那无人机要想实现突破，关键技术点在哪

更新日期： 2017-02-15     关键词：

无人机突破

关键技术

一、动力技术

　　续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍，消费级多旋翼续航时间基本在20min左右，用户外出飞行不得不携带多块电池备用，造成使用作业的极大不便。无人机必须在动力方面实现突破才能走上新的革命性高度。

　　1.新型电池

　　2015年，来自加拿大蒙特利尔的EnergyOr技术有限公司报道采用燃料电池的四旋翼进行了3小时43分钟续航飞行。此外，石墨烯、铝空气电池、纳米电池这三项电池技术有望成为未来电池的希望。人们对这些新的电池技术有着十分迫切的需求。它们将首先会被应用到手机和电动汽车，随后可配备于多旋翼。

　　2.混合动力

　　2015年，美国初创公司TopFlightTechnologies报道自己开发混合动力六旋翼无人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油，便可以飞行两个半小时，约160公里的距离，负重达约9公斤。另外，一家来自德国的公司AirsTIer推出了一款多旋翼。该多旋翼采用油电混合动力，有效载荷5公斤，可飞行1个小时。

　　3.地面供电

　　采用地面供电的系留多旋翼，通过电缆将电能源源不断输送给多旋翼，可以极大提升多旋翼的滞空时间。比如：以色列公司Skysapience旋翼。

　　4.无线充电

　　无线充电技术已经在手机、电动牙刷等电子产品上实现市场化，并正在电动汽车领域开展深入应用。来自德国柏林的初创公司SkySense在无人机户外充电方面提供了一种解决方案：研发出一块可以为无人机进行无线充电的平板。SkySense的特点是可以进行远程控制，无人机的降落—充电—起飞全过程可以独立实现，不需要有人在现场进行干预和辅助。如果充电时间更快，那么无线充电技术将会极大地帮助多旋翼进行长途飞行。

二、导航技术

　　无人机准确地知道自己“在哪儿”、“去哪儿”，几乎是类似于人类“从哪里来、到哪里去”的哲学问题，在无人机的任何发展阶段都是绕不开的问题。

　　1.定位技术

　　(1)GPS载波相位定位

　　目前正在这方面开展研究的项目有：SwiftNavigaTIon公司开发的Piksi;日本东京海洋大学开发的RTKLIB开源项目。

　　(2)多信息源定位

　　英国军方BAE最近公布了他们研发的名为NAVSOP的定位技术。该技术将利用包括TV、收音机、Wi-Fi等等信息定位，弥补GPS的不足。

　　(3)UWB(UltraWideband，超宽带)无线定位

　　2.测速技术

　　目前公认的比较准确的测速方案是通过“视觉(光流)+超声波+惯导”的融合。AR.Drone是最早采用该项技术的多旋翼飞行器，极大提升了飞行器的可操控性，获得了巨大的成功。

　　PX4自驾仪开源项目提供了开源的光流传感器PX4Flow。该传感器可以帮助多旋翼在无GPS情况下准确悬停。大疆公司推出的“悟”和“Phantom3”、“Phantom4”同样采用了该项技术。

　　3.避障技术

　　让飞行中的无人机“长眼镜”，能够识别飞行路径上的障碍物，并准确绕飞或悬停，是实现无人机智能化的重要一步。未来无人机避障技术将在这些方面实现突破：

　　(1)深度相机避障技术;

　　(2)声呐系统避障技术;

　　(3)“视觉+忆阻器”避障技术;

　　(4)双目视觉避障技术;

　　(5)小型电子扫描雷达;

　　(6)激光扫描测距雷达;

　　(7)四维雷达。