无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势

摘  要：当前网络技术的发展，使得信息传输的效率不断提升，相关技术的研发力度在不断加大，无人机系统是现代信息传输的重要信息系统，其灵活性、自主性更强，可以更加高效的收集和监测相关信息。当前无人机技术的应用开始实现了信息系统的自我控制和自我应用，因此也促进了系统智能化水平的不断提升。本文就无人机系统自主控制技术的定义以及优势进行分析，并进一步阐述了当前该技术发展的实际情况，并对其未来发展的趋势进行预测。

关键词：无人机系统;自主控制技术;研究现状;发展趋势

前言：

我国的无人机系统技术的研发还处于初级阶段，由于无人机系统的自主性与智能化水平较低，因此单纯的依靠地面操作人员或者预设程序来实现远程的控制，会限制无人机功效的进一步发挥，影响无人机系统应用的效率。通过增强无人机系统的自动化与智能化水平，有利于增强无人机系统的作战能力。

1.无人机系统自主控制技术概述

无人机系统自主控制技术是依托于自主控制技术实现的，是在无人操控的情况下通过在线感知环境和处理信息，在实际应用的过程中还能够制定优化控制的方案，有利于完成相关的战略任务，在军事领域中应用可以提高作战的效率。当前无人机自主控制技术在实际应用的过程中缺乏科学的理论依据以及定量度量的指标，其发展处于描述阶段，因此相关技术还需要进一步的研究和论证。无人机系统的自主性与智能化程度还处于较为低水平的发展阶段，在操控方面主要是由操作员或者预编程实现简单的遥控，因此在军事作战的过程中难以对战场环境的变化进行科学的了解，一旦遇到突发情况，则无法对相关的技术内容实施有效的处理，容易降低无人机生存的几率。随着智能技术的应用，无人机系统的智能化水平在逐渐提升，也使人工智能融合的交互控制得到了快速的发展，这些都为降低操作人员的工作负荷奠定了良好的基础，有利于增强无人机技术的作战效能。

2.无人机系统自主控制技术发展的现状

无人机系统自主控制技术在西方发达国家的应用力度较广，具体体现在自主控制智能态势感知体系的研发以及预测控制模式的建立方面。现阶段，无人机系统实现了有效的应用和推广，我国对无人机系统自主控制技术的相关研究相对较少，无人机平台的自主控制能力比较低下，只能够解决一般性的飞行控制问题，而对复杂性更高的飞机控制问题则难以有效解决，无法顺利完成复杂度更高的飞行任务，比如在敌方高密度防空火力下，遇到了大纵深的火力侦察或者打击则难以完成相应的任务，复杂的飞行条件是无人机自主飞行控制的重难点，无人机自主飞行控制的飞行调整、路径设置以及自主着陆和飞行规划等是需要研究的重点和难点。目前我国学者提出了无人机战术飞机分层智能控制系统，为无人机自主飞行技术的发展起到了可观的促进作用。国外的无人机系统自主控制技术的研究水平也不是很高，无人自主控制仅仅是表面的，还不是真正意义上的。不过随着科技的快速发展，无人机技术的应用效率在不断提升，完全自主控制是有可能实现的。

3.无人机系统自主控制技术的发展趋势

我国关于无人机系统自主控制技术的研究处于起步较晚的阶段，同时在信息的快速获取以及处理方面还缺乏有效的手段，但随着科技的发展和进步，无人机系统自主控制技术未来将会朝着自动化、智能化、协同门户化的方向不断发展，为我国军事实力的增强奠定良好的基础。

3.1无人机系统自主控制系统会更加自主化

人工智能技术的应用，使得无人机的集群自组织技术等不断发展，提高了无人机系统自主控制技术研发的效率。无人机集群自组织技术的依据是高度对抗的战场环境，可以通过无人机集群来理解动态化的任务和信息，从而实现多目标的跟踪、打击和搜索，为军事作战提供良好的环境，而该技术的应用将会花费更低的成本，可以更好地获得成本的优势。无人机技术的应用主要是以自然界的自主机制作为研究的基础，通常在无法集中控制的环境下，借助信息交换可以实现对多台拥有自主能力的无人机来进行控制，这样做的优势在于可以提升自主协调能力，减少人为因素对无人机系统自主控制产生的影响，确保无人机系统自主控制系统的自主控制器与机载程序实现无缝的对接，确保不同的控制平台兼容稳定性得到提升。一般情况下，离机自主控制代理可以完成基本的自主飞行任务，防止无人机在飞行任务的过程中出现碰撞威胁等，自动控制基本任务的剖面。

3.2无人机系统自主控制技术更为智能化

无人机系统自动化控制技术要加强对相关发展环境的认知和了解，结合模拟算法的方式来提升无人机系统发育的效率，通过增强无人机系统的适应能力，使其能够在更好的环境中推广和应用。当前人工智能技术的发展，采用自然的方式来对智能控制系统进行科学的指导，有利于实现人机智能技术的有效应用，为提升无人机自动化系统的作战效率创造良好的条件。目前人机智能技术的融合发展有利于提升人机系统综合效能的利用率。

3.3无人机系统自主控制技术更为协同门户化

以故障预测为前提，通过加强任务规划技术和不确定环境无人机技术的应用，进一步提高无人机技术的可靠性、安全性和可维护性，利用科学的综合健康管理技术，加强无人机系统的诊断和应用，对无人机的寿命进行预测，科学地规划无人机在使用中可能出现的突发事件，进一步完善无人机系统自主控制系统，实现无人机系统自主控制系统的协同门户化，有利于增强无人机系统的作战能力，为我国军事发展打下良好的基础。无人机系统的单平台作战会逐步朝着多无人机协同作战的方向发展，有利于优化无人机系统的工作流程与工作结构。

结语

随着科学技术的快速發展，无人机自主控制技术的发展水平将会不断提升，作为新的军事应用技术，该技术的应用有利于提升军事作战的效率，为军事活动开展提供良好的决策依据。然而当前我国关于无人机系统自主控制技术的某项技术的缺失，也导致无人机系统自主控制技术在发展的过程中面临挑战和瓶颈，增强无人机系统的自主性研究将会成为未来科技发展的重点方向。

参考文献

[1]  王辉，胡晓阳.基于蚁群算法的无人机航迹规划研究[J].科技资讯，2020，18（10）：29-30.

[2]  齐效成.Phantom4Pro无人机倾斜摄影测量技术在规划勘测中的应用[J].北京测绘，2020，34（6）：775-778.

[3]  张卫东，刘笑成，韩鹏.水上无人系统研究进展及其面临的挑战[J].自动化学报，2020，46（5）：847-857.

作者简介：王一迪，男（1998..4—），汉族，松原市高级实验中，本科，研究方向：无人机。