无人机技术及其应用研究

无人机未来发展与技术突破

作者：甘 芳 韦国期 颜志新

来源：《中国新通信》 2018年第23期

一、无人机未来发展三大方向

1.1 隐身化

无人机在隐形研制上运用了许多先进的技术：一是采用限制红外光反射技术，在机身表面涂上能够吸收红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外辐射的化学制剂。二是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机。三是充电表面涂层采用具有变色特性的材料。四是以缩小机身表面缝隙的方法来减少雷达反射面。从而使无人机具有蓝天与大地的双变色性能。另外，向微型化方向发展，也是提高无人机隐身性能的方法。

1.2 智能化

目前，无人机的作战行动大多采用操作人员遥控的方式，这样既对操作手的控制技能要求较高 ，也存在操作手无法准确掌握战场态势的隐患。无人机智能化即无人机不仅能够按照指令或预先编制的程序来完成预定的作战任务 ，及时感知威胁目标并做出自主反应 ，还能对突发事件做出灵敏的感知。但目前最大的技术难题是：对态势的自动分析处理和对飞行姿态的准确自动控制以及对目标的准确判断。固要提高无人机的适用范围，则必须提高其自主性。

1.3 远程化

无人机的高生存力和高效的侦察能力使其在高空长航时(HALE) 的应用不断得到扩大。美国“先进材料结构和航空委员会”预测， 20000 米以上飞行在未来将不受限制。高空长航时大气层侦察网络的一个重要组成部分将是无人机。因此，各个强国注重提高无人机的航时，进而提高其遂行持续作战任务的能力。

二、无人机技术突破点

2.1 动力问题

无人机续航时间短一直是让研究人员头疼的一个问题。

为延长其续航时间，将从以下技术突破：

1）新型电池

相比于传统电池，对新型电池的一个巨大的挑战是其循环稳定性；为解决这一问题，2018

年，澳大利亚伍伦贡大学超导与电子材料研究所提出的新型电池功能化隔膜发挥了非常重要的作用。该选择性隔膜打破了五大高效新型电池（锂硫电池、室温钠硫电池、锂有机电池、有机液流电池和锂空气电池）之间的界限。此外，石墨烯、纳米电池、铝空气电池这三项电池技术也将被运用到未来的电池世界。这些新的电池技术将首先被应用到手机和电动汽车，随后可配备于多旋翼。

无人机技术在生态环保中的应用研究

随着科技的不断进步，无人机技术的应用范围也在不断扩大，其应用领域不再局限于军事、民航等领域。在生态环保领域，无人机技术正发挥越来越大的作用。本文将从无人机技术在生态环保方面的应用、技术发展现状以及未来发展趋势等方面进行论述。

一、无人机技术在生态环保方面的应用

在环保领域，无人机可以用于水质监测、森林防火、野生动物保护等多个方面。

1. 水质监测

水污染对环境造成的破坏是极其严重的，水质监测就成为了一项十分重要的工作。而无人机技术则可以更好地协助水质监测工作的开展。无人机可以直接飞越河流、湖泊等地区，快速采集水质样本，并精准传递给水资源管理部门进行监测。通过无人机技术，可以大大加快水质监测速度，同时也可以降低人力开销。

2. 森林防火

森林火灾给生态环境造成的破坏也是极大的。在传统的森林防火中，往往需要大量人力物力，而且危险系数也很高。而无人机则可以在较小的风险下将火区的情况及时发送给森林防火部门，使得森林防火工作具有更加高效性。 3. 野生动物保护

野生动物是生态环境中不可或缺的一环，而无人机可以在野生动物的监测中大显身手。无人机可以在野生动物活动的区域进行巡航监测，并对野生动物的生存现状进行分析。同时，也可以熟练运用定位技术，在野生动物失踪时及时找到它们。

二、无人机技术的发展现状

目前，无人机技术在生态环保方面的应用仍处于起步阶段。虽然，许多国家和地区已经开始在生态环保领域大力推广无人机技术的应用，但是与传统的生态环保设备相比，无人机技术在生态环保方面的应用还存在着许多问题。

1. 技术应用不清晰

现在，许多机构在使用无人机进行生态环保的实验。但是，由于使用范围不同，许多机构仅在单一领域中进行了试验，无法提供更为全面的研究。这意味着，无人机技术在生态环保领域中的应用需要在庞大的市场需求中明确其实际应用。同时，在使用无人机进行生态环保时还需要尽量考虑环保效益与运行成本之间的关系，从而更好地推行无人机技术在生态环保中的应用。

无人机应用技术的开发与应用研究

无人机，又称为无人驾驶飞行器，是一种可以远程控制的飞行器，使用无线电、卫星导航等技术进行导航和操纵，机身内置各种传感器和设备，可以拍摄视频、进行测绘、农业喷洒、运输等多种功能。无人机的开发与应用研究已经成为当今科技领域的热点之一。本文将分享无人机应用技术的开发与应用研究的最新进展。

一、无人机技术的发展史

早期的无人机大多用于军事领域，如侦察、侦查、监视、攻击等。1961年，美国的RQ-1 Predator无人机首次飞行。随着技术的发展，无人机开始走向民用领域。2006年，美国的Parrot公司推出了一款名为AR.Drone的无人机，该无人机可以连接Wi-Fi，通过智能手机进行控制、拍照和录像。

二、无人机的应用

随着无人机技术发展，它的应用范围越来越广泛，未来还将有更多的应用。以下是无人机在不同领域的应用：

1. 气象预测 现在，无人机已经被广泛应用于气象预测。它们可以搭载各种传感器，包括气压计、风速仪和湿度传感器等，以收集气象数据。这些数据可以帮助气象学家更准确地预测当地的天气情况。

2. 农业

无人机在农业领域的应用也越来越普遍。无人机可以为农民提供大量的数据，如植物生长的速度和高度等。凭借这些数据，农民可以更有效地管理农作物，提高收成，提高农业生产的效率。

3. 运输

未来，无人机有望成为运输领域的重要工具。无人机可以运载货物和让人的药品，以及跨越距离更短的包裹。此外，无人机还可以在交通拥堵的领域进行遥控操作，帮助减少道路交通拥堵。

4. 搜索和救援

无人机可以被广泛用于搜索和救援领域。例如，它们可以用于搜索山区和森林地区中的失踪者，以及监视自然灾害，如洪水和地震等。这些无人机可以被用于危险区域，并且可以传送有关遇难者位置的信息。

三、无人机应用技术的未来发展

随着无人机技术的不断进步，无人机在未来的应用前景也十分广阔。以下是无人机未来发展的一些技术： 1. 无线电技术

无人机科技的研究与应用

近年来，随着科技的不断进步和人们对高效、便捷、安全的需求越来越高，无人机科技得到了广泛的研究和应用。无人机，即无人驾驶的飞行器，它通过电子设备、传感器等高科技装备实现自主飞行，可以代替人类完成特定的任务。现在，无人机日益成为各行各业的重要工具和设备，其应用范围涵盖了农业、消防、物流、地质勘探等许多领域。

一、农业领域

农业是传统的人类活动之一，也是全球最重要的产业之一。为了提高农业的生产效率和管理水平，无人机技术成为了新的解决方案。在现代农业中，无人机可以用于监测农田、植被、土壤和农作物的变化情况，从而提高农作物的产量和质量。此外，无人机还可以进行农药喷洒、农田灌溉、农业劳动力传递等高难度的农业作业，从而有效提高农业作业效率。

二、消防领域

随着城市化的不断发展，城市消防工作越来越重要。传统的消防方法虽然能够确保人员和资产的安全，但是存在一定的局限性。由于建筑物高层和密集，传统的消防车难以进入，难以对灾害情况进行实时监测，并准确快速到达救援现场。此时，无人机技术的出现，使得消防救援工作变得更加快捷高效。无人机可以通过高度灵活的飞行模式和高清晰的拍摄能力，对火灾情况进行实时监测和记录，并为消防人员提供必要的信息，为灾害救援提供有力的保障。

三、物流领域

随着电子商务和电子商务的高速发展，物流业也得到了迅速的发展。然而，在物流配送和运输领域，常常会面临一系列的问题，例如运输时间过长、货物管理困难、配送效率低下等。同时，针对特定的货物如大件物品和易碎品等，物流运输的困难程度会更加高。无人机技术的应用，颠覆了物流的传统模式，很好地解决了上述问题。无人机通过快速、稳定、智能化的运输模式，为企业提供更加高效、快速、安全的配送服务。尤其是在配送存在挑战的地区和环境中，无人机显示出了其强大的优势。

四、地质勘探领域

地质勘探是研究地球内部构成和发展演化的一门学科，是一个高危险、高精度和高质量的工作。在传统的地质勘探方法中，矿井进出口狭窄，无法进一步深入，同时也存在很大的安全隐患。而无人机技术的广泛应用，则有效地缓解了安全问题。无人机通过高精度的传感器和定位设备，可以快速、准确地测绘地质情况，为矿藏勘探和分析提供了准确的数据和可靠的保障。