一、无人机关键技术有哪些

无人机关键技术有哪些

无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标，然而无人机通常以航时作为优先优化目标。那么，下面是由我为大家分享无人机关键技术知识，欢迎大家阅读浏览。

1能源与动力技术

无人机采用的推进系统形式要比有人飞机多，采用的能源与动力类型各异，包括：传统的小型涡扇发动机、小型涡喷发动机、小型涡桨发动机、活塞发动机、转子发动机以及电池组、太阳能电池、燃料电池、超燃冲压发动机、定向能及核同位素等。

不同用途的无人机对动力装置的要求不同，但都希望动力装置燃油经济性好、重量轻、体积小、可靠性高、成本低、使用维修方便。从经济因素、可靠性等方面考虑，现阶段无人机均采用技术成熟的活塞、涡扇、涡喷、涡桨发动机或在这些发动机基础上进行适应性改进。活塞式发动机适合于低空低速中小型、长航时无人机;涡扇、涡桨发动机适合于高空长航时无人机以及无人作战机，这类发动机油耗低，发动机尺寸、重量和推力能与无人机达到较好的匹配;涡喷发动机适合于低成本、短寿命、高机动的靶机或自*攻击类无人机。

从长远发展来看，单纯对现有发动机进行改型并不能完全满足无人机对飞行速度、高速、续航性能等指标的要求，开发适合于无人机使用的发动机十分必要，尤其是中小推力的大涵道比、小尺寸核心机的涡扇发动机，这类发动机将是未来无人机动力装置发展的重点。此外，开展太阳能、燃料电池、液氢燃料系统等新型能源的应用研究，可为无人机提供更高效的动力源。

2无人机平台技术

(1)高效气动力技术。

无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标，然而无人机通常以航时作为优先优化目标。无人机尺寸小、速度低，存在低雷诺数条件下的高升力、高升阻比、高续航因子设计要求。高效气动力技术是提高无人机性能的重要技术途径。

(2)隐身技术。

提高无人机的生存能力的关键就是降低其可探测性。随着材料、电磁学、热力学、空气动力学等学科的不断发展，越来越多的新技术也将应用于无人机的隐身设计中，具体包括以下几个方面。

外形隐身技术。采用翼身高度融合的无尾飞翼布局、内埋式进气道、二维喷管等设计技术可有效降低雷达反射面积和红外特征，提高无人机的隐身能力。

等离子体隐身技术。理论和试验研究表明，等离子体技术是隐身技术发展的新方向之一，飞行器上安装的等离子发生器所产生的等离子体能对飞行器关键部位进行遮挡，并对雷达照射进行吸收，从而实现飞行隐身。目前，这项技术在研究中暴露出了很多问题，仍有待解决。

主动隐身技术。主动隐身技术是根据照射到飞行器上的电磁波频率、入射方向等，利用机载有源射频发射装置主动地发射与散射回波相位相反、幅度一致的电磁波，实现与散射回波的对消。目前，主动隐身技术尚处于理论与试验研究阶段，但随着隐身技术的发展，特别是飞行器近场散射特性技术、ESM(电子支援措施)等技术的发展，主动有源对消隐身技术必将成为未来发展的重点。

(3)气动弹性技术。为追求长航时性能，无人机通常采用大展弦比布局以尽可能提高升阻比(如一些无人机展弦比达到30以)，采用轻量化机体结构降低飞行重量。但大展弦比布局、轻量化结构与机体强度和刚度要求会产生突出矛盾。

(4)气动载荷设计技术。滞空型无人机一般飞行速度较低、翼载小、升力大，对于同样强度的阵风，无人机阵风载荷比有人机大得多。无人机结构强度一般需要将阵风载荷作为主要的设计工况，而阵风载荷大小决定了无人机结构设计的强度。如果以现有轻型飞机、通用飞机的强度设计标准进行无人机载荷设计，无人机结构将付出很大的代价。以轻量化结构为目标，综合无人机气动力特性、无人机飞行控制*纵方式、无人机设计寿命等因素开展无人机气动载荷设计技术是提高无人机综合性能的重要技术途径。

(5)复合材料结构技术。无人机以复合材料结构为主，不同类型的无人机对复合材料结构有不同的要求，如大型无人机主要对大尺寸、全复材结构有较高要求，而小型无人机对复合材料结构的要求是低成本、快速加工制造、快速修复等。

3自主控制技术

根据无人机自主控制的定义和内涵，无人机自主控制的关键技术应该包括态势感知技术、规划与协同技术、自主决策技术以及执行任务技术4个方面。

(1)态势感知技术。

实现无人机自主控制必须不断发展态势感知技术，通过各种信息获取设备自主地对任务环境进行建模，包括对三维环境特征的提取、目标的识别、态势的评估等。

(2)规划与协同技术。

规划与协同技术涉及两个方面的技术：路径规划和协同控制。这两个方面相互依托，互相联系。

无人机路径规划与重规划能力是无人机自主控制系统必须具有的，即系统可以根据探测到的态势变化，实时或近实时地规划、修改系统的任务路径，自动生成完成任务的可行飞行轨迹。自主飞行无人机典型的规划问题是如何有效、经济地避开威胁，防止碰撞，完成任务目标。

未来无人机的'工作模式包括无人机单机行动和多机编队协同，协同控制技术主要包括：优化编队的任务航线、轨迹的规划和跟踪、编队中不同无人机间相互的协调，在兼顾环境不确定性及自身故障和损伤的情况下实现重构控制和故障管理等。

(3)自主决策技术。

对于复杂环境下工作的无人机，必然要求具有较强的自主决策能力，以适应未来的需要。自主决策技术需要解决的主要问题包括：任务设定、编队中不同无人机协调工作、机群的使命分解等。

(4)执行任务技术。

无人机自主控制发展的终目的是使它对环境和任务的变化具有快速的反应能力。无人机自主控制应该具有开放的平台结构，并面向任务、面向效能包含大的可拓展性。先进的无人机自主控制应当提供编队飞行、多机协同执行任务的能力。

4网络化通信技术

目前的无人机系统作为相对独立的系统只在局域使用，未来的战场在同一空域将充斥着各种功能、各种类型的无人机与战斗机、直升机。无人机之间、无人机与有人机之间、无人机与地面作战系统必须进行有机协调，使无人机都成为“全球信息栅格”的一个节点，实现无人机与其他无人机或指挥控制系统之间的互联、互通、互*作。

针对无人机集群作战、协同作战以及网络化作战的应用需求，应突破无线宽带分布式动态多址接入、实时鲁棒的宽带传输、数据链网络顽存等关键技术，构建无人机集群数据链自适应网络体系，为实现实时、宽带、安全的无人机集群数据链提供技术支撑。

针对无人机宽带网络多跳中继动态变化、节点容量受限问题，需要将网络编码技术与路由技术相结合，通过选择编码机会大的路径进行传输、优化基于网络编码的节点接入策略、多跳网络节点间信息交换传输策略，在不增加时延的情况下提高网络吞吐量，实现网络的大容量传输。

5多任务载荷一体化、平台/任务载荷一体化技术

有效载荷是无人机执行侦察、监视、电子对抗、打击、战效评估任务的关键因素，应用于无人机的有效载荷包括通用传感器(光电、雷达、信号、气象、生化)、武器、货物(**、补给品)等。无人机系统作战效能不仅仅对任务载荷本身性能有较高的要求，而且必须满足无人机尺寸、重量、功耗、隐身等装机要素约束以及成本要求。随着电子、通信、计算机等技术的进步，无人机的传感器技术发展主要表现在以下几个方面。

多光谱/超光谱探测技术。该技术可探测可见光和红外区域的几十个甚至几百个频段，它利用检测低反差目标的杂波抑制和光谱识别可以降低误判率，极大提高了目标识别和探测的准确性，常用于探测隐蔽或普通伪装的目标。

先进的合成孔径雷达技术。相对于光电/红外探测系统，合成孔径雷达能在夜间以及能见度低的恶劣天气条件下工作，以高分辨率进行大范围成像侦察，但其设备重量和功耗均较大，只适合于大型无人机装载使用。随着轻型天线和紧凑信号处理装置等技术的进步，合成孔径雷达有向小型化发展的趋势，并可装备于中小型的战术无人机。

激光雷达技术。激光雷达具有分辨率高、隐蔽性好、低空探测性能好、体积小、重量轻等显著优势，不但可以探测“树下目标”，还可以对目标进行分类，为指挥人员提供精确的目标信息。将激光雷达技术与无人机相结合，必将发挥更大的作用。然而当遇到大雨、浓雾、浓烟等恶劣天气时，激光衰减急剧加大，而且大气环流还会导致激光光束发生畸变、抖动，直接影响激光雷达的测量精度。

二、提高无人机空中飞行技术的9个技巧

驾驶无人机是有趣的事情之一。遥控一架小型无人机飞来飞去，准确完成指令，多有趣啊。

无人机在社会上的应用越来越广泛，其社会意义也越来越重要，远远超过一般消费级无人机的重要性。

对于有志飞手来说，提高飞行技术是一个长期的挑战。着陆、避开障碍物、确保飞行安全等。所有这些都需要相当大的能量。

本文将向您介绍提高无人机驾驶技能的方法，包括选择进入平面、飞行速度以及如何提高着陆精度。

1)接受培训

训练是有效可靠的方法。想要在短的时间内掌握飞行技巧，好向有多年驾驶经验的飞手请教，从他们丰富的驾驶经验中获取技巧，从而大大加快学习进度。只需要一个周末就能掌握好飞行技术。

培训方式多样化：可以邀请飞手现场授课，也可以选择网络课程，涵盖各种飞行知识和技能。

2)从小型无人机开始

新手应该用什么样的无人机？有人认为小型无人机比高端无人机更难控制，也有人认为小型无人机控制好了，控制大型应该不成问题。

我支持从小飞机入手，但理由和别人不一样。在我看来，小飞机花费更少，更经济。即使损坏了，损失也不大。先买几十块钱的无人机，再考虑几百块钱的高端机！

用便宜的无人机练手可以防止坠机，可以试试稍微贵一点的机型。

3)教学视频

阅读文章有时候太抽象，而教学视频更直观明了。

4)一次进步一点点

刚开始飞的时候，大家一般都想飞的高一点，尝试一些高难度的动作比如盘旋。其实掌握基本的飞行技巧更重要。不要太心急，一点点提高难度。

练习起飞、直线飞行、悬停、降落等基本飞行动作，轻轻推动摇杆，适应灵敏后再大胆*作。然后你可以试着偏航，滚，然后同时滚和偏航，让飞机转圈。练习完每个动作后，尝试一个新的挑战。

5)设定着陆目标

给自己设定一个落地目标，可以提高自己的落地精度。着陆精度关系到飞机的安全，是一项非常重要的技能。

开始的时候要选择一个空旷的地方，避开人、动物等障碍物，然后把标志摊开。

从一个标志物起飞，飞到下一个地方，然后尽可能靠近第二个标志物降落，重复这个过程，直到熟练为止。

下次遇到棘手的落地情况，就不急了。

6)围绕兴趣点练习。

兴趣点盘旋是指无人机围绕某一点，以一定半径盘旋。这种*作方式非常实用。在专业航拍中，客户经常需要旋转拍摄一个物体，比如房屋、建筑物等。练习这个技巧也可以帮助你平衡滚动和偏航。

7)试试FPV航班

FPV指的是“第一人称视角”，可以给用户第一人称视角，体验身临其境的飞行。许多专业飞手借用FPV透视来获取自己喜欢的照片，同时锻炼自己的飞行技巧。

当使用FPV透视法时，记得要考虑到平面和屏幕。

8)购买适合自己水平的无人机

有些用户喜欢购买非常先进的无人机。要知道，驾驶技能不仅包括飞机的*作技术，还包括对飞机零部件和功能模式的理解。

如果飞手对高端无人机了解不够，*控起来可能会很混*。选购无人机时，应选择与自己水平相称的，增强驾驶体验，更容易提高飞行技能，为使用高端机做准备。

9)多练习。

练习是真正提高飞行技术的唯一途径。给自己准备一份飞行日志，记录每一次训练；多留出几天时间专注于提高某项技能。每周花几个小时练习，很快就能看到效果。

好的才是好的。

练习飞行技巧没有好的方法，只有适合自己的方法。学习速度因人而异。找到适合自己的方法，努力练习，一定会有很大的提升。飞手，怎么练的？来和我们分享一下吧。(摘自塔奇斯基)

三、世界上拥有无人机技术的国家有哪些

美国： \x0d\x0a美国在无人机的发展上一直是处在世界先进水平。机型和种类是世界上多的国家。目前，世界主要关注的是由美国洛克希德•马丁公司的“臭鼬工厂”研制的一种可从潜艇上发射的新型无人机“鸬鹚”。该机的总长度为5.8米，翼展4.86米，起飞重量略微超过4吨，其中包括453千克的有效载荷。该机的进气口位于机头部位，呈三角形。同时，由于机身由钛合金制成，其机体强度极高，可承受相当于50米水深的压力。为了增加飞行的隐蔽性，“鸬鹚”无人机的外形还采用了隐身设计。“鸬鹚”的大飞行速度预计将达到880千米/小时，巡航速度为550千米/小时，高飞行高度10.7千米，作战半径达926千米，可持续飞行3个小时。可以装备近程武器和侦察设备，由美国海军的“俄亥俄”级核潜艇使用。\x0d\x0a“鸬鹚”是美国无人机战术发展的一个探索方向。如果“鸬鹚”研发进展一切顺利，美国海军早可以在2010年左右装备“鸬鹚”无人机。\x0d\x0a同时，美国军方正在研制新一代高空高速侦察机SR—72“黑色雨燕”。这种新型侦察机是著名的SR—71“黑鸟”高空侦察机的续任者，但飞行速度更快，大速度超过5倍音速。此外，SR—72还具备隐身能力和极远的续航能力，能满足全球侦察的需求。将与美国U—2高空侦察机、“全球鹰”战略无人侦察机和侦察卫星系统一同监控全球，它还是美国全球快速打击计划中的重要组成部分。高空侦察机凭借其完善的照相设备从侦察目标上空掠过，拍摄高分辨率的地面图片，在军事上具有重要的意义。由于高空侦察机飞行高度超过大部分战斗机和防空导弹的射高，而且飞行速度超过导弹飞行速度，因而极少遭到打击。目前世界上只有美国拥有专用的高空战略侦察机。 \x0d\x0a以色列： \x0d\x0a以色列空军在使用无人机作战方面一直独领**。无人机早在战争中发挥决定性作用，是在1982年的贝卡谷地之战，战争中，以色列使用了自己研制的侦察兵无人机作为诱饵，进入贝卡谷地上空引诱叙利亚的萨姆—6防空导弹开火，同时测定了萨姆—6导弹雷达的诸多参数，根据这些参数，对叙利亚防空阵地进行无线电压制，结果取得了一边倒的战绩。贝卡谷地之战，可以说是第一次展示了无人机在现代战争中发挥的作用。\x0d\x0a目前，以色列空军比较受关注的是以色列航空公司研制的苍鹭（Heron）TP无人机（以空军称之为“埃坦”）。它是目前世界上大无人机，该机型展翼尺寸与美国波音公司生产的波音737客机相同，机身长14米，翼展达到26米，能持续飞行20多个小时，续航时间可以超过30小时；在配备卫星通信设备后，作战半径超过1000千米，可对宿敌伊朗进行空中侦察。装备1200马力的涡轮螺旋桨发动机，飞行速度超过了370千米/时。而且，涡桨发动机具有较好的高空性能，使“埃坦”的飞行高度达到13700米。2008年，“埃坦”已经创造了飞行高度12190米的纪录，终目标将达到15240米。它的主要用途是监控与侦察，同时其有效负荷为1吨，它还能运载其他设备以执行不同的任务。因此，该无人机完全有潜力执行新的使命，可有效打击宿敌伊朗核设施，能完成侦察、破坏敌方通讯以及连接地面指挥和有人驾驶战斗机等各种任务，同时该机可以加挂导弹，对敌方目标实施精确打击。\x0d\x0a俄罗斯： \x0d\x0a俄罗斯无人机研制工作始于1930年，大致经历了由战略无人侦察机—战术无人侦察机—战役战术无人侦察机的三个发展阶段，为无人机的发展积累了经验和奠定了基础。20世纪90年代初，由于缺乏经费等问题，俄罗斯无人机的发展开始走入低谷，同时，美国、以色列等国家无人机技术已经开始超过俄罗斯。不过近年来，俄军方不断加大了对无人机研发工作的投入，依仗其雄厚的工业基础和一些知名飞机设计局在研制无人机方面的技术实力，无人机工业有了很大的发展。\x0d\x0a2010年1月，俄一架新型的“鹳”式无人机在进行的测试中不幸坠毁。俄军方此前曾计划以该机为基础，研制军用型的“尤里-E”无人机，用于为“伊斯坎德尔”战役战术导弹指示目标。此次的坠机事故已迫使俄军方不得不推迟新型无人机的装备计划。\x0d\x0a目前，在俄军**中，主要同时使用着“图-141”和“图-143”无人机。\x0d\x0a“图-141”又称“雨燕”，是由哈尔科夫飞机制造厂进行成批生产的新一代无人侦察机，用于各种战役战术空中侦察。其飞行速度1100千米/小时，航程1000千米，飞行高度50～6000米。尽管进行侦察的有效高度是海拔2000米，但是4000米高度的山峰对小巧玲珑的“雨燕”（长8米，起飞重量1500千克）丝毫不受妨碍。主要机载设备有电视摄像机、热成像仪和辐射探测器。\x0d\x0a“图-143”战术侦察机，又名“航班”。是图波列夫设计局70年代初开始研制的可自主飞行的无人机。该型机航程500千米，它有15种飞行高度，其中包括进行地形规避机动。飞行高度的范围可从100米到2000米。根据不同的侦察手段（照相、电视摄影和无线电侦察），“图-143”可采用几种不同的发射方式，并按预编程序控制飞行。若有任务变化也可由地面人员遥控。它可在任何气象条件下飞行，既可在平原上空侦察，也可在山区遂行任务。回收时，无人机由减速伞降低飞行速度，然后用可伸缩的滑橇着陆。“图-143”曾参加了叙以武装冲突，但以色列没有发现、更没能将其击落。\x0d\x0a其后，图波列夫设计局改进了“图-143”无人机，其后继机“图-243”战术无人侦察机系统用于在战役纵深150千米内进行空中侦察、目标先期侦察及观察射击和轰炸的效果，它可保证在敌防空兵器的防区内和可能的核、化学和生物沾染上空，在任何气象条件下进行昼夜空中侦察。它可有效地发现敌重要目标，如核火炮连、地地导弹、防空导弹以有交通枢纽、阵地和**集结地、师军指挥所等。所获取和记录的侦察情报将及时在侦察机上和地面上进行接收、处理和解码，辨别目标和确定其坐标，制作照相文件和进行情报传递。\x0d\x0a当前，俄罗斯正在开发的新无人机中主要包括SukhoiS-62战略无人机。它相当于美国的"全球鹰"战略侦察机。主要采用模块化的侦察设备，可用于图像收集、信息情报侦察以及电子干扰。该机装备**之后将大幅提高俄军的战略作战能力。\x0d\x0a英国：\x0d\x0a2009年11月13日，BAE系统公司在由英国国防部投资进行的技术验证计划中，完成“螳螂”无人机的首飞。这次首飞成功进行了一系列的试验，对该无人机系统的各种能力以及满足英国未来作战需求的各种潜能进行了验证。另外，这项工作也增强了英国在自主研发中空长航时无人机系统方面的信心。目前，英国的“螳螂“和法国的”神经元“都是欧洲先进航空技术集大成者。\x0d\x0a2012年伦敦奥运会英国皇家空军将使用“收获者”(Reaper)型无人机对伦敦治安进行监控。该型无人机装备有红外传感器，雷达扫描装置，电子监听设备以及高清晰的摄像设备。该型无人机将用来监视体育场馆附近移动的可疑人员以及车辆。“收获者”(Reaper)型无人机的速度可以增加到400公里/小时，并且可以在15000米高空连续飞行14小时。当“收获者”(Reaper)型无人机执行战斗任务时它可以携带4枚“地狱火”AGM-114L或AGM-114K型反坦克导弹和两枚250公斤重的激光制导炸弹。目前英国皇家空军拥有三架“收获者”(Reaper)型无人机，他们现在被部署在阿富汗执行作战任务。