20170401 多无人机协同导航技术研究现状及进展
军用无人机的发展现状及趋势
军用无人机的发展现状及趋势 作者：戎皓 智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制，军用无人机已发 展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台，受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍，并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。 关键词：军用无人机、作战应用、发展 1. 引言 用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务，是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器，是一种由无线电遥控设备控制，或由预编程序操纵的非载人飞行器，拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点，可遂行各种作战和训练保障等任务，具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用，而且在未来战场上的用途将越来越大，成为世界各军事大国武器装备发展的重点。 2. 军用无人机的发展概况及作战应用 1909年第一架无人机在美国试飞；1917年，英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60～70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用，是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中，以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群，掩护战斗机超低空突防，成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中，以军派遣“猛犬”无人机，诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹，为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中，美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场，用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等，为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据，对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。 3. 军用无人机的种类与特点 3.1 种类 目前从事研究和生产无人机的有美国、俄罗斯、以色列、英国和南非等近３０个国家，无人机的型号已经增加到２００种以上，无人机的种类繁多、用途广泛。军用无人机的主要用途有：
浅谈无人机的发展现状及发展趋势
浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步，计算机技术日新月异，人工智能、云计算已经得以实现，智能化、信息化和自动化的时代已经到来，无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术，由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势，现在广泛应用到军事领域，用于侦查、干扰，战场目标摧毁等，效果极佳，受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究，尝试解开无人机的面纱，让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机；发展现状；发展趋势；军事领域 随着科技的发展，人们对未知领域的探索也拉开帷幕，面对着高风险、高强度的任务，人们开始利用无人机替代有人飞机来执行，这也是大势所趋，形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备，有的是利用预编程序操控，又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速，在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本，因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用，最早出现在美国，1909年世界上第一架无人机在美国试飞，并取得了不错的成绩。接下来的几年里，英德两国也开始研究无人飞机，并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来，军事领域显得兴趣盎然，现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代，无人机已经开始应用到军事领域，在美越战争中，美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是，最经典的无人机作战运用，属于以色列人。在第四次中东战争中，以色列使用BQM-74C无人机，成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时，利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机，并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末，很多的国家已经研制出新时代的军用无人机，并且纷纷应用到军事领域，用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等，一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展，军用无人机的发展日趋成熟，它与有人机相比具有相当大的优势，比如，相对于有人机来说，无人机的操作简单，材料花费较小，关键是可以无飞行员亲自操作，伤亡率低；无人机顾名思义隐蔽性较好，不易暴漏，获取情报的真实度较高，生命力极强；另外，就是无人机的跑距离较短，易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说，掌握此技术的国家已经有30多个，无人机的类型也有200种以上，军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机，按照及功能，可以划分为以下几个类型：靶机：主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能；侦察机：主要用于战场相关情报的搜集和处理；诱饵机：主要是诱使敌雷达，进行空中打击；电子对抗机：主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦；攻击机：主要是目标打击和战场摧毁；战斗机：用于空袭或者地面打击；其它无人机：比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征，但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步，而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势，在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量，而是科学技术
无人机导航定位技术简介与分析
无人机导航定位技术简介与分析 无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。 无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。 一、单一导航技术 1 惯性导航 惯性导航是以牛顿力学定律为基础，依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度，经积分运算得出载体的瞬时速度和位置，以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。 计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制，是一种自主式的导航系统，具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航 定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前，全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS，欧洲的伽利略，俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。
2017年无人机发展现状及发展前景分析研究报告
2017年无人机发展现状及发展前景分析 研究报告
小型无人机行业最近可谓热潮涌动，极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野，还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时，大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头，2014年营收近30亿元，市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强，国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。 套用大疆创新创始人汪滔的话：“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年，从有成熟产品到现在不过4年，而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期，越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展，同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。
小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期：市场规模快速成长，国外巨头纷纷布局 所谓无人机，即不载人的飞行器。按照技术来划分，无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类，而前三类应用最为广泛，其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点，应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。 多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低，但飞行时不太稳定、很难控制，容易因侧翻而坠机，所以需要自动控制器和导
航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤，难以应用在小型飞行器上，所以很长一段时间内，多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后，得益于MEMS技术的发展，重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法，多旋翼无人机的研究和使用成为热点。 2006年至2015年，国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2015年，法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone，它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。 AR.Drone轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。在AR.Drone的引领下，全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮，多旋翼飞行器进入快速发展期。目前，中国的DJI（大疆创新）、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。
无人机发展现状以及未来趋势研究
无人机发展现状以及未来趋势研究 2014020912026 姚聪 【摘要】随着世界科技的进步，计算机技术日新月异，人工智能、云计算已经得以实现，智能化、信息化和自动化的时代已经到来，无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术，由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势，现在广泛应用到军事领域，用于侦查、干扰，战场目标摧毁等，效果极佳，受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究，尝试解开无人机的面纱，让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机；发展现状；发展趋势；军事领域 随着科技的发展，人们对未知领域的探索也拉开帷幕，面对着高风险、高强度的任务，人们开始利用无人机替代有人飞机来执行，这也是大势所趋，形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备，有的是利用预编程序操控，又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速，在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本，因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用，最早出现在美国，1909年世界上第一架无人机在美国试飞，并取得了不错的成绩。接下来的几年里，英德两国也开始研究无人飞机，并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来，军事领域显得兴趣盎然，现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代，无人机已经开始应用到军事领域，在美越战争中，美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是，最经典的无人机作战运用，属于以色列人。在第四次中东战争中，以色列使用BQM-74C无人机，成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时，利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机，并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末，很多的国家已经研制出新时代的军用无人机，并且纷纷应用到军事领域，用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等，一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展，军用无人机的发展日趋成熟，它与有人机相比具有相当大的优势，比如，相对于有人机来说，无人机的操作简单，材料花费较小，关键是可以无飞行员亲自操作，伤亡率低；无人机顾名思义隐蔽性较好，不易暴漏，获取情报的真实度较高，生命力极强；另外，就是无人机的跑距离较短，易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说，掌握此技术的国家已经有30多个，无人机的类型也有200种以上，军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无
无人机的飞行控制与导航
无人机的飞行控制与导航 形形色色的无人机已经成为未来信息化、网络化战争基础性的作战装备,各国对于无人机系统的发展也不遗余力。然而很多人对于无人机系统及其技术全貌却并不一定有着清晰的了解。航空专家傅前哨将通过一系列文章,向你阐述无人机的相关技术及最新发展。 Q 无人驾驶飞行器系统都有些什么样的装备和设施? A 无人驾驶飞行器的使用需要一套专门的装置和设备。整个系统包括若干架无人驾驶飞机(或其它航空器)、地面控制系统(如遥控站)、地面支援保障设备以及起飞、回收装置等。例如,“猎人”军用无人机系统,共含8架可携带侦察设备的无人机、两个地面控制站、1个任务规划站、4个分离式接收站、1个发射回收装置等。无人驾驶的飞机、直升机、飞艇等主要由机体、动力装置、机载导航定位系统、飞行控制系统、起飞和回收装置以及有效载荷(如侦察设备、电子对抗设备、信息传输设备、机载武器等)组成。无人驾驶飞行器上没有乘员,因此领航员、驾驶员的任务需要由导航定位系统、飞行控制系统、自动驾驶仪等设备来完成。 Q 无人驾驶飞行器的控制方法有几种,各有什么优缺点? A 无人机的飞行控制方式较多,目前采用的主要有线控、有线电遥控、无线电遥控,程控等几种。 所谓线控,就是用手持的钢丝线对动力无人机进行操纵,此法多用于竞技航模。 有线电遥控是一种相对简单,且成本较低的操纵方式。地面站人员通过电缆或光缆将各种控制信号传输给无人机,操纵其飞行和工作,而无人机则通过电缆将侦测到的信息送回地面站。其缺点是受电缆长度,重量的限制,飞行器的航程和升限都不大,活动区域和观察范围较小。 一些小型的,微型的无人侦察机也采用目视遥控的方式进行操纵。这类无人机上大都安装有一部与手持式遥控器配套的小型多通道无线电接收机。机载接收机收到由地面遥控发射机发来的操纵指令后,将控制信号分配给各舵机,由其完成翼面,油门的控制,开启,关闭某些设备,完成对无人机的操纵。 超视距遥控的工作原理是,地面遥控站的人员通过目视、光学设备、雷达系统等,实时获取无人机的姿态,方位,距离,速度、高度等信息,并对其进行跟踪,定位和控制。当发现无人机偏离预定航线,空中姿态出现偏差或需要人为地改变其飞行状况时,地面站发出无线电遥控指令,操纵无人机恢复或调整其飞行轨迹,这种方式可称之为单向无线电遥控。某些无人机上装有机载数据采集与传输系统或专用的前视摄像装置,可通过数传电台或数据链向地面无线电测控站发送无人机自身的飞行数据等,并在地面站计算机上模拟显示出相关的仪表显示、飞机姿态、飞行航迹等。如果通过电视图像传输系统向地面遥控站发送现场的前视图像和座舱图像,地面站的人员还可根据无人机传回的图像和数据,监视、判断它的飞行情况,并通过遥控装置操纵其飞行,这种遥控方式被称为双向无线电遥控。现代无人机有许多机型都采用后一种遥控方式。而美国在20世纪70年代研制的F-15缩比自由飞模型和HiMAT无人驾驶研究机则采用了前一种遥控方式。 采用无线电遥控方式时,无人机的活动半径和飞行自由度主要受机载和地面遥控设备的发射功率、无线电波的传输距离以及飞行器本身性能的限制。受地球曲率、遥控设备发射功率等因素的影响,地面站的作用距离一般较短,往往只能用
一种小型无人机飞控导航系统
一种小型智能化无人机飞控导航系统随着高新技术在武器装备上的广泛应用，无人机的研制正在取得突破性的进展。 世界上最近发生的几次局部战争，凸现出无人机在军事上的实用性。然而，飞控导航系统作为无人机的大脑和神经，在无人机的任务过程中扮演着关键角色。如何设计高可靠和智能化的飞控导航系统，是无人机设计师的终极目标。 目前，国内在起飞重量不超过300kg级的无人机上，飞行控制系统多采用PC104计算机结构或基于单片机两种分立式方案，重量重，体积大，集成化能力差。无人机的飞行控制主要采取两种形式：第一种是采取预先编制的控制程序，来自动控制飞行；第二种是由设置在地面、空中或舰船上的遥控指挥站来指挥。本文要给出了一种基于DSP集成式结构的小型智能型无人机导航飞控设计方案，将两种控制方式进行了有机结合，并已应用于某小型无人机上。经过试验，证明了该方法的可行性，为今后小型化、低成本无人机自动驾驶仪的设计提供了一种新的思路。 1. 系统设计原则 无人机系统应首先具备完整的惯性系统和定位系统，其次应当具有完备的飞行任务管理功能。为了增强飞行控制功能，应当保证不同飞行指令下的多模式的飞行控制能力，以便在人机交互的同时对飞机的稳定进行控制， 进行系统设计时，应当遵循在保证性能的同时尽量减小系统重量和缩小体积，硬件电路设计力求简捷和直接。要求性能与成本兼顾，并保证系统的可靠性。 2. 系统结构介绍 整个无人机系统由GPS/GLONASS接收天线及接收机、机载传感器、无线电接收系统、DSP机载计算机以及执行机构五部分组成。系统功能结构模块如图1所示。 其中GPS/GLONASS接收模块选用微小型接收装置；机载姿态传感器选用贴片式芯片；为了保证自主导航飞行时航向的精度，除了选取航向传感器外，还应用了一个光纤陀螺；无线电接收系统指的是无线电定位及与地面站（GCS）通讯时数据链路的机载接收装置；机载计算机包括3个DSP处理器：GPS接收解码DSP，导航DSP 和飞控DSP；舵机选用Futaba专用舵机。整个飞控导航系统体积仅为180×120×70 mm，总重量不超过1.5kg（包含安装壳体），如图2所示。
无人机发展现状及相关技术_邹湘伏
无人机 本文2006-03-20收到,作者分别系中南大学机电工程学院讲师、教授和副教授 无人机发展现状及相关技术 邹湘伏 何清华 贺继林 摘 要 较详细地论述了无人 机的发展现状以及无人机技术要素,并从无人机技术发展的角度分析了无人机的发展趋势。 关键词 无人机 无人机技 术 发展趋势 引 言 信息是决定现代和未来战争胜负的关键因素,谁能夺取信息优势,谁就能掌握战争的主动权。要打赢未来高技术条件下的信息化战争,只有最大限度地获取更多更准确的信息,为战争决策所用。无人机正是能够满足这一需求的有效手段。随着信息技术、电子技术、计算机技术等高新技术在航空领域的广泛应用以及现代战争的需要,无人机的应用范围和性能都将得到不断提高和扩展。本文针对国外近年出现的无人机新动向,就无人机的发展现状和无人机技术以及无人机的发展趋势进行了论述。1 无人机的发展现状 无人机的发展至今已有80余年的历史。最早的无人机就被人们用于军事侦察。迄今为止,无人机已经历了五次局部战争的实战使用考验。在20世纪60年 代的越南战争、70年代的中东战争、90年代的海湾战争和科索沃战争及本世纪的阿富汗战争中,无人机卓有成效地执行了多种军事任务,如照相侦察、撒传单、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察,为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报。无人机以突出的战绩使各国高层军事首脑对它刮目相看,对其作为军队战斗力倍增器的作用与地位及其潜在的军事价值取得了共识,从而为无人机的迅速发展提供了强大动力。据统计,从1990年到2010年,世界上小型无人机的数量将以每10年翻一番的速度发展。1990年为2.5万架,2000年已超过4万架。预计到2010年将达10万架以上,加上中型和大型无人机,数量将达到12万架,将超过全部有人驾驶飞机1倍以上。目前,世界各国军用无人机尤以美国和以色列发展最快,西欧和一些发展中国家也有不同程度的进展。目前全球无人机已发展到了200多种型号。当前军用无人机的种类繁多,还掺杂许多改型机,因此其分类标注和方法 也多种多样。一般以无人机续航时间(航程)或军事用途两种分类方法应用比较普遍。2 无人机的种类 根据军事用途分,无人机可分为以下几类。2.1 靶机 靶机是发展较早的无人机,主要是用来模拟各种飞机和导弹的飞行状态和攻击过程,鉴定各类航空武器的性能和训练战斗机飞行人员、高炮和地空导弹及雷达的操纵人员,也可研究空战和防空战术。随着武器性能的不断提高,促使靶机不断地更新换代。近年出现的有:美国特里达因 瑞安公司的高空高速AQM 281A 靶机、法国航空航天公司导弹分部的用于新一代空空导弹的CT-22靶机、英国空中加油公司的新式亚声速空中靶机(ASA T)、日本富士重工业公司用于空空导弹训练的空中发射一次性使用XJ AQM 21靶机等。此外,还有由空地导弹改成的靶机,如法国的CT -20和CT-30靶机,就是分别由AS -20空地导弹和AS-30空地导弹改成的,主要用于地空武器的研制试验和训练防空人员;澳大利亚的图尔纳(Turna )
无人机导航系统综述
无人机导航系统综述 摘要：本文首先简要介绍几种适用于无人机的导航系统及其实现原理，然后根据各种导航系统的优缺点，阐述近年来已成功应用或正在广泛研究的组合导航方法，最后对无人机导航技术的发展趋势进行分析与预测。 关键词：无人机；导航系统；组合导航；综述 Abstract: Firstly this paper briefly describes some of the navigation systems applicable for UA Vs and their principles of realization. Then some approaches of integrated navigation that has been applied or under research these years are listed based on the advantages and disadvantages of different navigation systems. In the end we analyze and anticipate the development trend of the navigation technology for UA Vs. Key words: UA V, navigation system, integrated navigation, survey 中图分类号: V279+.2 文献标识码: A文章编号: 引言 无人机导航是指无人机在飞行过程中确定其位置和方向的方法或过程，涉及数学、力学、光学、电子学、自动控制及计算机等多个学科[1]。 导航系统的性能直接关系到航行任务的完成[2]，因为无人机只能依靠飞行控制系统来实现自动飞行，而飞行控制系统的反馈输入来自于导航信号，即机载计算机对于当前位置和（或）速度的估计，如图1所示。 图1 无人机航迹跟踪工作方式示意图 虽然时至今日已有多种类型的无人机导航技术被研发和使用，但是在应用中需要根据实际需要选择最适合的导航技术。有时单一的导航技术不能满足性能指标的要求，此时需要借助于组合导航技术，将两种或两种以上的导航技术结合起来实现优势互补以提高导航系统的综合性能。 本文将首先简要介绍可应用于无人机的几种导航技术：惯性导航、卫星导航、多普勒导航、天文导航、地磁导航；然后列举出已被应用或理论上可行的组合导航方法；最后根据近年来对导航技术的研究成果分析和预测未来无人机导航技术的发展趋势。 2无人机导航技术的实现原理
世界各国无人机发展现状与前景
世界各国无人机发展现状与前景 “捕食者”无人机 21世纪前十年世界各国都在大力发展各种用途的无人飞行器，目前，世界上32个国家已研制出了50多种无人机，有55个国家装备了无人机。无人机成为本世纪武器装备发展中的最大亮点。 据报道，1993-2005年间，北约国家无人战斗兵器总数增加了1.7倍，2006年前，这一数量将达到11万架。美国、北约其他国家、以色列、南非都非常重视无人侦察机和多用途无人机的研制和生产。 无人机可装配制导系统、机载雷达系统、传感器、摄像机等设备，用途广泛。2006年前，北约驻欧洲联合部队将大量装备各型无人机，仅中欧战区无人机数量就可达到6万架，其中约60%将是小型无人机。 美国和北约正在前景计划框架内研制多用途无人机，根据机载设备装配情况的不同，分别执行空中侦察、无线电电子战、打击敌军纵深配置重要目标等任务。在新型无人机的研制中，特别重视造价相对廉价的小型多用途无人机的研制，如美国的“阿奎拉"、意大利的“奎宿九星”等，这些无人机能在执行侦察任务的同时，完成攻击任务，自动攻击被发现的目标。 在北约联合部队装备用于压制敌方防空系统的前景无人机后，可解放20%的有人驾驶飞机，能在中欧战区空中战役实施过程中遂行压制和火力摧毁地面目标的任务。 组图：世界各国无人机发展现状与前景
美军RQ-7“影子-200”战术无人机 下面，简单介绍无人机主要研制和生产国代表性机型的发展状况。 美国 美军使用“无人飞行器”（UA V）这一术语指称由自动驾驶仪控制的无人机。美国正在实现无人飞行器25年科研和试验设计计划，并在近年来的武装冲突中大量试验使用，取得了显著的效果。美军应用无人机的历史最早可追溯到1917年的N-9无人机，越南战争期间开始大量使用，共出动3435架次，自1986年美军成功使用以色列研制的“先锋”无人机后（该机将服役至2007年，之后被可垂直起降的无人机“探火”取代），美军在两次伊拉克战争、科索沃战争、阿富汗战争中广泛使用各型无人机。研制费用也大幅增加，仅2001年一年，美国在无人机研制和生产方面的科研和试验设计投入就高达120亿美元。 美军最现代化的无人侦察机“影子-200”，最大起飞重量149.1千克，飞行速度123公里/小时，留空时间5-6小时，最大飞行高度4200米，装配图像电视摄像机、红外摄像机等侦察设备。 据五角大楼公布的数据，美军在阿富汗战争期间已经进行了RQ-1“捕食者”无人机导弹战斗试验，此前该型无人机仅用于侦察和目标指示。在2003年春伊拉克战争“解放伊拉克”行动中，“捕食者”无人机表现优异，在“无人区域”巡逻时借助机载激光目标指示仪，照亮目标，引导导弹攻击目标（最初，导弹是从其他飞机上发射的），RQ-1“捕食者”无人机共攻击并摧毁了12个地面目标，有防空导弹连、导弹发射装置、伊拉克电视台雷达和卫星设施。在伊拉克战争中，美军共动用了约50架无人机，主要是RQ-1“捕食者”、RQ-4A“全球鹰”和RQ-5“猎手”。 与“捕食者”无人机通常在5000米高空飞行不同，“全球鹰”一般在20000多米的高空飞行，是伊军地面防空设备根本无法攻击的高空飞行器。任何一架“全球鹰”无人机都可留空36小时，使用红外和雷达传感器监视约60公里距离内的目标。每套系统由3个地面指挥站和8架无人机组成，1997年首飞，长13.3米，翼展34.9米，作战半径5550公里，有效载荷885千克。“全球鹰”无人机能在6小时之内从德国飞到阿富汗，装备有自动化着陆系统，由地面指挥站计算机控制。2000年6月完成了先期概念技术演示和军事应用评估，2001年4月完成了从加利福尼亚到澳大利亚的全航程连续自动飞行。 美国《2004-2009年国防计划指南》五年计划规定，到2012年前，美军应组建由12架无人战斗机组成的空军中队，参与对敌方的轰炸任务，使美军飞行员摆脱生命危险。 2003年初，美国国家安全部部长里奇宣布，从2003年底开始，无人侦察机开始巡逻美国边界，在伊拉克战争中得到广泛战斗使用的无人机，也能遂行打击非法移民、提高边防局工作效率、保护国家陆、海、空边界等任务。
民用无人机行业发展现状及应用情况
民用无人机行业发展现状及应用情况 一、民用无人机行业发展现状 民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化，与军用无人机的百年历史相比，民用无人机从20世纪80年代才开始起步，在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同，民用无人机技术要求低、更注重经济性，军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本，使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化，民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源：产研智库
图表不同用途民用无人机 资料来源：产研智库 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下，飞机高度在3000米以下，某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾，搜索营救，边防巡逻，森林防火，气象探测和农作物估产，管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点，在洪水，旱情，地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 民用无人机下游需求非常广泛，包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注，如农林植保和巡检两个领域，无人机需求较为迫切，且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现，我国民用无人机市场空间巨大，将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中国无人机起步较早，20世纪80年代，西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试，但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引，尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段，民用无人机才得到充分关注。
无人机总结报告
无人机市场总结报告 该报告结合无人机产业发展现状，从当前以及未来国内外无人机发展趋势和对无人机系统的需求，针对无人机系统的发展方向、发展目标、主要发展技术以及无人机系统发展路线图等方面进行了全面、系统的调研。由于无人机具有运行成本低、无人员伤亡风险、机动性能好、可进行超视距飞行、使用方便高效等特点，目前已被成功应用于影视航拍、测绘航测、电力高压线巡查、地质勘探、救灾救援、农林业农药喷洒、海事定位、国防侦察、商业表演等领域，越来越多行业传统的工作方式被无人机取代。但是由于我国低空无人机操控技术起步较晚，培训机构较少，当下无人机研发、生产、应用等机构对低空无人机操控人才的需求非常迫切，人才需求缺口大、供不应求。无人机飞控（师）员、机械师及研发专业人员将是令人向往的高薪职业，又是国家紧缺人才之一。 一、基本概念 无人机是不搭载操作人员，采用空气动力为飞行器提供升力，能够自动飞行或远程引导，可一次性或多次重复使用，携带各类有效载荷的有动力空中飞行器。无人机要完成相应任务，需与任务载荷、测控与信息传输系统、地面保障系统等配合工作，无人机与以上各类设备组成的完整系统称为无人机系统。无人机系统可由单个无人机构成，也可由多个同型的无人机或由多型多个无人机共同构成。
图一：无人机系统组成框图 （一）分类情况 无人机种类很多, 不同的无人机可以完成不同的特殊任务。一般来讲, 可以按照“续航时间和航程分类”和“军事用途分类”两种方法 进行分类
图二：无人机分类示意图 图三：全球鹰和捕食者无人机 图四：RQ—7A“影子”无人机和“先锋”无人机 （二）应用领域 在军事应用领域方面：无人机主要可用于情报侦察、战场监视、电子对抗、通 信中继、军事测绘、火炮校射、气象探测、打击效果评估等任务；根据任务的不同，
双GPSINS组合导航系统在无人机飞控系统的应用
双G P S I N S组合导航系统在无人机飞控系统的 应用 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
双GPS+INS组合导航系统在无人机飞控系统的应用 1背景 无人驾驶飞机是一种有动力、可控制、能携带设备、执行多种任务、并能重复使用的无人驾驶航空器，简称无人机(Unmanned AenM Vehicle缩写UAV)。自1913年世界上出现第一个自动驾驶仪以来，无人机受到越来越多国家的重视，发展迅猛。目前从事研究和生产无人机的有中国、美国、俄罗斯、以色列、法国、英国和南非等近3O个国家，无人机基本型数量已增加到多种。鉴于其独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上可用于照相侦察、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察，为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报等；在民用上，可用于农作物种植和施播、救护定位、桥梁大坝检测、输油管、天然气管道、悬挂电缆、铁路、高压线的监视，公路交通及危险品的运输监视等；在科学研究上，可用于大气研究、对核生化污染区的取样与监控、新技术新设备与新飞行器的试验验证等。随着航空技术的发展以及对无人机越来越广泛的需求，无人机飞控系统向着高精度、小型化、数字化方向发展。高精度要求无人机的导航控制精度高、稳定性好、并且实时性要求高，能够适应复杂的外界环境，因此控制和信号处理算法比较复杂、计算速度快、精度高。小型化则对驾驶仪系统的重量和体积提出了更高的要求，要求处理和控制计算机的性能越高越好，体积越小越好。这些条件在设计系统时都要综合考虑以达到最优化的性能设计。 2+ 解决方案
涵道无人机研究现状与结构设计
无人机 本文2007-06-05收到,作者分别系北京理工大学博士研究生、教授 涵道无人机研究现状与结构设计 徐 嘉 范宁军 摘 要 涵道无人机具有垂直起降和悬停的飞行特 性,在体积、隐蔽性和飞行性能上都具有鲜明的特点,已成为当今微小型无人机研究开发领域的研究热点。系统地介绍了涵道无人机的发展历史和现状,并从结构设计和气动设计等角度综合分析了其技术特点,从总体上归纳了涵道无人机的结构设计体系,并对各部件工作机理和气动特点进行了分析。 关键词 涵道无人机 研究现状 结构设计引 言 当前已投入使用的无人机系统大都采用常规固定翼气动布局;采用滑跑、手掷或者专用的发射装置弹射起飞;采用掠飞或者盘旋等方式对目标进行侦察、监视。在城市环境中,传统的无人机较难从复杂多变的楼宇间获取战术信息。因此,一种能够从狭小地域上放飞、在复杂空情中灵活机动的战术无人机成为无人机领域研究的热点 [1] 。 本文所述涵道式无人机,是指以涵道风扇作为飞行动力的主要来源,并将涵道风扇本身作为无人机主体,具有垂直起降和悬停飞行能力的无人飞行器。同传统的无人机相比,涵道无人机具有以下几个特点: 1)机动性能独具特色,适于在城市复杂环境下执行任务。与固定翼无人机相比,涵道式无人机可以在狭小区域内垂直起降,并可以在固定目标上空悬停监视,甚至可以降落到高层建筑物上对地面状况进行观察。 2)结构紧凑,推进效率高。同无人直升机相比,在同等功率消耗下,涵道风扇较同直径的孤立 螺旋桨,会产生更大的拉力;而且涵道式无人机结构更加紧凑,前飞时飞行阻力小,飞行姿态更接近 于固定翼飞机,因此,飞行速度较同级无人直升机高。 3)噪音低,隐蔽性好。由于螺旋桨位于涵道内,其气动噪声的传播受到了涵道壁的阻挡,这在一定程度上降低了无人机噪音的强度和传播距离;同样由于发动机被涵道环扩,涵道对发动机热辐射的阻挡也可以降低整机的热辐射特性,从而使得涵道无人机具有更好的隐蔽性。 由于涵道式无人机属于较为新型的航空器,其相应的基础研究起步较晚,不可避免地存在种种不足之处。与传统的无人机相比,在气动布局、结构设计以及飞行控制等方面均存在较多的问题。本文将介绍国外涵道无人机的发展现状,总结其发展脉络和相应关键技术,并在此基础上对涵道无人机在发展过程中所要解决的问题和发展趋势进行分析。1 涵道无人机研究现状 1.1 A R O D 人们对涵道无人机的研究是从20世纪80年代兴起的。当时,美国海军陆战队提出要研制一种空中远程遥控装置(A R O D )用于短时间的空中侦察和 监视[2] 。在80年代末期,桑迪亚国家实验室按照美国海军陆战队的要求进行了“空中远程遥控装置”(A R O D )的研制,开发出一种结构上与众不同的单涵道垂直起降飞行器。该方案首次使用涵道风扇提供小型无人飞行器的全部升力,在结构上将涵道风扇作为飞行器的主体,在涵道的内部和尾部 DOI :10.16338/j .issn .1009-1319.2008.01.002
民用无人机行业发展现状及应用情况
民用无人机行业发展现状及应用情况
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民用无人机行业发展现状及应用情况 一、民用无人机行业发展现状 民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化，与军用无人机的百年历史相比，民用无人机从２0世纪80年代才开始起步，在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同，民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本，使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化，民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源：产研智库
图表不同用途民用无人机 资料来源：产研智库 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞机高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在400０-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾，搜索营救,边防巡逻，森林防火,气象探测和农作物估产，管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点，在洪水,旱情，地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和巡检两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现，我国民用无人机市场空间巨大，将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中国无人机起步较早,20世纪８０年代，西北工业大学Ｄ-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段，民用无人机才得到充分关注。
小型无人机发展现状及前景分析
中国小型无人机发展现状及发展前景分析 小型无人机行业最近可谓热潮涌动，极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野，还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时，大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头，2014年营收近30亿元，市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强，国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。 套用大疆创新创始人汪滔的话：“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年，从有成熟产品到现在不过4年，而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期，越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展，同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。 小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期：市场规模快速成长，国外巨头纷纷布局 所谓无人机，即不载人的飞行器。按照技术来划分，无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类，而前三类应用最为广泛，其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点，应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。
多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低，但飞行时不太稳定、很难控制，容易因侧翻而坠机，所以需要自动控制器和导航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤，难以应用在小型飞行器上，所以很长一段时间内，多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后，得益于MEMS技术的发展，重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法，多旋翼无人机的研究和使用成为热点。 2006年至2010年，国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2010年，法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone，它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。AR.Drone轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。在AR.Drone的引领下，全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮，多旋翼飞行器进入快速发展期。目前，中国的DJI（大疆创新）、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。
无人机发展现状及趋势
无人机发展现状及趋势党 芬 王敏芳 汪银辉 一、引言 无人机(Un manned Aerial Vehicles, UAV)是当今世界上军用武器发展的一个热点。无人机通常是指无人驾驶、自主推进,由无线电遥控或自身程序控制,利用空气动力承载飞行并可回收重复使用的飞行器。20世纪60年代初,美国首先将无人机用于军事侦察,此后无人机先后参加了越南战争、中东战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及近期的伊拉克战争,均发挥了重要作用。海湾战争中,美国海军在“威斯康星”和“密苏里”号战列舰上配置了多架“先锋”舰载无人机,这些无人机出动500多次执行了情报侦察、战场监视、目标指示、战损评估等任务,取得了不俗的战绩。科索沃战争中,北约再次使用了大量无人机,美国的12架“掠夺者”无人机在战区实施了不间断的侦察与监视,为北约提供了大量的实时情报信息,美海军的“先锋”舰载无人机还多次承担了战损评估等任务。美国中空战术无人机“捕食者(Predat or)”在对阿富汗的军事行动中,曾在12架该机上发射了115枚“海尔法”式反装甲导弹,并为有人飞机投掷激光制导炸弹指示攻击目标525次,首开了无人机用于攻击作战之先河。在这次的伊拉战争中,无人侦察飞机在战场上空不间断“盘旋”,给前线指挥员提供了第一手、活生生的敌情画面,发挥了通信中继站的作用,将战场上的图像情报及通信信息传送到作战指挥中心。 发展是需求推动的结果,目前世界上包括美国、以色列、加拿大、德国、英国、法国、俄罗斯等在内的30多个国家拥有数百种型号无人机,总计几万架。无人机在执行许多任务方面远比有人机更具特点和优点,因而也更有效。有人预言,无人作战飞机(UCAV)将有可能成为21世纪空中作战的新式武器,成为空中作战的主导力量。还应指出,除军用外,无人机在民用领域也有极为广泛的应用前景。 二、无人机发展背景与过程 1917年英国人研制成功了世界上第一架无人机,从此无人机经过了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制多用途无人机的发展过程,但直到20世纪80年代才得到日益广泛的应用,并在几次局部战争中发挥了重要的作用,其主要军事任务包括照相侦察、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察、战场损伤评估、火炮校正和人员搜救等任务,为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报。由于无人机在执行前线和深入敌后的作战任务中无人员损伤且连续作战性强,因此深受世界各国作战部队的广泛欢迎,并且各国对无人机作为军队战斗力倍增器的作用与地位及其潜在的军事价值取得了共识,从而为无人机的迅速发展提供了强大的动力。到20世纪80年代中、后期,各国制造的无人机有近百种,其起飞质量从数公斤到100kg以上,航程从数公里到上千公里,飞行速度从大于100km/h到超声速。进入90年代,冷战结束后各国军费削减,军队裁员,迫使军方努力寻求既能完成特定任务,又花费较少的途径,这无疑为无人机的发展提供了很好的机遇。迄今,它已发展成为一个独立机种和各 94