无人机定义和分类及其发展的技术难点

1、W产咂SI荒智库网址: ldini| H-mj nh!iiimohi lta&无人机定义和分类及其发展的技术难点一、无人机定义及其分类（一）无人机是什么无人机是无人驾驶飞机的简称（Unmanned Aerial Vehicle），是利用无线电遥控设备和自 备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、 无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100公里空域），如平流层飞艇、高空气 球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行 任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。（二）无人机分类1、按照不同平台构型来分类，

2、无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无 人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定 翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度较快；无人直升机是灵 活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分 民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成 本较低。2、按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的 性能要求各有偏重：（1）军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平 最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、

3、通信中继、靶机和无人战斗机等机型；（2）民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综 合成本有较高的要求，因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务，目 前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供，如警用、消防、气象等，占到总需 求的约70%，而我们认为未来无人机潜力最大的市场可能就在民用，新增市场需求可能出 现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域；（3）消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。二、无人机发展的技术难点（一）飞控系统飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心

4、 系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，我们认为是无人机最核心的技术之 一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机 姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。其中，机身大量装配的各种传感器（包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等） 是飞控系统的基础，是保证飞机控制精度的关键，在不同飞行环境下、不同用途的无人机对 传感器的配置要求也不同。未来对无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能力等方 面的需求，要求无人机传感器具有更高的探测精度、更高的分辨率，因此国外无人机传感器 中大量应用了超光谱成像、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术

5、。（二）导航系统导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机按照指定航线 飞行，相当于有人机系统中的领航员。无人机载导航系统主要分非自主（GPS等）和自主 （惯性制导）两种，但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点，而未来无人机的发展要求障 碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能，需要高精度、高可靠性、高抗干扰性能， 因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。（三）动力系统不同用途的无人机对动力装置的要求不同，但都希望发动机体积小、成本低、工作可靠：1、无人机目前广泛采用的动力装置为活塞式发动机，但活塞式只适用于低速低空小型 无人机；

6、2、对于一次性使用的靶机、自杀式无人机或导弹，要求推重比高但寿命可以短（1-2h）， 一般使用涡喷式发动机；3、低空无人直升机一般使用涡轴发动机，高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动 机（美国全球鹰重达12t）；4、消费级微型无人机（多旋翼）一般使用电池驱动的电动机，起飞质量不到100克、 续航时间小于一小时。往前看，我们认为随着涡轮发动机推重比、寿命不断提高、油耗降低，涡轮将取代活塞 成为无人机的主力动力机型，太阳能、氢能等新能源电动机也有望为小型无人机提供更持久 的生存力。（四）数据链数据链传输系统是无人机的重要技术组成，负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和 传感器传输，上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无 人机大多采用定制视距数据链，而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据 链。现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展， 无人机实用化能力将越来越强。往前看，随着机载传感器、定位的精细程度和执行任务的复 杂程度不断上升，对数据链的贷款提出了很强的要求，未来随着机载高速处理器的突飞猛进，网址:预计几年后现有射频数据链的传输速率将翻倍，未来在全天候要求低的领域可能还将出现激 光通讯方式。从美国制定的无人机