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。

2.2自主控制技术发展

无人机自主控制技术得益于微电子技术以及微机电系统技术(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)的支持，在现代科学生产力推动下，无人机系统集成度被不断提高，相关性能也在被不断完善。在第五次中东战争中，以色列空军凭借无人机带

来的信息优势，开启了侦查、追踪等等一系列的战术布置[2]。军用无人机自主控制技术是一

种前线“先锋”型号的战斗单位，它能够为战场战略布置或战争战术开展提供有力的信息支持，也能有效打击敌方信息传递网络，或干扰信息的真实性，它的优势在于最大限度保全驾驶人员，并为部队提供信息优势，营造信息不对等的有力战场环境，调整战略的方向，增强作战

的最大成果。

3军用无人机自主控制技术发展前景

3.1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

3.2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无人机系统自主控制的关键技术

4.1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。

4.2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。

4.3生存能力生存能力主要是指无人机在自主飞行过程中的抗干扰、抗突发事件及抗环

境变化等方面的能力，无人机自主控制技术还需不断加强对软硬件技术的完善和更新，以更

好的应对复杂环境、突发事件和各类干扰因素的影响。

4.4无人机自主控制的关键技术需求

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。