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
无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城市交通巡逻飞行，这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。
无人机行业应用 随着无人机技术的发展，细分市场领域的需求增长，无人机的应用正展现出越来越丰富的可能性。航拍、植保，替代电力工人巡线等等，无人机的应用越来越广泛，正推动着各个领域的发展。 根据国家权威机构的研究表明，目前民用无人机下游行业应用分类如下： 一、农业方面：农业植保、农作物数据监测 1.用于农业事前预防：农田信息监测 通过对大面积农田、土地进行航拍，从航拍的图片、摄像资料里了解农作物的生长周期，对农田进行全面的有 效监测。 2.用于农业事中监测：农药喷洒 无人机进行农药喷洒可以降低农作物生物灾害，具有高效安全、覆盖疏密程度高、防治成效好、节水节药成本 低等优势。 3.用于农业事后控制：农业保险勘查 当出现大面积自然灾害时，农作物查勘定损工作量极大， 其中最难以界定的就是损失面积问题。无人机通过高分辨 率图像和高精度定位数据获得能力、多种任务的应用拓展
能力的特点可以高效的处理这种工作量极大的任务。通过 航拍查勘获取航拍成果数据、对航拍图片的后期处理与技 术分析，农田保险公司可以准确测定实际受灾面积，进行 农田保险灾害损失勘查，不仅提高了工作效率，更能降低 人为因素导致定损结果的误差。 二、电力石油方面：电力巡线、石油管道巡检 装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的多旋翼无人机，可沿线路进行自主巡航普查，对塔架、绝缘子等可悬停详查，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操作。而在山洪爆发、地震灾害等紧急情况下，多旋翼无人机可以对线路的潜在危险，诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查，丝毫不受路面状况的影响，既免去攀爬杆塔之苦，又能勘测到人眼的死角，对于迅速恢复供电很有帮助。 无人机在待巡查的石油管道上空沿线飞行，无人机在自动飞行模式下，用内置高清摄像机指向待巡查的石油管道，采集管道详情影像、并通过无线远距离实时回传至地面站。通过3G网络传输功能，还可将无人机视频影像实时传输至石油企业在全球任何地点的手机 终端或指挥中心。夜间可以配置无人机载红外热像仪实现巡线检。
民用无人机发展现状及应用分析 一、民用无人机行业发展现状 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，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：中投顾问产业研究中心
图表不同用途民用无人机 资料来源：中投顾问产业研究中心 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。 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，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 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示，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。
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。
无人机应用技术专业人才培养方案 一、专业名称和专业代码 专业名称：无人机应用技术 专业代码：560610 二、招生对象与修业年限 招生对象：应届高中毕业生，中职、技校对口生 修业年限：三年 三、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，能适应社会主义现代化建设需要和适应现代行业发展需要，无人机应用专业是航空技术、电子技术与计算机应用技术相结合的专业，主要培养适应无人机行业需要，德、智、体、美全面发展，具有较扎实的基础理论知识，熟练掌握各种专业技能，职业素质优良，专业技术适用，实践能力突出，能在无人机应用领域面向无人机操作、无人机维护和开发等不同方向发展，从事无人机设备的操作、编程、维护以及生产组织和管理等方面工作的高等技术应用型人才。 四、职业岗位面向与职业能力分析 （一）职业岗位面向 Ⅰ.主要工作岗位 1.无人机飞行操作岗 2.无人机程序员岗 3.无人机工艺员岗 4.无人机设备的（安装、调试及）维修岗
Ⅱ.相关工作岗位 1.质量检验岗 2.无人机产品开发（及产品改造）岗 3.产品销售岗 4.公司管理岗 Ⅲ.拓展工作岗位 1.职业学校教师 2.村官 从近年职场行情调研看，制造业是人才需求大户，其需求还将进一步增长，重点发展领域人才的需求特点是：高层次研发人才需求呈现旺势；高级技能型人才需求量大，仅此于科技活动岗位，具有无人机一线操作和管理经验的高技能工人呈现供不应求的态势；复合型、实用型、经验型人才是需求重点。调查显示，无人机专业领域呈现出需求人才趋于年轻化，对复合型、应用型、经验型、高技能操作型人才需求旺盛，科技活动人才尤其是一线操作、维护人才需求集中等具体特征。 （二）职业能力分析 Ⅰ.综合素质 1.思想政治素质: 热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，拥护国家的各项方针政策，有正确的人生观、价值观、道德观和法制观。 2.职业素质: 具有良好的职业态度和职业道德修养；爱岗敬业、诚实守信、严谨求实；具有基本能力以及管理和创新素质。 3.人文素养与科学素质：具有较为宽阔的视野，文理交融，具有一定的科学思维和科学精神，具备健康、高雅的审美情趣和正确的审美观点、较强的审美能力，个性鲜明、学有所长。 4.身心素质：具有一定的体育运动和生理卫生知识，养成良好的锻炼身体、讲究卫生的习惯，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育锻炼
多旋翼无人机的发展以及应用 多旋翼无人机是一种能够垂直起降的无人直升机，其发展历史最早可以追溯到1907年，当时Breguet兄弟Louis和Jacque在法国科学家CharlesRichet的指导下，设计制造了世界上第一架有人驾驶的多旋翼飞机—“旋翼机一号”。 多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼等类型，还有一些特殊造型的多旋翼无人机，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在以下领域获得了广泛的应用： 1．教育科研领域应用，多旋翼无人机的研究涉及到自动控制技术、MEMS传感器技术、计算机技术、导航技术等，是多科学领域融合研究的一个理想平台； 2．航拍领域应用，利用多旋翼无人机搭载相机设备（可见光相机/红外相机），并配备图像传输系统，被人们称为“可飞行的相机”已被广泛的应用于影视航拍。 3．军事领域应用，多旋翼无人机搭载侦查设备快速飞行到危险区域执行侦查任务，为作战人员提供战场信息，是单兵作战的理想装备； 4．警用安全领域应用，无人机可搭载高清晰度数码摄像机：实时图传系统和地面控制系统可有效协助工作人员锁定、凝视关注事物。无人机可搭载物质投递设备：通过集成探杆、线轮、物品仓、软梯等装备，并搭载相关投放设备，可执行物资横向运输、线路牵引、传单投递、物资投递等。警用安防无人机无人机能利用承载的高灵敏度照相机可以进行不间断的画面拍摄，获取影像资料，并将所获得信息和图像传送回地面。应用于反恐维稳，如遇到突发事件、灾难性暴力事件，可迅速达到实时现场视频画面传输，传供指挥者进行科学决策和判断；成为一种不可多得的重要工具。无人机能进一步提高公安干警的响应、决策、评估效率，推动公安的信息化建设进程。 5．农业领域应用，利用多旋翼无人机替代人进行喷洒农药，具有成本低、效率高，减少农药对人体伤害等优势；除了喷洒农药，无人机还可以用来检测水稻长势，这项研究已经开发出了成熟产品。无人机装载光谱传感器，在稻田上空飞一圈，就可以记录下水稻颜色深浅，人们可以此来判断水稻生长情况，对后续农药、肥料喷洒提供参考。无人机还能用来研究土地荒漠化变化历程、植被变迁、土壤盐渍化检测等方面，对农林植物进行病虫害监测和预警。 6．交通领域应用，交警在执法过程中用上了无人机，用于抓拍违法行为。无人机能对监控盲区的违法行为进行补充抓拍，在交通拥堵的情况下，无人机可以率先赶到现场勘察，通过图传功能将交通状况传回指挥中心，便于远程指挥疏导。 7.环保领域应用，无人机可用来观测空气、土壤、植被和水质状况，也可实时跟踪和监测突发环境污染事件的发展；监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源。 8．救生医疗应用，当发生洪水时，无人机可携带救生绳或救生圈，将其投到需要者身边。当有人在登山过程中突发疾病，无人机可携带急救药品飞到患者身边。 9．电力行业应用，电力无人机应用优势具备防雨水功能的无人机可在大雨、中雪天气飞行，不受恶劣天气影响，可随时巡航，有利于加大重点区段的特巡力度，增加大负荷运行下设备检测次数。无人机机动灵活，机身轻巧可靠，结构紧凑、性能卓越，使用不受地理条件、环境条件限制，特别适合在复杂环境执行任务，可定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理，确保输电通道安全。傻瓜式自主飞行。无人机系统具备全自动一
解析无人机的六大应用领域 近年来无人机航拍技术的发展是我们有目共睹的，航拍技术是一种图像获取一种重要的手段。它拥有受天气影响小，方便灵活，可以迅速完成起降，且拍摄成像清晰、可以到达许多狭小的地方等优势特点。现在各大领域都能看到无人机的身影，随着无人机技术还在不断的完善，无人机的应用领域及范围还在不断拓宽。下面我们就来了解一下无人机六大应用领域。 灾害救援 在我们生活的环境中，有许多的自然灾害，如：泥石流、山体滑坡、涨水洪涝现象等。当这些灾害发生的时候，我们需要及时了解灾害情况，这个时候，可以通过无人机进入受灾区域，通过影像分析受灾区域及受灾状况，充分了解受灾的实时信息，便于开展救援工作。这样可以弥补人工搜救的不足，而且不需要浪费过多的人力。提高搜救效果。通过无人机了解周边环境信息和空间分布，系统的分析安置点的合理性，从而达到科学救灾的目的。街景拍摄、监控巡察 利用携带摄像机装置的无人机，开展大规模航拍，实现空中俯瞰的效果。首先需要声明的是，这里所谓的“航拍”并不是日常我们所接触的。而是通过专业级的航拍来为某一领域提供资料。其拍摄的街景图片不仅有一种鸟瞰世界的视角，还带有些许艺术气息。别忘了，在常年云遮雾罩的地区，遥感卫星不够灵光的时候，无人机可要冲锋陷阵。 环保检测 无人机在环保领域的应用，大致可分为三种类型。一：环境监测：观测空气、土壤、植被和水质状况，也可以实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发展;二，环境执法：环监部门利用搭载了采集与分析设备的无人机在特定区域巡航，监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源;三，环境治理：利用携带了催化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒，与无人机播撒农药的工作原理一样，在一定区域内消除雾霾。 环保所涵盖的方面太多，但无人机因为不受空间与地形限制，效性强，机动性好，巡查范围广等优点，环保工作人员可以利用无人机的机载图像数据采集功能，形成特定区域的整
第28卷第1期 兵工自动化 Vol. 28, No. 1 2009年1月 Ordnance Industry Automation Jan. 2009 ·14· 文章编号：1006-1576（2009）01-0014-03 无人机相关技术与发展趋势 甄云卉，路平 （军械工程学院 光学与电子工程系，河北 石家庄 050003） 摘要：无人驾驶飞机（简称“无人机（UAV ）”）主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。其相关技术涉及隐身、飞行控制、动力、数据链、发射等方面。根据其运用灵巧、精度高、可重复利用等特性，在军用、民用以及研究领域有着广泛应用。针对现有状况阐述无人机目前存在的问题，展望今后的发展趋势。 关键词：无人机；飞控系统；隐身技术；数据链；雷达散射截面 中图分类号：V279 文献标识码：A Related Technologies and Development of UAV ZHEN Yun-hui, LU Ping (Dept. of Optical & Electrical Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China) Abstract: The Unmanned Aerial Vehicle (UVA) comprises airplane frame, flight control system, data link system, launch reclaim system, power-supply system, etc. Its related technologies contain stealth, flight control, power, data link, and so on. Based on the characteristics of being used smartly, accurately and repeatedly, it is widely used in military affairs, the civil and the research field. Analyze recent problems of the UVA system under current circumstances, and cast a light on the UAV in the future. Keywords: UAV; Flight control system; Stealth technology; Data link; RCS 0 引言 随着科技信息时代的发展，未来信息化条件下的战争将对武器装备的高射程、高精度、零伤亡、高重复利用率以及隐蔽性等特征提出更高要求。无人驾驶飞机（Unmanned Aerial Vehicle ，UAV ，简称“无人机”）与其他武器相比有更好的优越性。无人机是具有自主程序控制、可进行无线遥控飞行的空中飞行器，可与遥控人员协作完成半自主控制，也可在无人驾驶、控制的状态下自主操作。无人机设计灵巧，空间利用率高，可重复使用，实际用途十分广泛。故对其相关技术与发展趋势进行研究。 1 无人机的系统组成及特点 1.1 系统组成 无人机主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用；数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效性和顺利、准 确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。 1.2 系统特点 1) 机体灵活性好，体积小、重量轻。由于无人机的设计不用考虑驾驶员的部分，机身可以设计得很小，同时使用较轻的材料以减轻机身重量，提高生存能力和飞行速度。 2) 可担负多载荷任务并进行远距离、长时间续航。与相同体积和重量的有人机相比，无人机有更多的空间和载重量用来承载燃料、武器和设备等，提高了工作效率，延长了续航时间；同时，不用考虑飞行员自身的承受极限和飞行加速度的影响，可执行更复杂的飞行作战任务。 3) 隐身性能好，生存能力强，费用低廉。与载重量相当的有人驾驶飞机相比，无人机造型小巧，机体灵活，可采用雷达反射特征不敏感的材料制造以达到较好的隐身效果，从而躲避敌人的探测。目前，大部分中小型无人机的价格已降至有人驾驶飞机的1/10左右，而小型无人机更是价格低廉。 4) 安全系数高，自主控制能力强。无人机最大的特点就是机上无人驾驶，使其可以担负许多有人 收稿日期：2008-07-23；修回日期：2008-09-03 作者简介：甄云卉（1981-），女，黑龙江人，军械工程学院在读硕士研究生，从事数字通信技术及其应用研究。
无人机的发展与应用 2018级软件工程2016040121146 方添龙 摘要:无人机也就是无人驾驶的飞机，主要是依靠程序控制或者遥控控制的方式来进行飞行的飞行器。在科技发展的今天，无人机在许多的领域都有着实际的应用，但就算有着十分广阔的发展前景，目前无人机技术仍不成熟，本文章主要对无人机实际应用和未来发展分析和研究，并对其发展的前景进行了进一步的讨论。 关键词: 无人机发展前景，实际应用，三大领域 1.无人机的发展及特点 无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称。无人机最早的应用是在军事方面作为空军靶机使用后因无人机技术的进步和信息技术的发展，无人机开始发展出侦察，诱敌，信号中继等功能，现今无人机的使用范围已拓展至军事、民用和科研三大领域。相较于传统的飞行器，无人机一般体积较小且无驾驶员，所以生产和维护成本低，不受驾驶员的生理情况限制，拥有较强的工作强度。但同时无人机也存在各种缺点，比如生存能力不足，飞行速度较慢，难以完成复杂的工作的缺点，尤其是面对飞行过程中出现的突发情况不能及时地处理，如大风,外来攻击，自身机械故障等情况。这些都会导致无人机失控甚至坠毁。 2无人机的应用 2.1军事领域的应用
无人机有着体积小、隐蔽性高的特点，因此在军事当中被广泛用于执行军事电子侦察，电子对抗、预警、远距离攻击，战斗评估、军事地形航拍及测绘、反恐等方面。无人机的强大功能，使得其在减少人员伤亡、应对复杂的战事、提高工作效率等方面发挥了强大的作用，特别是在现代信息战和电子战中无人机已经成为了不可或缺的一部分，正因如此无人机技术在当前阶段被世界上的许多国家重视。但同时无人机在战争中的作用还是有限的，并不能很好的实现电子对抗、侦查和攻击等方面的作用，另外，无人机作战飞机的隐身能力、信息通讯能力、导航能力等仍然存在一些问题，需要进一步提升和改进。 2.2民事领域的应用 无人机在民用领域应用广泛，其主要表现在三个方面 第一个是在农作物植保方面。使用无人机进行药物喷洒作业，具有作业效率高、单位面积施药液量小、无需专用起降机场、机动性好等优点，植保无人机可以远距离摇控大范围内操作，从根本上避免了作业人员暴露在农药中的危险，改善了操作者的劳动条件和劳动成效。 第二个是在无人机航拍方面，无人机在航空中的摄影主要 有三种：固定翼地理勘察航测，无人直升机正射影像，多旋翼飞行器低空拍摄。航拍的主要优势是不受地面环境的限制，且成本低，相较于人为驾驶和卫星监测无人机体积小成本低且可获取较为清晰画面 所以何以应用于许多场合，尤其在新闻领城内的使用，有些甚至将会上升到国家政策的层面。其中大部分的原因，是因为真人驾驶与控制
电子技术应用专业（无人机应用方向）人才 需求调研报告 结合当前国内无人机发展趋势，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应用市场及无人机应用人才的需求等方面进行了相关调研,我校专业 建设小组成员走访了福建省内从事无人机研发、应用及培训的多家企事业单位，如福建野马飞机制造商、福建畅翔智能科技有限责任公司、农林植保、宁德电力、宁德消防、宁德边防、宁德水利等相关部门。为我校无人机应用专业的开展提供指导意见。 一、概述 1、无人机分类及各类无人机的优缺点 a) 固定翼无人机优点：载重量大、续航时间长、航程远、飞行速度快、飞行高度高缺点： 起降场地受到限制、无法悬停 b) 无人直升机优点：载重稍大、续航时间较长、起降场地限制小缺点：结构复杂、故障率 高 c) 多旋翼无人机优点：操作灵活、结构简便、技术成熟、价格低廉缺点：有效载荷小、续 航时间短目前，多旋翼无人机已成为市场的热点，首先复合材料、锂电池、通信系统的发展，为多旋翼无人机提供基础条件；其次，飞控技术的成熟，使得多旋翼无人机操作更加灵活、便利；再者，受惠于电子产业链成熟，零配件成本较低，应用场景广泛 2、多旋翼无人机的优势体积小、重量轻、噪音小、隐蔽性好适合多平台、多空间使用 可垂直起降、不需要弹射器飞行高度低，具有很强的机动性可悬停、侧飞、倒飞结构 简单、控制灵活成本低，螺旋桨小、安全性好拆卸方便、且易于维护 二、无人机市场发展及应用分析 我国无人机行业近年来发展快速，民用无人机市场吸引了很多企业涌入其中，通过对2017 年民用无人机市场分析预测，我国民用无人机市场规模将继续增长，并成为无人机领域的重要发展力量。民用无人机市场规模不断提升，中国巨大的消费市场带动了无人机的研发生产，新型
无人机行业应用分类 98305
无人机行业应用 随着无人机技术的发展，细分市场领域的需求增长，无人机的应用正展现出越来越丰富的可能性。航拍、植保，替代电力工人巡线等等，无人机的应用越来越广泛，正推动着各个领域的发展。 根据国家权威机构的研究表明，目前民用无人机下游行业应用分类如下： 一、农业方面：农业植保、农作物数据监测 1.用于农业事前预防：农田信息监测 通过对大面积农田、土地进行航拍，从航拍的图片、摄像资料里了解农作物的生长周期，对农田进行全 面的有效监测。 2.用于农业事中监测：农药喷洒 无人机进行农药喷洒可以降低农作物生物灾害，具有高效安全、覆盖疏密程度高、防治成效好、节水节药 成本低等优势。 3.用于农业事后控制：农业保险勘查 当出现大面积自然灾害时，农作物查勘定损工作量极大， 其中最难以界定的就是损失面积问题。无人机通过高分辨 率图像和高精度定位数据获得能力、多种任务的应用拓展
能力的特点可以高效的处理这种工作量极大的任务。通过 航拍查勘获取航拍成果数据、对航拍图片的后期处理与技 术分析，农田保险公司可以准确测定实际受灾面积，进行 农田保险灾害损失勘查，不仅提高了工作效率，更能降低 人为因素导致定损结果的误差。 二、电力石油方面：电力巡线、石油管道巡检 装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的多旋翼无人机，可沿线路进行自主巡航普查，对塔架、绝缘子等可悬停详查，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操作。而在山洪爆发、地震灾害等紧急情况下，多旋翼无人机可以对线路的潜在危险，诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查，丝毫不受路面状况的影响，既免去攀爬杆塔之苦，又能勘测到人眼的死角，对于迅速恢复供电很有帮助。 无人机在待巡查的石油管道上空沿线飞行，无人机在自动飞行模式下，用内置高清摄像机指向待巡查的石油管道，采集管道详情影像、并通过无线远距离实时回传至地面站。通过3G网络传输功能，还可将无人机视频影像实时传输至石油企业在全球任何地点的手机终端或指挥中心。夜间可以配置无人机载红外热像仪实现巡线检。
无人机的发展与应用（转载） 无人机的发展与应用 （1）国内外现状 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，这 一数量达到了11万架具。 美国、北约、以色列、南非等其他国家都非常重视无人侦察机和多用途无人机的研制和生产及应用。美国在发展无人机计划的同时，也考虑民用和商用的可能性，如环境监控、通讯中继、毒品侦察、大气取样、野生动物跟踪、测绘等。 由于国防预算的削减，俄罗斯的导弹公司和生产厂家不得不将一些军用无人机转为民用。如他们用四年时间研制的NART无人机将用于气象和生态观测；Ka37无人驾驶直升机将用于农业和空中拍摄。同时，俄罗斯还研制了用于农作物统计、输气输油管道监控、化学和核物质 监护等方面的旋翼无人机。 国内的情况是，高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机主要应用于军事领域，主要由航空集团、航天集团以及院校研制与生产，国内主要有北航、南航、西工大、航空集团、某些研究所等单位研制。目前北航、南航、西工大这3家主要的无人机研制生产基地，主要是应付军队的需求，任务十分饱满，无瑕顾及民用领域，目前民用无人机的研制生产还 没有明确的骨干单位。 目前装备部队的有（涉密，仅内部可见）等无人驾驶飞机。由于成本较高，操作复杂，培训维护难，因而主要为军事需求服务，缺乏针对民用需求订制，民用领域尚未真正推广应用。已有企业忙于军品，民用领域基本空白，但民间应用正在逐步渗透。从民用来看，航空遥感、灾情监报、矿藏勘探、数字中国建设等都需要大批量地使用无人机。根据专家预计，今后10年内民用无人机市场的销售额可达10亿美元。无论是军用还是民用，无人机都将朝着模块化、标准化、多样化和系列化的趋势发展，其应用范围广泛，前景喜人。 （2）无人机在民用领域发展应用分析 到目前只有天空这个大市场还没有开发，这是由于对航空产品对安全性的严格要求和航空管
中国无人机的发展与应用 一、无人机的概况 无人机（unmanned aerial vehicle，简称UAV）是一种由无线遥控设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。它不需要飞行员在机舱内进行驾驶，飞行过程由电子设备控制自动进行。飞机上不用安装任何与飞行员有关的设备，这样就有效地节省和利用空间装载应用设备以完成赋予它的各种任务。无人机与有人驾驶飞机的最大区别是，单纯依靠无人机本身是不能完成任何任务的，它需要一套严密的控制系统和根据任务需要搭载的应用设各，所以无人机也称为无人机系统。 无人机最早诞生于1917年，由英国人制造出第一架无人机，至今已有近百年的历史了。但是无人机的应用则始于20世纪50年代。早期的角色是作为靶机使用，后来逐步用于空中侦察、电子对抗、目标指示等领域。在60年代的越南战争和70年代的中东战争中，无人机都有重要表现。在海湾战争以及北约空袭南斯拉夫的过程中，无人机都曾被频繁地用于执行军事任务。 无人机的快速发展和广泛运用是在海湾战争以后。以美国为首的西方国家充分认识到无人机在战争中的作用，竞相把高新技术应用到无人机的研制与发展上。轻型材料的使用和新的设计大大增加了无人机的续航时间；先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度；自动驾驶仪能使无人机自动改变高度和航向飞往目标，地面操纵员可以通过计算机根据需要改变无人机的飞行数据。在阿富汗战争中，无人机已经能够攻击地面目标，其在军事领域的重要价值越来越清晰地展现在世人面前。 无人机经过了近百年的发展，其产品种类繁多，外形千奇百怪，很难用简单的语言将其一下子介绍清楚。如果以飞行距离的长短进行分类，有短程无人机、近程无人机、中程无人机和长航时无人机；如果以飞机的外形分类，有微型无人机、小型无人机、中型无人机和大型无人机；如果从军事用途上进行分类，有靶机、侦察机、干扰机和攻击机：如果从飞行原理上分类，则有固定翼无人机和旋翼无人机（即无人直升机）等。 小型无人机（Mini-UAV）的最大起飞重量只有几千克乃至几十千克。由于其携带方便，操作简易，成本低廉，因而具有广泛的应用前景。比如以色列的“云雀”，重约6千克，直径12厘米，通过助推器或小型火箭发动机肩扛发射。发射后其机翼（翼展1.5米）在电动机动力作用下迅速打开进入飞行位置。该机装有一台摄像机，可提供空中即时影像。最大飞行距离10千米，可在目标区域上空飞行60多分钟。“云雀”无人机可从屋顶、窗口或狭窄小巷发射，即使对恶劣环境也有较强的适应性，应用一台笔记本电脑就可以对其进行操控。该型系列
无人机在环境保护领域的应用 应用背景 目前我省正处在工业化和城镇化高速发展的新时期，随之而来的环境压力越来越大，环境保护任务也日趋繁重。环境基础数据资料的获取是做好当前环境保护工作的前提，随着环境保护工作要求的不断提高，环境基础数据资料的精确性、可靠性和时效性也迫切需要提高。以建设项目环境保护管理为例，在环保验收工作中，我们发现部分建设项目特别是生态类建设项目的地理位置、建设范围、规模与环评审批时的变化较大；部分建设单位未按照环评审批要求开展项目建设，非法侵占了自然保护区、饮用水源保护区等需要特殊保护的区域，对生态环境造成了较大的破坏；部分建设单位未按照环评要求进行生态恢复与建设，或者生态恢复面积与环评批复要求差距较大。此类项目建设变更对生态环境破坏大、影响长期，但因无准确的基础数据底图，难以准确甄别，环评审批、环境监理、环保验收多无据可查，给防范和后续处理工作增加很大难度，环境管理依据存在缺失。类似的问题也普遍存在于环境监测、环境监察、环境应急和生态保护等环境保护领域的其他多个方面。 无人机应用的优势 以无人机作为空中作业平台，与传统航空、航天遥感平台相比具有以下优势：（1）数据获取成本低。无人机的运行成本都大大低于卫星和载人飞机，其对场购置、地和人员的技术要求也比载人飞机低，且日常维护简单，使数据的获取成本大大降低。 （2）安全作业保障能力强。无人机采用自主和地面遥控作业方式，可进入高危地区开展工作，回避了飞行人员和地面人员的安全风险。 （3）数据精度高。无人机由于飞行高度低，可获取的影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像可使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。 （4）具备快速的应急响应能力。无人机体积小、质量轻、操作方便、易于转场，其起飞降落公路或其他较开阔的地面受场地限制较小，在操场、均可起降；其可以在短时间内迅速升空，实现数据的快速获取。 （5）能够云下获取数据。无人机可在云下飞行，弥补了卫星光学遥感受云层遮
2016年第4期 电力科技科技创新与应用 无人机在电力系统中的应用及发展方向分析 周辉杨颖锐杨生兰 （国网四川省电力公司检修公司，四川成都610041） 前言 无人机具有分辨率高的特点，可以有效弥补卫星遥感的不足和解决卫星遥感应急不及时的问题，对无人机重要作用的发挥具有十分重要的意义。随着我国社会经济迅猛发展，对电力系统运行的稳定性和安全性要求更高，将无人机应用于我国电力系统中，可以有效提高线路检查工作的质量和线路检测工作的效率。因此，现阶段电力系统需要针对无人机的特点，合理应用无人机，只有这样才能为电力系统的安全、稳定运行提供充分的保障。 1目前我国电力系统中存在的问题 目前我国电力系统中存在很多问题，这些问题的存在对电力系统的安全、稳定运行产生了极为不利的影响。主要是因为我国地形比较复杂，山地、丘陵地区比较多，气象条件也比较复杂，会为电网建设、建成后的日常维护工作增加难度，为了保证电网安全、稳定运行，对测试和检查手段的要求越来越高。电力系统常见的故障包括发电机组故障、变电所故障、输电线故障以及配电系统故障，故障的存在对电力系统安全、稳定运行产生了严重的威胁。随着电力系统在社会生产与社会发展中的作用越来越突出，电力部门将维护电力系统安全作为工作的重点，但是，由于电力系统的复杂性，以及电网覆盖范围广的特点，受自然因素影响，对电网安全形成了极为不利的影响，也对电力系统运行安全产生了不利影响。如何进行电力系统的应用，保证电力系统安全运行，已经成为当前电力部门和政府部门工作的重点。 2无人机在电力系统中的应用 随着科学技术的发展，无人机的出现和应用对很多重要领域的发展产生了非常重要的影响，主要是因为无人机具备灵活性高、反应速度快、成本低以及实时性强等特点，与传统卫星遥感相比，有效弥补卫星遥感的不足和解决卫星遥感应急不及时的问题。将无人机测绘系统应用于电力系统中，对快速获取光学图像、输电线路规划、发电厂地形图像提供了充分的保障，无人机在电力系统运行中发挥着不可替代的重要作用。除此之外，无人机可以对电力系统运行进行实时监测，对电力系统运行中出现的灾害具有快速反应的重要作用，及时处理电力系统运行中出现的故障，可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障。 2.1电力系统中输电线路规划 将无人机应用于电力系统中输电线路规划，对输电线路规划区域进行详细的测绘，从而获得精准的数据，通过对这些数据的深入分析，充分考虑影响输电线路运行的安全因素，将这些数据作为区域规划的依据，可以有效减少环境因素对输电线路的不利影响，为输电线路安全运行提供充分的保障。除此之外，无人机还可以为线路架设工作提供充分的保障，主要是因为无人机系统中装置引线装置，可以执行高空架线的任务。高空线路架设工作作为电网工程建设过程中难度比较高的一项工作，将无人机应用于线路架设中，就可以为电网建设工程中线路架设工作提供充分的保障。 2.2电网工程地形图测量 我国地域广博，地形复杂，平原少、山地和丘陵地区比较多，很大程度上为电网工程建设增加了难度。利用无人机进行电网工程的地形测量，可以通过测量为电网工程地形图设计提供影像、高程等详细基础资料作为保障，最大限度减少地形图绘制过程中出现误差的可能性，提高地形图规划设计的质量和效率，为电网工程建设提供科学的依据，进而为电力系统的安全、稳定运行奠定坚实的基础。 2.3电力系统线路日常维护 在电力系统运行过程中，为了确保电力系统安全、稳定运行，就需要加强日常维护，通过日常维护工作，及时发现问题，并解决问题，为电力系统运行安全提供充分的保障。将无人机应用于电力系统线路日常维护工作中，可以清楚的观察电力系统中相关输电设备的运行情况，通过观察导线是否出现断股、紧固件是否牢固以及绝缘子是否有破损等情况，判断电力系统运行是否存在故障，找出出现故障的原因和具体位置，采取有效的措施及时进行维护，就可以确保电力系统安全、稳定运行。 3无人机在电力系统中的发展方向 无人机在电力系统建设和运行中发挥着不可替代的重要作用，将无人机系统应用于电力系统中，可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障。值得注意的是，随着科学技术不断进步和发展，电网建设技术越来越先进，无人机要在电力系统中充分发挥重要作用，就需要对无人机系统进行不断的优化和创新。所以，无人机未来发展方向应该是对自身的不断优化，首先，提高相机内方位元素的稳定性，为测量精度提供充分的保障；其次，增加CCD尺寸，扩大相机的收容宽度，最大限度减少无人机测绘的工作量；再次，使无人机荷载多样化，安装相应的可见光和红外相机，适应电力系统中的不同测绘要求；最后，优化无人机的摄影测量功能，最大限度提高无人机系统的工作效能，改变相机的变焦功能，实现对目标的长时间凝视观察，最大限度提高无人机对故障目标的识别能力，为测量精准度提供充分的保障。无人机系统只有不断优化和创新，才能保证无人机系统应用电力系统中，实现保证电力系统安全、稳定运行的重要目标，这也是未来无人机发展的必然趋势。 4结束语 综上所述，无人机在电力系统中的应用具有十分重要的意义，它可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障，可以高效率、高质量完成电网建设中高难度工作，通过精准的测量，可以为线路日常维护工作提供科学的理论依据。因此，要使无人机系统在电力系统中完全发挥作用，就必须对无人机系统进行不断的优化和创新，这也是未来无人机研究领域和电力行业工作的重点。 参考文献 [1]刘国嵩，贾继强.无人机在电力系统中的应用及发展方向[J].东北电力大学学报，2012，32（1）：53-56. [2]高冰，杨治，孔占亮，等.电力无人机技术在智能电网中的应用探索及展望[C].//京津冀晋蒙鲁电机工程（电力）学会第二十三届学术交流会论文集，2013：166-168. [3]彭向阳，刘正军，麦晓明，等.无人机电力线路安全巡检系统及关键技术[J].遥感信息，2015（1）：51-57. [4]姚亮.无人机在输电线路全工况监测系统中的应用[J].电力信息化，2011，9（5）：94-97. 作者简介：周辉（1985，9-），男，本科，职称：助理工程师，职务：输电检修中心无人机作业班技术员，研究方向：输电线路无人机巡检。 摘要：无人机在电力系统中的有效应用，可以为电力系统安全运行提供充分的保障，从而为电力系统实现重要目标提供充分的保障。文章主要从我国电力系统现状出发，深入分析无人机在电力系统中的应用与发展方向，为我国电力系统安全、稳定运行提供充分的保障。 关键词：无人机；电力系统；现状；应用；发展方向 185 --