关于无人机的技术介绍

1、芯片

一个高性能FPGA芯片就可以在无人机上实现双CPU的功能，以满足导航传感器的信息融合，实现无人飞行器的控制。

2、惯性传感器

伴随着应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等设备广泛应用，MEMS惯性传感器开始大规模兴起，6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器，成本和功耗也进一步降低。

3、WIFI等无线通信

wifi等通信芯片用于控制和传输图像信息，通信传输速度和质量已经可以充分满足几百米的传输需求。

4、电池

电池能量密度不断增加，使得无人机在保持较轻的重量下，续航时间能有25-30分钟，达到可以满足一些基本应用的程度，此外，太阳能电池技术使得高海拔无人机可持续飞行一周甚至更长时间。

5、云台

安装、固定摄像机的支撑设备，它要保证无人机在各种环境下做到稳定拍摄。

6、飞机机体

包含螺旋桨、电机马达、机体外壳等

7、相机等

包括4K、3D、高像素摄像头等。

无人机系统主要由三部分组成，分别为飞行器平台、控制站与通讯链路。

飞行器平台：包括飞行机体结构、动力系统、飞控系统、导航系统、电气系统、通信系统;

控制站：包括显示系统、操纵系统;

通讯链路：包括机载通讯与地面通讯。

1、飞控系统

飞控系统是无人机的“驾驶员”，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系统。

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。未来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。

现有飞控系统是开源与闭源系统的结合。为了提高系统的专业化，则大部分在开源系统的基础上演化出自己的闭源系统。相比开源系统，无人机厂商自身的闭源系统加入了许多优化算法、简化了调参与线束，变得更加简单易用。

2、导航系统

导航系统是无人机的“眼睛”，多技术结合是未来方向。

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。

目前无人机所采用的导航技术主要有惯性导航、定位卫星导航、地形辅助导航、地磁导航、多普勒导航等。

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。

3、动力系统

目前民用工业无人机以油动为主，消费级无人机以电动为主。

不同用途的无人机对动力装置要求也不同。低速、中低空小型无人机倾向于活塞发动机，低速短距、垂直起降无人机倾向涡轴发动机，小型民用无人机则主要采用电动机、内燃机或喷气发动机。

涡轮有望逐步取代活塞，新能源发动机提升续航能力。

无人机厂家说专业级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。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动力。

4、数据链系统(通信系统)

数据链系统(通信系统)是无人机和控制站之间的桥梁，是无人机的真正价值所在。

上行通信链路主要负责地面站到无人机的遥控指令的发送和接收。

下行通信链路主要负责无人机到地面站的遥测数据、红外或电视图像的发送和接收。

普通无人机大多采用定制视距数据链，而中高空、长航时无人机则采用超视距卫星通信数据链。