无人机技术研究近况与发展趋势研究

曹柱　王冬新

摘要：无人机是一种不需要人员搭乘，通过远程控制技术和自主控制技术来完成各种任务的航空器，它的优点有：成本低，用途广泛和避免出现人员伤亡等。之前主要用于军事领域，用来做侦查敌方情况的探测器，近些年来，由于科学技术的蓬勃发展，也走进了民用领域。本文通过介绍和总结无人机技术的研发近况，通过其特点提出了一系列的主要应用，最后并对无人机的未来发展趋势做出了展望

关键词：无人机技术研究近况发展趋势

1、无人机技术的研究近况

无人机是一种可远程控制、有动力、能够携带多种设备、有效执行不同任务，并且可以多次反复利用的小型的无人驾驶航空器。鉴于其自身的诸多优势，在侦察、监视、通信中继、电子对抗等诸多军事领域取得了成功的运用。当前，无人机技术除了在军事领域的广泛应用以外，在民用领域也取得了很大的进步，比如在民用领域中的植保无人机、物流无人机、航拍无人机、救灾无人机等都是对无人机的多元化利用，利用无人机可以执行高危任务或对人体伤害较大的任务，减少人员伤亡，提升效率。它还有着操作简便、起降灵活、环境影响等优点，受到多种行业领域的青睐，成为他们重点研发的对象。

2、无人机的应用

（1）植保无人机

自从2010年，我国第一架植保无人机的成功试飞，众多企业家都开始了对植保无人机的研发和生产，从而促进了植保无人机技术的快速发展与普及。为了更好的适应我国的不同地理条件，农用植保无人机多采用的是无人直升机。而固定翼无人机需要跑道起飞，不适合小型的农业种植，更适合于形成规模的农场进行使用。目前，在我国的农业种植与养护方面，通过无人机可以喷洒喷药、种子与粉剂等，大大减少农药对人体的伤害。但是当前我国的农业植保无人机技术与国外发达国家还有一定的差距，我国做为18亿亩基本农田的农业大国，不断发展与推广植保无人机技术、积极探索有效的植保模式意义深远。

（2）军用无人机

第一，朝着战斗机与无人机结合的方向发展。无人机不需要飞行员，并且具有成本低、维护少的优势，能在不造成人员伤亡的同时完成危险系数高的任务，最为关键的一点是无人机能重复使用，所使用的弹药价格极低，无论从哪个角度而言，都具有较强的可操作性，所以将战斗机与无人机进行结合，是军用无人机发展的重要趋势，能在未来战争中发挥出更加无可替代的作用。第二，朝著微型无人机方向发展。此种无人机体型极小，难以被发现，能快速潜入到敌军中，用于警戒与侦查中的效果较好。但有一弊端，在恶劣天气易失去平衡，严重时会出现坠毁现象。第三，朝着多用途无人机方向发展。此无人机功能十分多元，能用于各种战斗任务，需要向三个方向发展。一是用组合式结构的机体，部件随时可更换;二是机内装入多种设备，及时完成多种类任务;三是在系列机优势的带动下达成一机多用目的。

（3）物流无人机

国内物流无人机发展速度非常惊人，很多快递物流企业都在布局无人机快递。近几年，国内的几家物流龙头企业，应经在无人机的研发和使用上取得了一定的成果。2017年6月29日，顺丰快递成功的完成了物流无人机的试飞工作，并进行了四轴多旋翼机型、倾转旋翼机型的飞行参数对比，以便后期对不同区域的投放需求进行不同机型的选择，当前顺丰公司的物流无人机可实现最大有效载重5-25公斤，续航距离可达15-100公里，随着我国网络购物的持续发展，物流无人机的更大载重、更远续航时间成为了物流无人机技术研发趋势。

3、无人机技术的未来走向

（1）模块化

高科技技术的持续发展，使得无人机技术实现模块化与通用化成为可能，今后的无人机技术将朝着一机多能的趋势发展。在无人机系统的设计中，采取模块化技术可以不断优化内部结构，并且可以根据不同的任务及时更换不同功能的机载设备，实现不同任务的执行，从而实现一机多用，充分提高利用率。

（2）长航时

从无人机的发展趋势来看，长航时无人机已成为世界各国无人机的发展重点之一。长航时高空无人机可有有效解决无人机续航时间短的问题，可多次完成预定的任务目标。另外长航时无人机应用灵活，价格便宜，可随时按操作系统进行任务的完成。所以，长航时无人机已成为军用及民用无人机的重点研发对象。

（3）微型化

随着微电子技术和纳米技术的飞速发展，21世纪的无人机将变得“微乎其微”如美国正在研制一种微型无人机，能够在城市的建筑物之间飞行，还有一种微型无人机可从人员的手掌上起飞。很多无人机科学家认为，无人机近期只是有人驾驶系统的辅助，在中长期，应能按预先设定的程序半自主地完成任务，而在远期，则应该能从头至尾完全自主地完成任务，当然仍需要人员的监控。各种型号无人机的监控将实现通用化，不同型号无人机获取的信息可以实现资源共享。

（4）普及化

随着科技的发展，无人机已经广泛进入了各种领域，国内已有不少消防机构使用无人机进行火场侦查监测、抛投救援物资等工作，效果不错。在天津爆炸事件救援中，就利用无人机进行高空侦查，为救援提供了更好的救援方案，减少了人民财产的损失;有的无人机也进入了普通家庭，甚至有的可以识别语音指令，当主人外出时可以观察到家中发生的一切事情。

（5）智能华

目前我国民用无人机受各种因素的局限，仍存在使用成本高及领域小的弊端，但随着科技的发展及新型材料的不断使用，各方面都有所好转，无人机系统的通用化与模块化也有较大的可能性。可以根据无人机的实际担负任务情况，借助搭载设备的变换及模块化组合，让无人机具有一机多用的成效，这样能有效降低其成本。随着群体智能与人工智能技术的不断发展，无人机自主飞行与目标寻找会更加快速，使用者可以根据对无人机进行监督控制，不同型号的无人机可以借助智能化进行信息共享。

4、结论和展望

无人机技术发展是航空航天领域的一个重要方向，由于无人驾驶飞机还是科研领域的新生事物，各项技术不够完善，并未完全发挥出其应有的巨大影响力。但随着经济社会的发展，未来品类众多、功能各异的智能化无人驾驶飞机，必将在未来的几十年间将会真正崛起。

参考文献

[1]胡中敏.无人机研究现状及发展趋势[J].航空科学与技术，2017.

[2]李振东.无人机飞行控制方法研究现状与发展[J].飞行力学，2016.

[3]何乐言.多方合力推动植保无人机快速发展[J].现代农业装备，2017（06）