浅谈无人机应用涉及到的技术领域
2021-07-20代允
代允
【摘要】 随着我国科学技术的发展和进步,也让无人机得到了飞速的发展,并被广泛的应用在军事和民事领域中。说到无人机,相信很多人都不陌生,但是对无人机的正确概念、应用技术领域以及发展前景却都不是很理解,所以本文就针对无人机的应用以及涉及到的技术领域展开了分析,相信无人机在我国的发展也会越来越长远。
【关键词】 无人机 应用领域 问题 技术领域
近些年来,无人机的应用得到了非常快速的发展,不论是在民用领域还是在军事领域中,都发挥了非常重要的作用。通过对无人机特点以及优势的分析可以知道,无人机的应用技术已经日渐成熟,而且它拥有着非常广阔的发展前景。当然,在科学技术的发展下,无人机也会变的越来越完善,越来越成熟。
一、无人机的概述
1.1无人机的内涵
什么是无人机?无人机通俗易懂点来理解其实就是无人驾驶的飞机,飞机上是没有驾驶员的,仅仅依靠相应的技术来控制飞行。无人机是由多种不同技术系统组合而成的,如自动驾驶技术、程序的控制系统、遥控系统、导航系统、自动着陆系统,有的无人机还会有GPS定位系统等等,最终是通过这些系统来实现和控制无人机的飞行。无人机在30年代是由外国人发明和操控应用的,发展的速度是非常快的。而在近些年来,我国也加快了对无人机的研发力度,并与各大高校合作研发结构,也取得了非常不错的成绩。
1.2无人机的优缺点
1.2.1无人机的优点分析
第一,无人机最大的优点是不需要飞机驾驶员,这也是有目共睹的,所以它能很好的保证人员的安全;
第二,无人机外形比较小,不会占用很大的空间,而且在设计无人机的时候,能有效的降低设计人员的工作负荷;
第三,因为不需要驾驶员,所以就不用对人身保证系统和应急系统进行将涉及,所以也给飞机自身降低了重量;
第四,制造费用比较低,而且在维护上也不需要很大的费用;
第五,使用寿命长,而且维修和保养起来也会很容易;
第六,无人机在技术上存在很大的优势,能定点进行起飞和降落,对起飞场地要求不高,更重要的一点是可以实现远程操作[1]。
1.2.2无人机缺点
第一,无人机最大的缺点就是生存力比较低,尤其是与防空能力比较强的敌人作战时,是不具备任何优势的;
第二,因为无人机外形比较小,所以它的速度也不会很快,在高空飞行的时候,抗风能力比较弱,容易偏离航线;
第三,很容易受天气的影响;
第四,缺乏随机应变的能力,对于突发的时间,如信号被干扰以后,就会失去控制;
第五,无人机在出现故障的时候,带来的影响将是致命的。
二、无人机的应用领域
2.1无人机在军事上的应用
就目前来说,无人机在军事战争的应用领域上虽然不是特别重要的,但也是非常重要的内容。我们要知道,无人机的最大优点就是无人驾驶,所以运用无人机到危险的地方作战是不用担心人员伤亡的。而这也是无人机在军事应用上最大的优势,被国外的很多军事国家重视和应用。除此之外,还有以下两个方面的应用:
第一,有大部分的空军侦查系统是由无人机来组成的。根据无人机优势我们可以知道,它因为身体小巧,所以隐蔽起来会很容易,给军事的应用带来很多出其不意的效果。
第二,可以向空中格斗方向发展。在未来的军事上,对无人机进行攻击是一项很重要的军事战略。因为无人机能预先靠前部署,可以对距离较远目标的导弹进行摧毁[2]。
2.2无人机在民事上的应用
近些年来,无人机在民事上的应用也得到了飞快的发展,就目前的民用无人机来说,很多都是由军用无人机改装而成的,当然也有民用的专用型号。民用无人机主要是用在对突发事件的调查上,如火山监测、山体滑坡等等,具体可以从以下几个方面应用研究:
第一,无人机可以用在天气预报中的研究。在美国率先运用无人机进行天气预报的研究以后,我国的科学技术研究人员也开始了考察工作,并进行了实验,其结果显示是可以应用在天气预报和全球变暖当中的。
第二,无人机可以运用在重大灾情的抢险工作中。最近几年来,汶川和玉树地震的大灾难让我们刻骨铭心,而在抢险救灾工作中,我国的首批科研人员在道路毁坏严重,天气环境恶劣的情况下,利用无人机带回了很多的灾区资料和信息,为救助人民起到了非常重要的作用。除此之外,无人机还有一个很重要的作用,就是可以探测和定位森林火灾工作,也就是说,有火灾的时候监测火灾灾情,没有火灾的时候,可以监测森林植被的情况,通过具体的数据分析出发生火灾的风险指数。而且无人机在被污染的环境中执行任务,优势会更加明显。
第三,无人机被应用在航空摄影测量中。对于无人驾驶室飞行器摄影测量系统来说,它属于技术性非常强,而且涉及领域非常多的一个系统,此系统过于复杂,运用到的技术也非常多,要求也很高,如动力裝置、执行机构、姿态传感器、导航定位等等。就目前来说,国内还在使用固定机翼的无人机系统来获取数字化、地块面积量算。将无人机应用航空摄影测量系统中,具有成本低、执行灵活的特点,也正是因为具备这样的优点,所以被重视和应用起来[3]。
三、无人机的发展前景
随着我国科研技术水平的发展,无人机的应用也被高度重视了起来,虽然目前我国无人机的应用还处于起步阶段,但是在未来的几年内,无人机在我国的应用一定会大幅度提高。在专家会议中有专家提出,目前无人机的研发主要是被应用在军事领域中,当无人机在军事领域积累一定的经验以后,一定会朝向民用化发展,最终让无人机在军事和民事领域中都得到很大的发展和应用。我国的工程学院院士和无人机的设计研究专家都说过,无人机最大的优势不同于人,它不怕劳累,不怕危险,不怕执行任务复杂和时间长的工作,在巡逻、搜救工作中具有非常明显的优势[4]。经过调查研究发现,一名飞行员的极速飞行时间是在8个小时,而无人机飞行时间竟然高达100小时,前提是燃料准备充分的情况下,由此我们也可以发现,无人机具有非常明显的优势。此外,专家还提到,根据目前我国无人机的发展现状来说,无论是在军事领域还是民用领域,都在尝试着用无人机去执行枯燥、耗时长的工作,这样不但能降低成本上的投入,还能降低人员伤亡情况,当然主要目的是对无人机的应用实现突破。虽然无人机有很多的优势,在民用领域的应用也很重要,但是安全性还有待研究,因为无人机发生事故概率要比人机发生概率大很多,所以在这种情况下,无人机是不允许在人员密集的地方去飞行的,主要还是在空旷、人员少的地方飞行。而由此我们也可以得知,无人机想要在民用领域得到更好的发展,还需要加大安全性的研究。如回避系统,这样能降低无人机相撞事故的发生。北航的总工程师也说过,无人机在我国的发展速度是非常快的,再加上无人机的优势,如成本低、无人员伤亡风险、应用范围广泛等等,所以它的发展前景是非常广阔的,当然这也是我国很多生产厂家比较看中的一个原因。相信在不久的将来,我国无人机的发展会越来越好,应用领域也会越来越广阔[5]。
四、无人机的主要应用技术分析
通过对无人机的分析和研究发现,无人机的应用技术领域主要包含以下几个方面:
第一,动力技术。就目前来说,限制无人机发展最大的障礙问题就是无人机续航能力的问题。而且很多科研人员也认为,消费级多旋翼的续航时间也就维持在20分钟左右,所以在这样的情况下,在无人机飞行的时候需要多备用几块电池,非常的不方便。当然也有很多生产企业做出了新的尝试,希望得到突破。
第二,导航技术。无人机在飞行的时候,对自己的位置和目标是非常明确的,而这也是无人机非常重要的一项技术。
第三,通讯技术。通讯技术是无人机研发工作的重点和难点,如何更好的保证信号的强度问题,是目前很多科研专业共同研究的方向和领域。
第四,飞控技术,就是飞行控制技术。飞行控制技术在无人机中的作用是非常重要的,可以被比作无人机的大脑。如何对无人机更好的控制,使其飞行更加平稳,不但是科研人员研究的领域,同时也是各大生产企业之间最大的竞争。
第五,还芯片技术。为了推动无人机的发展,很多著名的芯片生产厂家也都进驻无人机行业的芯片技术研发中,想要研发出具有无线通信,传感器继承和空间定位等多功能为一体高性能芯片。由此我们也可以看出,各大企业都纷纷进驻无人机市场,说明无人机市场的发展前景是非常广阔的。除此之外,还有上文说到的航空摄影技术,VR技术,空管技术等等。技术不同,领域不同,所以说无人机的应用技术领域还是很广泛的,因此,无人机日后的发展和应用领域也是很广阔的,如农业、电力、气象等领域都是可以的[6]。
五、结束语
综上所述,我们可以知道,无人机的优点是很多的,但同时也存在很多的问题,而这些问题的出现阻碍了无人机的发展,所以如何将这些问题进行解决是目前无人机发展中必须要解决的问题,当然也是研发人员在研发过程中的难点。但是,无人机在民用领域和军事领域的广泛应用,也让我们看到了无人机的发展前景,在不久的将来,无人机会将会在高速发展下,有非常广阔的发展空间。
参 考 文 献
[1]许小松. 浅谈无人机技术在房产测绘领域的应用[J]. 地矿测绘, 2020, 3(4):22-23.
[2]马斌. 无人机航摄技术在测绘领域的应用[J]. 华东科技(综合), 2019(1):20-20.
[3]高哲. 探讨无人机倾斜摄影测量的关键技术及应用领域[J]. 工程建设与设计, 2020, No.424(2):263-264.
[4]易之锑. 论无人机技术在农业领域的应用[J]. 农业工程技术, 2020, v.40;No.765(9):40-41.
[5]聂志丹. 无人机遥感技术在环境保护领域的应用[J]. 中国战略新兴产业, 2019,(14):151.
[6]孟凡彬, 张云鹏. 无人机技术在农业领域的应用及展望[J]. 时代农机, 2019, 46(2):52-53.