控制的关键问题在于态势感知、决策分析和通信协同；美国国家研究委员会认为规划与决策、传感与感知、监控与诊断、网络与协同等是无人系统的关键技术；Valavanis等人认为时空建模技术、智能分层控制、嵌入式计算、网络化通信、传感器和感知技术等是实现无人机系统自主控制的关键问题。
结合国内外学者对无人机自主控制的研究现状，本文给出一种自主控制关键技术的划分方式，将关键技术划分为：体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互。
这种划分方式思路清晰，便于学术上的讨论与研究。
无人机系统自主控制的关键技术分析
无人机系统自主控制的关键技术分析作者：谢豇宇金印来源：《中国新通信》 2018年第12期【摘要】随着社会经济的发展，科学技术的不断进步，无人机系统也在与时俱进，不断完善技术。
自主控制技术是无人机系统的主要技术之一。
当前，我国的无人机系统还处于发展阶段，相对而言，其智能化程度和自主水平还不够高，而且，无人机的控制方式还是以操作人员的遥控技术为主，在很大程度上制约了无人机系统的发展。
本文主要分析了无人机系统自主控制技术的发展需求、发展现状，简要阐述了无人机系统控制的关键技术，结合实际情况介绍了无人机系统控制系统的发展趋势。
【关键词】无人机系统自主控制关键技术随着我国无人机系统智能化程度以及相关的自主水平的不断提高，加上，现代信息技术的发展，人机智能结合的相互控制逐渐被广泛应用。
无人机系统自主控制的关键技术正在不断完善，突破创新，克服和解决当前存在的不足和问题，希望能够促使无人机系统得到进一步发展。
一、无人机系统自主控制的关键技术概述1.1 无人机系统自主控制的关键技术发展需求随着社会经济技术的不断进步，对无人机系统自主控制的关键技术有了新的发展需求，为了顺应时代的进步和潮流，无人机系统自主控制技术需要积极发展一下几个方面：第一，加强无人机系统全面的环境感知能力，不断提高无人机系统自主控制技术的智能认知能力。
相对于现有的无人机自主控制技术而言，未来的无人机系统自主控制技术更应该侧重于智能化的发展，以便为复杂的发展环境提供专业的技术支持。
第二，加强无人机系统自主控制技术中自主导航和规划的能力，能够实现自主控制，达到精确的导航定位，使无人机系统自主控制技术能够发挥最大的自主性、灵活性和抗干扰性能力，提升无人机系统的自主规划能力，为无人机系统自主控制技术提供保障。
第三，加强无人机系统的学习适应能力，不断与其他智能设备进行科学的融合，提高系统智能化水平，从而实现无人机系统的自主控制技术与有人系统控制技术得到高效的协同作用。
无人机操控与维护的关键技术与难点剖析
无人机操控与维护的关键技术与难点剖析无人机作为一种新兴的航空器，正逐渐成为各个领域的热门工具。
无人机的操控与维护是其正常运行的关键，然而，这其中存在着一些技术与难点，需要我们深入剖析。
一、操控技术的关键问题1. 遥控与自主的平衡无人机的操控技术主要有两种方式，一种是通过遥控器进行远程操控，另一种是通过自主飞行系统实现自主飞行。
这两种方式各有优劣，遥控操控可以实现更精确的操作，但受限于遥控距离和信号干扰；而自主飞行系统可以实现更复杂的任务，但在复杂环境下的应对能力有限。
因此，如何在遥控和自主之间找到平衡点，是一个关键问题。
2. 动态环境感知与避障无人机在飞行过程中需要对环境进行感知，并及时做出相应的避障动作。
这需要搭载高精度的传感器，如雷达、摄像头等，以实时获取周围环境的信息。
然而，由于环境的复杂性和无人机自身的限制，如何准确地感知环境并做出正确的避障决策，仍然是一个技术难点。
3. 高精度的姿态控制无人机的姿态控制是指控制无人机在空中的姿态，包括俯仰、横滚和偏航等方向上的变化。
姿态控制的精度直接影响无人机的飞行稳定性和任务完成能力。
目前，姿态控制技术已经相当成熟，但在复杂环境和极端天气条件下的精度仍然需要进一步提高。
二、维护技术的关键问题1. 故障诊断与修复无人机在使用过程中可能会遇到各种故障，如电池故障、电路故障等。
及时准确地诊断故障并进行修复，是维护技术的关键问题之一。
为了实现故障诊断与修复，需要搭载相应的传感器和故障检测系统，并进行故障代码的分析和修复方案的制定。
2. 高效的电池管理无人机的电池管理是维护工作中的重要环节。
电池容量的充足与否直接影响无人机的续航能力和任务执行时间。
因此，如何合理地管理电池，延长其使用寿命，提高电池的充电效率，是一个需要解决的问题。
3. 高可靠性的通信系统无人机的通信系统是实现操控和数据传输的关键。
在复杂的环境中，通信系统可能会受到干扰或中断，导致无人机失去操控或数据传输。
无人机系统自主控制技术研究现状与未来趋势
无人机系统自主控制技术研究现状与未来趋势无人机系统已成为当今科技领域的重要研究方向之一，与此同时，自主控制技术也成为了无人机系统的重要发展方向之一。
本文将阐述无人机系统自主控制技术研究现状与未来趋势。
一、无人机系统自主控制技术研究现状无人机系统自主控制技术是指无人机在无人干预的情况下，自主完成巡航、避障、路径规划等任务的技术。
目前，无人机系统自主控制技术已经成熟，但仍有许多问题需要研究，以更好地应对各种应用场景。
以下是目前无人机系统自主控制技术的主要研究领域。
1. 避障技术无人机在执行任务时，可能会遇到各种障碍物，如树木、电线杆等，这些障碍物会威胁到飞行安全。
因此，研究无人机避障技术是无人机系统自主控制技术中的一个重要领域。
目前，避障技术主要包括传感器识别、距离检测、初步决策和路径规划等几个方面。
其中，路径规划技术至关重要，可以将避障的过程最大程度地优化。
2. 自主巡航技术自主巡航技术是指无人机系统在没有GPS或者其他传感器的情况下，能够自主完成巡航任务的技术。
目前，这一技术已经到了相对成熟的阶段，绝大多数的无人机都有自主巡航的功能。
但随着无人机使用场景的不断增多，对自主巡航技术的需求也不断增长，因此该领域的未来需求依然较大。
3. 路径规划技术路径规划技术是指无人机系统在执行任务时，可以依照指定的路径进行任务，无需人为干预。
目前，路径规划技术已经取得了重大进展，智能路径规划算法不断优化，可以应对不同的飞行场景。
未来，该领域的研究将更加注重算法的创新，以应对更复杂的飞行场景。
二、无人机系统自主控制技术未来趋势无人机系统自主控制技术未来将不断发展和完善，以下是预测未来无人机系统自主控制技术的几大趋势。
1. 传感器技术不断进步现在，传感器技术正成为无人机自主控制技术中最关键的部分之一，传感器技术的不断改进和完善也将为无人机提供更多的信息，以便更好地执行任务。
2. 无人机系统智能化未来，无人机系统将更加智能化，从简单的自主巡航，到更加复杂的自主避障和自主操作等，无人机系统将越来越接近自主单元的完美。
无人机自主飞行控制技术的研究与应用
无人机自主飞行控制技术的研究与应用第一章引言随着无人机技术的不断发展和应用，无人机自主飞行技术也成为了人们关注的焦点之一。
无人机自主飞行控制技术是指无人机在没有人操作的情况下，能够自主地实现航线规划、飞行控制和自主避障等功能的一种技术。
无人机自主飞行技术的发展，不仅可以提高无人机的飞行效率，同时也可以缓解人力资源不足的问题，从而实现无人机的广泛应用和发展。
因此，本文将从无人机自主飞行技术的研究和应用两个方面进行探讨。
第二章无人机自主飞行技术的研究2.1 无人机自主飞行技术的主要研究方向目前，无人机自主飞行技术主要包括航线规划、飞行控制、避障和控制算法等方面的研究。
其中，航线规划是指无人机在飞行前选择最优航线的过程，主要是从多个飞行路线中选择最佳的路线；飞行控制是指无人机在飞行过程中，通过传感器和控制系统实现导航和控制；避障是指无人机在飞行过程中，通过避障算法实现设备的自主规避和自主避障。
2.2 无人机自主飞行技术的关键技术无人机自主飞行技术的关键技术包括传感器技术、导航控制算法、航线规划和避障算法等。
其中，传感器技术主要是通过无人机上搭载的传感器来实现飞行过程中的数据采集和控制；导航控制算法主要是通过数据分析和处理，实现无人机的自主导航和控制；航线规划算法主要是通过机器学习和人工智能等技术，进行航线规划和选择最优路径；避障算法主要是通过激光雷达、红外和超声波等避障系统，实现无人机的自主避障和规避。
2.3 无人机自主飞行技术的关键挑战无人机自主飞行技术面临着许多挑战，包括环境因素、算法设计和系统可靠性等方面。
其中，环境因素是指无人机在飞行时会受到风力、温度、湿度等自然环境因素的影响，从而使得无人机在自主飞行时难以稳定控制；算法设计是指无人机在自主飞行过程中，需要实现传感器数据的实时处理和分析，在保证精度的同时提高算法的效率；系统可靠性是指无人机在飞行过程中，面临着硬件和软件等多个方面的问题，需要确保系统高效稳定的运行。
无人机系统智能自主控制技术发展现状与展望
无人机系统智能自主控制技术发展现状与展望摘要：无人机作战系统是将来智能武器的重要开展方向。
在无人机系统的控制系统设计中引入了人工智能和智能控制技术,目的是提高现有无人机系统的自主性和智能程度,处理传统控制难以解决的复杂,多变,不可控的问题。
确定的控制问题可以有效地顺应将来复杂任务的需要。
本文对无人机系统的开展和变化进行了分析,主要论述了无人机系统智能自主控制的开展现状和关键技术,并讨论了无人机系统智能自主控制技术的发展趋势。
关键词：无人机；自主控制；人工智能智能控制研讨的重要开展方向是智能/无人系统在环境保护,测绘,卫生,平安,军事和民用范畴的使用。
其中,在军事范畴的使用不断在推进自动控制,通讯技术和计算机技术的开展。
智能控制是将人的智能引入控制中并使其具有人的智能特征的才能,目的是处理传统控制难以解决的挑战性问题。
因而,随着无人机市场的蓬勃发展,系统地进行无人机系统智能自主控制技术的研讨无疑是提高此类飞机的飞行安全性,可靠性和作战才能的有效技术手段。
1无人系统智能自主控制技术的开展需要1.1高性能和强适应性将来无人机系统的运转环境复杂,功能要求越来越高。
无人机战役系统需要在不可预见的风险战役环境中工作,战场情势正在迅速变化。
将来的作战战略规划需要无人作战系统来顺应这些静态环境的不确定性,并具有强大的自顺应作战才能。
无人轨道交通设备,无人运输飞机,无人效劳飞机等直接关系到人类平安和生活温馨。
将来的使用市场需要具有人工智能功用的无人驾驶系统,以顺应复杂的交通环境和不同的客户需要。
1.2高可靠性无论是军事范畴还是民用范畴的无人机系统,可靠性和安全性都是十分重要的目标。
为了确保系统的牢靠运转,不只有需要提高硬件的可靠性,必要的冗余配置以及软件的完整性和鲁棒性,而且还必须加强自主的故障诊断和容错控制能力。
1.3多主体网络和协作任务完成应用强大的计算机信息网络,多个主体被组合到一个大型系统或作战平台中,以取得全面的侦查和测量信息,从而取得快速,全面地理解整个状况,进一步协调以完成复杂的任务,并更快,更高效地完成延续任务,例如由多架无人机协调的火场侦查以及由多枚导弹协调的高度机动的目的阻拦。
无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势
国 防 科 技 大 学 学 报第32卷第3期 J OUR NAL OF NA TIONA L UNIVERSI TY OF DEFENSE TECHNO LO GY Vol.32No.32010文章编号:1001-2486(2010)03-0115-06无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势朱华勇,牛轶峰,沈林成,张国忠(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073)摘 要:无人机系统是未来进行信息对抗、夺取信息优势、实施火力打击的重要手段。
自主性是无人机系统区别于有人机最重要的技术特征,实现无人机系统的自主控制,提高其智能程度,是无人机系统的重要发展趋势。
对无人机系统自主控制问题进行了阐述,首先分析了无人机系统自主控制技术的发展需求,然后介绍了自主控制的概念和自主等级的划分;分析了无人机系统自主控制技术的研究现状,提出了无人机系统自主控制的关键技术问题,主要包括体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互等;最后对无人机系统自主控制技术的发展趋势进行了展望。
关键词:无人机;自主控制;环境感知;任务规划;协同控制中图分类号:TP18;TP24;TP391 文献标识码:AState of the Art and Trends of Autonomous Control ofUAV SystemsZHU Hua yong,NIU Yi feng,SHEN Lin cheng,ZHANG Guo zhong(College of Mec hatronics Engineering and Automation,National Univ.of Defense Technol ogy,Changsha410073,Chi na) Abstract:Unmanned aerial vehicle systems(UAVS)will be an important means of executing information counter,attaining information advantage,and carryi ng out precision strike in the future.Autonomy is the first technical feature of UAVS,which is di fferent from manned aerial vehicles in nature.To realize autonomous control of UAVS and i mprove its intelli gence degree is an i mportant develop ment trend of UAVS.Autonomous control of UAVS was reviewed in this paper.Fi rst development req uirement for autonomous control of UAVS was analyzed,and the concept of autonomous control and the autonomy level was introduced.Then the researches in this field were investigated,and the relevant key techniques of au tonomous control of UAVS,including the system structure,perception and cogni tion,planning and control,cooperation and interacti on et al,were discussed respectively.Finally,the research areas were proposed to address the development directions.Key words:unmanned aerial vehicle;autonomous control;environ ment percep tion;mission planni ng;cooperative con trol自主控制技术是无人机系统区别于有人机,实现无人操控和执行各种任务的关键。
无人机的自主飞行控制技术研究
无人机的自主飞行控制技术研究随着近年来科技的快速发展，无人机在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
无人机的自主飞行控制技术是实现无人机智能化飞行的关键。
本文将从自主飞行控制技术的定义、核心技术和应用前景三个方面进行论述。
首先，自主飞行控制技术是指无人机在无人操控的情况下，通过内置的算法和控制系统，实现自主航行、避障、路径规划和自主决策等功能的技术。
这种技术使得无人机能够根据设定的任务目标，在没有人为干预的情况下进行飞行并完成任务。
自主飞行控制技术的研究不仅需要有强大的计算处理能力，还需要具备较好的图像识别、定位、遥测和控制技术。
其次，实现无人机的自主飞行控制需要依赖一些核心技术。
其中，传感器技术是实现无人机自主飞行的基础。
通过搭载各种传感器，如摄像头、雷达、激光测距仪等，无人机可以感知周围环境，获取目标位置和姿态信息。
同时，导航与定位技术也是关键。
利用GPS、惯性测量单元（IMU）和陀螺仪等定位技术，无人机可以精确地确定自身位置和姿态，从而进行路径规划和控制操作。
此外，自主决策算法是实现无人机自主飞行的关键。
通过将无人机与地面指挥中心进行通信，无人机可以接收任务指令并进行智能决策，如遇到障碍时选择绕行路径等。
最后，控制系统技术是实现无人机自主飞行的实际操作手段。
通过将传感器和执行机构与无人机的控制器连接，实现对无人机的控制和指导。
无人机的自主飞行控制技术在各个领域中具有广阔的应用前景。
首先，在军事领域，自主飞行控制技术可以用于无人侦察、打击和侦查等任务，提高作战效能，降低人员伤亡风险。
其次，在民事领域，无人机的自主飞行控制技术可以应用于物流配送、灾害勘测和农作物监测等领域。
通过无人机的自主运行和控制，可以实现高效、便捷和准确的服务。
此外，自主飞行控制技术还可以应用于交通监管、环境监测和科学研究等领域，为相关行业提供更加精准和高效的数据和信息。
然而，无人机的自主飞行控制技术仍然面临一些挑战和难题。
首先，无人机自主飞行的安全性是首要问题。
无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势
无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势作者：王一迪来源：《科学导报·学术》2020年第32期摘要：当前网络技术的发展，使得信息传输的效率不断提升，相关技术的研发力度在不断加大，无人机系统是现代信息传输的重要信息系统，其灵活性、自主性更强，可以更加高效的收集和监测相关信息。
当前无人机技术的应用开始实现了信息系统的自我控制和自我应用，因此也促进了系统智能化水平的不断提升。
本文就无人机系统自主控制技术的定义以及优势进行分析，并进一步阐述了当前该技术发展的实际情况，并对其未来发展的趋势进行预测。
关键词：无人机系统;自主控制技术;研究现状;发展趋势前言：我国的无人机系统技术的研发还处于初级阶段，由于无人机系统的自主性与智能化水平较低，因此单纯的依靠地面操作人员或者预设程序来实现远程的控制，会限制无人机功效的进一步发挥，影响无人机系统应用的效率。
通过增强无人机系统的自动化与智能化水平，有利于增强无人机系统的作战能力。
1.无人机系统自主控制技术概述无人机系统自主控制技术是依托于自主控制技术实现的，是在无人操控的情况下通过在线感知环境和处理信息，在实际应用的过程中还能够制定优化控制的方案，有利于完成相关的战略任务，在军事领域中应用可以提高作战的效率。
当前无人机自主控制技术在实际应用的过程中缺乏科学的理论依据以及定量度量的指标，其发展处于描述阶段，因此相关技术还需要进一步的研究和论证。
无人机系统的自主性与智能化程度还处于较为低水平的发展阶段，在操控方面主要是由操作员或者预编程实现简单的遥控，因此在军事作战的过程中难以对战场环境的变化进行科学的了解，一旦遇到突发情况，则无法对相关的技术内容实施有效的处理，容易降低无人机生存的几率。
随着智能技术的应用，无人机系统的智能化水平在逐渐提升，也使人工智能融合的交互控制得到了快速的发展，这些都为降低操作人员的工作负荷奠定了良好的基础，有利于增强无人机技术的作战效能。
无人机自主控制技术研究
无人机自主控制技术研究无人机，即无需人工操控便可以自主飞行的飞行器。
随着科技的不断进步，无人机在多个领域中得到了广泛的应用，例如作为军事侦察、灾害监测、矿山勘探等。
而其中，自主控制技术则是无人机发展的重要研究方向之一。
一、无人机自主控制技术的意义在传统控制模式下，无人机需要通过操纵杆等设备进行远程操控。
然而，这种模式存在许多不可忽视的问题，在实际应用中很难做到精准控制，而且很容易受到干扰或出现故障。
因此，研究无人机自主控制技术，可以消除这些问题，提高无人机的安全性和性能表现，进一步拓展无人机的应用范围。
二、无人机自主控制技术的研究现状目前，无人机自主控制技术已经得到了广泛的研究与应用。
其中，基于计算机视觉的自主控制技术成为了研究焦点之一。
这种技术依靠无人机后置视觉系统，通过感知周围环境的颜色、形状、纹理等信息，实现无人机自主避障、定位、飞行等功能。
同时，还有基于深度学习、模糊逻辑等算法的控制方法，可以通过对大量数据的学习和分析，提高无人机的智能化程度。
三、无人机自主控制技术的未来发展随着无人机自主控制技术的不断完善，未来它将会有更广泛的应用场景。
比如说，可以实现无人机自主搜索与救援，利用无人机的高度、灵活性和速度，来进行搜救等工作。
另外，无人机自主控制技术还可以用于监测与保护自然生态，例如利用无人机控制森林火灾、水源保护。
四、无人机自主控制技术的面临的挑战然而，无人机自主控制技术还面临着许多挑战。
一方面，技术的可靠性需要进一步提高，无人机在飞行过程中容易出现干扰、故障等不可预知的问题，如何保证安全是一个很大的问题。
另一方面，无人机自主控制技术需要和现有的其他技术结合起来，形成更加完整的无人机应用体系。
例如，无人机需要和卫星导航、通信、人工智能等技术相结合，才能实现更多的应用。
五、总结综上所述，无人机自主控制技术是无人机技术的重要组成部分，它可以提高无人机的安全性、性能表现和应用范围。
虽然目前无人机自主控制技术已经取得了很大的进展，但是它所面临的挑战同样也不可忽视。
无人机自主控制技术及其应用
无人机自主控制技术及其应用无人机是一种无人操作的飞行器，可以通过远程控制或预编程控制进行飞行任务。
随着科技的不断发展，无人机技术也得到了广泛的应用。
无人机自主控制技术的出现，更是促进了无人机领域的发展。
一、无人机自主控制技术的发展随着无人机使用场景的不断扩大，无人机自主控制技术不断得到提升。
目前无人机自主控制技术主要包括以下几个方面：1. 无人机自动飞行技术无人机自动飞行技术是一种通过内置电脑程序来控制无人机起飞、飞行、降落的技术。
该技术可以对飞行高度、飞行速度、飞行路线进行预设，实现自动起飞、自动巡航、自动降落等多个任务。
较为常见的无人机自动飞行技术有GPS导航、惯性导航等。
2. 姿态控制技术无人机姿态控制技术是无人机通过传感器获取姿态信息，再通过计算机控制系统实现姿态调整的技术。
这项技术能够通过变形、摆动技术等方式使无人机在飞行中更加灵活、适应性更强。
3. 避障技术无人机避障技术是一种通过激光、超声波等方式获取周围环境信息，避开障碍物的技术。
这项技术可以加强无人机的避障能力，提高了无人机的安全性。
4. 智能导航技术无人机的智能导航技术是一项通过模拟人脑进行“地图信息处理”来实现导航功能的技术。
这项技术可以让无人机通过无人驾驶车辆、人群等目标的数据获取，提高定位精度，确保飞行路线的准确性。
二、无人机自主控制技术在实际应用中的优势无人机自主控制技术的应用优势主要体现在以下几个方面：1. 提高操作效率通过无人机自主控制技术，可以让无人机自行完成复杂任务，提高操作效率。
例如在农业领域，无人机可以通过机器视觉识别技术进行农田的勘察、植保等任务，提高农业生产效率；在航拍技术领域，无人机可以通过自主控制技术进行运动平稳、画面清晰的拍摄，掌握多样化的底角度、俯角度等大量拍摄角度，更好地反映出物体的全貌与真实情况。
2. 增强环境适应性无人机自主控制技术能够利用多种传感器和计算机控制系统，能够对复杂、多变的环境进行适应性的调整，可以让无人机更好地适应不同环境的任务需求，实现更多的操作范围与作业空间。
无人机自主飞行与控制研究
无人机自主飞行与控制研究随着科技的不断发展，无人机在航空领域中扮演着越来越重要的角色。
然而，人工操作无人机有着一定的风险和限制，所以自主飞行和控制的研究变得尤为重要。
本文就来探讨无人机自主飞行与控制研究的现状和展望。
1. 普及化推动无人机发展随着无人机技术不断向前发展，无人机已经普及到了各个行业，如农业、环保、林业、矿业、建筑等领域。
无人机的使用不仅提高了工作效率，也可以降低劳动强度、减少人员伤亡和资源浪费。
目前，无人机行业的发展处于高速发展期，并且还有巨大的潜力等待着开发。
在这样的背景下，无人机自主飞行和控制技术的研究和发展迫在眉睫。
2. 无人机自主飞行技术的现状无人机自主飞行技术是指无人机在没有人类干预的情况下，能够自主完成预设的飞行任务。
无人机自主飞行技术的核心是无人机的智能控制系统。
目前，无人机自主飞行技术已经取得了显著的进步，实现了多种自主飞行任务，如自主恢复飞行、避障、自主控制等。
在无人机自主飞行的基础上，研究人员还在探索无人机的多机协同自主飞行。
这种方式能够将多个无人机组成一个群体，通过无线通讯互相协作，实现复杂的飞行任务，如搜救、短程运输等。
相较于单一无人机，多机协同能够更好地满足特殊任务的需求，提高集群的决策效率，并可以在一定程度上提高故障容忍性和复原能力。
3. 无人机自主控制技术的现状无人机自主控制技术是指无人机在没有人类干预的情况下，能够自主调节姿态、高度、速度等飞行参数，并拥有一定的自适应能力。
在实际应用过程中，无人机往往面临着风、雷达、GPS信号中断等各种复杂环境，因此无人机自主控制技术的稳定性和鲁棒性显得尤为重要。
近年来，无人机自主控制技术也取得了显著的进步，例如运用了自主控制理论设计无人机姿态、高度等控制器，并对各种不同的故障进行了建模和仿真。
此外，正在开发新的无人机控制系统，如基于人工智能的控制系统，这种控制系统具有学习能力和自适应性，在面临新环境时可以灵活应对，提高了无人机的自主控制能力。
无人机应用下的自主控制技术研究
无人机应用下的自主控制技术研究近年来，随着人工智能和机器学习的发展，自主控制技术在无人机应用中逐渐受到重视。
自主控制技术是指无人机在不接受人为控制的情况下，通过自主决策和控制自身飞行，完成各种任务。
这种技术不仅可以提高无人机的智能程度，还能提高其可靠性和效率。
一、自主控制技术的优势1. 提高安全性在传统的无人机飞行中，需要由人为控制其飞行方向和高度。
但是，由于飞机必须遵循人类的指令，飞行员会因疲劳、分心或不适症状而无法维持良好的状态。
一旦发生飞行错误，后果将不堪设想。
而自主控制技术可以消除这种差错，提高飞行的安全性。
2. 应用范围广传统的有人飞行员机制限制了许多无人机应用所涉及的任务类型。
例如，无人飞行器可以在没有人员存在的环境中进行勘测工作，或者在雷暴等不适宜人类工作的环境中进行监测任务。
自主控制技术可以使无人机在执行这些任务时更加精确和高效。
3. 提高作业效率传统的有人飞行员机制需要尽可能减少疲劳带来的损失，因此飞行员通常不能长时间工作。
而无人机可以通过自主控制技术实现24小时的不间断工作任务。
这种机制可以显著提高作业效率，减少人力成本。
二、自主控制技术的应用案例1. 灭火任务野火灭火通常是一项危险的任务，需要大量的物资和人力。
无人机可以通过自主控制技术自主执行灭火任务，包括监测火情、调整喷雾范围和施加灭火剂等。
这种机制可以减少人力物力成本，缩短灭火时间，提高灭火效果。
2. 自主驾驶自主控制技术可以帮助无人机实现自主驾驶能力，这对于交通监测和搜索救援任务非常有用。
无人机可以在环境地形发生变化的情况下，自主判断并采取最优的路径，以达到异常重要的监测目的。
3. 突击任务无人机可以自主控制自己的飞行，以便能够在需要的情况下快速转移。
这种机制可以用于进行突击任务，如侦察或飞越危险区域。
自主控制技术可以帮助无人机快速响应，并将飞行转移到安全区域。
三、未来展望无人机的智能化和自主控制技术的发展将带来新的能源和任务类型，使无人机成为一个重要的应用领域。
浅析无人机系统自主控制技术研究现状及发展趋势
随着社会科学技术的不断发展,无人机技术也得到快速发展,然而,我国目前的无人机技术依旧处于初级阶段,其自主性以及智能性相比欧美发达国家相差很大,无法对各种突发性事件进行处理,因而不利于无人机在各种环境下生存。
随着科学技术的进步,要求无人机系统应当在智能化方面加以改进,促使智能系统进一步提高和完善,不但降低操作人员的劳动负荷,而且提高作战的效能。
该文主要浅析无人机系统自主控制技术研究现状及发展趋势。
1 无人机系统自主控制技术内涵分析对于无人机技术的定义比较模糊,比如,部分人员认为自主控制主要包括在线感知、信息处理以及控制重构等技术,也有一部分人员认为应当是以非机构的环境为主要依据,使用高程度的控制,主要强调无人机技术应当是无人工的干预。
然而,其忽视了综合环境感知等问题。
无人机系统的自主控制不需要相关人员的直接控制,可自我决策以及自我控制,具有很高的智能性,无人机系统应当可以应对各种意外情况。
无人机系统主要是指系统没有人员干预,依旧可以利用环境感知技术并做出信息处理,优化控制策略并且完成战略、战术任务。
其中,衡量无人机系统的水平,采取能力等级划分的方式,可以将其分为3个等级。
第一等级是能实现目标扫描的能力;第二等级是能够适应环境的能力;第三等级是能发展自我目标(见图1)。
2 无人机系统自主控制技术研究现状分析无人机系统自主控制技术具有十分重要的作用,在自主控制技术研究方面,欧美国家的技术研究取了比较良好的成绩,一部分人员提出了无人作战飞机技术,主要包括自主控制技术以及智能控制技术。
此外,研究出自主控制的态势感知以及提高自主水平的模型,对于无人机系统完善具有十分重要的意义。
比如,美国的全球鹰以及捕食者无人机,可以在低空以及复杂的环境下进行工作并且完成任务。
通过联合空战系统,可以确保多架无人机协同作战并且执行目标射击任务。
然而,我国的技术相对欧美发达国家还存在很大的差距,关于无人机技术研究依旧处在比较初级的发展阶段,虽然可以对飞机实现控制,但是无法促使其执行复杂任务,更无法执行精确目标打击任务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无人机自主控制技术发展与挑战杨华中
发表时间：2020-04-14T13:39:33.530Z 来源：《建筑模拟》2020年第2期作者：杨华中
[导读] 在信息科技时代，无人机的使用将越来越普遍，它们能够在实施火力打击时提供精准定位，并且深入危险区域进行科学探查，降低了人员伤亡。
目前的无人机系统大多需要人工操控，提升无人机的智能性，实现全自动化控制，将是其发展的必由之路。
文章结合该行业现状，进行无人机自主控制技术及发展分析。
中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市 230000
摘要：在信息科技时代，无人机的使用将越来越普遍，它们能够在实施火力打击时提供精准定位，并且深入危险区域进行科学探查，降低了人员伤亡。
目前的无人机系统大多需要人工操控，提升无人机的智能性，实现全自动化控制，将是其发展的必由之路。
文章结合该行业现状，进行无人机自主控制技术及发展分析。
关键词：无人机；自主控制技术；发展；挑战
1无人机系统自主控制技术简介
无人机系统的自主控制技术指通过提升现有的控制技术水平，为无人机植入一定的人工智能程序，使之具有对当前形势的判断能力，能够根据实际形势出某些决策，从而提高其自主性能。
在军工方面，主要是使无人机能够自发处理某些突发情况，例如突然的通信中断，并且使其不受距离限制，能够在超远距离进行侦查和军事打击等作业。
在民用方面，则是提升其工作效率、减少人工投入、降低成本。
随着无人机数量的增多与市场的扩大，自主控制技术的研究与应用成为必然。
2无人机系统自主控制技术的应用
2.1地质勘测
在进行城市的水利工程规划、建筑设施规划、铺就公路之前，都需要建立城市的整体或局部地形图，人工绘图效率低下、准确度低，在稍有疏漏便可能产生极大安全隐患的水利工程中，人工绘图的误差是致命的。
因此，应当采用无人机技术进行勘测，再将所获得的数据通过计算机软件加以整合和处理，最终绘制出完整的地形图。
另外，它可以和建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术结合，最终呈现城市地形图的3D化可视模型。
在一些复杂工程中，平面图已经满足不了施工的需要，采用无人机技术获得精准的数据后，再应用BIM技术绘制城市的立体地形图，可以为城市规划建设提供极大的便利。
2.2信息对抗
由于无人机的特性，其可以在恶劣环境中起飞，并对光电信息可以实施对抗活动。
自主控制技术的应用可以使无人机具备判断通信设备种类的功能和评估重要性的能力，自主寻找敌方重要侦查基地并实行信息阻隔，扰乱对方的指挥系统，阻断侦查能力，为己方抢得先机。
在信息时代，往往几分钟就能改变战局，自主控制技术恰恰可以让无人机抢得关键时间，帮助己方获胜。
2.3军事打击
应用无人机的自主控制技术可以使无人机自动寻找和锁定重要军事目标，并自发进行信息反馈。
作战无人机携带有不同种类的作战单元，可以在发现目标后第一时间做出判断并实施军事打击，不会因来回传播信息和命令延误战机，可以大大提升部队的作战能力。
战术无人机在某些特定环境下可以直接作为导弹的替代品，用于摧毁敌方雷达和重要通信设备，以及直接切断对方通信联系等，对其指挥系统造成严重干扰。
另外，军用小型无人机大多造价低廉，可用作自杀式袭击的道具，自控技术可以使其自主判断当前战局形势，从而决定是否发起攻击。
大型无人机则可以实现全球快速打击，可代替巡航机，一旦发现可疑目标，在警告无果后自动发起攻击，防止其在短时间内达到侦测等目的[2]。
2.4环境监测
在我国经济组成中，第二产业仍然占据很高的比重，尤其是各种重工业，会产生对环境有严重污染的废弃物，处理这些产物将大大增加企业的生产成本，因此许多企业选择在半夜偷偷排放有毒物质和进行其他非法活动，人工监测成本极高，并且难度大。
自动控制的无人机可以对大气或者水源中的污染物质含量进行检测，并能够自动判定风向和水流方向，寻找其源头、获取证据，从而有效减少此类现象的发生。
2.5生态环境保护和野生动物研究
在进行经济建设的同时，必须注重对环境的保护，决不能本末倒置、罔顾生态。
实际上，在人类聚居地的建设过程中，对于周围生物生存环境的影响是无法避免的，而采用无人机技术可以将影响降到最低。
具体操作：先投放应用同位素进行标记的食物，附近动物食用后则会被标记，然后，可应用无人机进行自动追踪，在不惊扰野生动物的前提下确认其位置，经过一段时间的观察后，可大致确定不同动物种群的活动范围。
在进行城市规划时，尽量避开动物聚集区域，或是将该地区的树木等进行移植，让动物随之迁徙，而在进行旅游地划分时也可尽量避免破坏野生动物聚居区。
同样地，拥有自动控制功能的无人机可以对野生动物进行自动跟拍，这对于生物学家研究生物的栖息环境和习惯等具有十分重要的意义。
2.6摄影
在体育领域，某些极限运动很难做到跟拍摄影，例如蹦极、滑雪等，而利用无人机可以全程跟拍，并自动调整焦距、拍摄角度等，获取珍贵的视频和照片。
另外，在某些大型活动中，例如婚礼、阅兵等，采用无人机系统可以方便地记录整个过程。
3无人机系统自主控制技术发展要点
3.1扩频通信技术
由于无人机采用的微波通信技术的普及，空气中各种频段的电磁波泛滥，障碍物也较多，波具有干涉和衍射的性质，同频段的电磁波之间也会进行干涉和叠加，干扰现象十分严重。
因此无人机需要在干扰较强时自主采用扩频技术，有效减少和防止干扰，提升通信质量，如此一来，无论是军用还是民用都能得到极大的便利。
3.2不确定环境下多台无人机的协调工作
在许多复杂的作战环境下，操作人员会与无人机失去联系，此时就需要无人机根据当前形势自主决定撤退或是继续工作，但单个无人机所能获取的信息有限，因此做出的分析可能较为片面。
若能实现多台无人机协调工作和信息共享，则能够较为全面地了解环境，从而做
出最为准确的判断。
此外，在民用方面，某些大型活动的记录工作往往由多台无人机进行跟拍，若是它们能够协同工作，可以减少重复拍摄的情况，提升所得数据的有效性。
4军用无人机自主控制技术发展前景
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微型化与实时化的双重发展
在无人机自主控制技术研究之初，便是作为一种专门应用于战场、普及性较高的常规武器单位，这也就意味着无人机与尖端武器构造不同，它一定要尽可能地降低成本、尽全力地提高部队普及度，才能尽最大化地为己方提供全面信息。
而在沙漠风暴行动中，美军更是将无人机应用到信息干扰中，通过诱导敌方雷达、诱骗防空系统，从而有效掩护了作战意图，在这一时期，无人机开始趋向微型化发展；而在二十一世界的阿富汗战争中，美军更是投入了微型无人机，并为美方提供实时的情报反馈，使得美军在单人作战领域取得了极大的作战成果。
结束语
自主控制技术对于无人机的发展而言，具有无与伦比的意义，提升无人机系统的智能化和自主性是科技发展的必然追求。
本文分析了自主控制技术在无人机系统中的应用与能够带来的收益，并对其未来发展提出设想。
参考文献：
[1]刘茂汉，徐芳芳.基于直线-圆弧混合导引的无人机自主返航控制技术[J].飞机设计，2019，39（04）：5-8.
[2]任广山，常晶，陈为胜.无人机系统智能自主控制技术发展现状与展望[J].控制与信息技术，2018（06）：7-13.。