探討智能無人飛行器技術(shù)的發(fā)展與展望

馬祿青 南京市雨花臺(tái)中學(xué)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各類新型信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。特別智能技術(shù)的應(yīng)用，為我國(guó)各項(xiàng)機(jī)械控制以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有效的支持，也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及軍事等各類產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了動(dòng)力。其中智能無人飛行器技術(shù)是其中的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，也是我國(guó)當(dāng)前領(lǐng)先于世界的技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。因此做好這一技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用研究，對(duì)于提高無人飛行器技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用水平起到了重要支持作用。

1 智能無人飛行器實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域研究

1.1 軍用飛行器應(yīng)用發(fā)展

無人飛行器在研究之初就是應(yīng)用于軍事用途，主要是軍事偵察、打擊等各項(xiàng)軍事用途。智能無人飛行器較之傳統(tǒng)設(shè)備，其功能更加完善，同時(shí)更利于復(fù)雜行動(dòng)的開展。如利用飛行器群組完成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的整體偵察；利用飛行器完成針對(duì)性的個(gè)體目標(biāo)打擊；對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)情況進(jìn)行有效偵察等，都是智能化無人飛行器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用途徑。

1.2 民用飛行器應(yīng)用發(fā)展

在軍用智能飛行器應(yīng)用基礎(chǔ)上，民用智能飛行器的開發(fā)與應(yīng)用也成為了其應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)主要方向。在民用飛行器的使用中其主要用途較為寬泛，如在地質(zhì)勘測(cè)中對(duì)地下溶洞、暗河等危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)檢查；軍事新聞攝影拍照；救災(zāi)區(qū)域的前期偵察；海洋管理中的定期巡視等，都可以看到智能無人飛行器的應(yīng)用。

2 智能無人飛行器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1 全方位感應(yīng)能力的提升

在無人飛行器飛行與工作過程中，各類傳感系統(tǒng)的應(yīng)用是其智能決策與工作運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此在未來的飛行器技術(shù)發(fā)展中，傳感器技術(shù)發(fā)展占據(jù)著重要位置。

2.1.1 傳統(tǒng)傳感系統(tǒng)的應(yīng)用。在軍用無人飛行器運(yùn)行中，視頻攝像與拍照的圖像傳感器的應(yīng)用十分廣泛。而在智能化技術(shù)應(yīng)用中，其傳感系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展對(duì)于飛行器智能化技術(shù)作用的發(fā)揮可以起到重要作用。如發(fā)展紅外夜視傳感系統(tǒng)，使飛行器在夜間也可以完成視頻傳感作業(yè)，進(jìn)而保障飛行器全天候運(yùn)行。這種運(yùn)行模式無論是在救災(zāi)應(yīng)急、地下空間勘測(cè)還是軍事偵查中都可以得到很好的應(yīng)用。

2.1.2 新型傳感系統(tǒng)的應(yīng)用。除了傳統(tǒng)的傳感系統(tǒng)外，將新型傳感系統(tǒng)安裝在飛行器中，進(jìn)而發(fā)揮其除了圖像傳感外其它的數(shù)據(jù)檢測(cè)作用，將是智能飛行器傳感技術(shù)發(fā)展的重要途徑。如在飛行器安裝溫濕度傳感系統(tǒng)、雷達(dá)波傳感系統(tǒng)等，都將是未來傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向。

2.2 大數(shù)據(jù)支持下的自主決策功能技術(shù)

自主決策是人工智能技術(shù)的主要特征，也是智能化無人飛行器的重要特征之一。功能的實(shí)現(xiàn)將有利于飛行器在復(fù)雜與不確定的環(huán)境中，利用人工智能的分析判斷功能，對(duì)飛行器做出決策指令。在自主決策功能的決策過程中，需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為決策的進(jìn)行提供詳細(xì)與準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。而這種數(shù)據(jù)支持與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用有著不可分割的關(guān)系。在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)飛行器技術(shù)數(shù)據(jù)（如飛行速度、狀態(tài)、能源儲(chǔ)備等）、環(huán)境狀態(tài)（如氣溫、風(fēng)向風(fēng)速、地形等）以及任務(wù)命令等不同的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)綜合分析，形成最佳的決策指令，完成對(duì)飛行器的控制過程。如在海洋巡視過程中，無人機(jī)可以根據(jù)巡航路線進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航。但是在發(fā)現(xiàn)異常情況（如異常船只等）時(shí)，飛行器可以根據(jù)傳感信號(hào)與環(huán)境數(shù)據(jù)，做出選擇近身觀察進(jìn)行攝影拍照工作或?qū)芾碚甙l(fā)出預(yù)警信號(hào)的決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常問題的最優(yōu)處理。

2.3 飛行器的自適應(yīng)能力提升

2.3.1 飛行狀態(tài)的自我完善。在無人飛行器飛行過程中，由于受到風(fēng)力、地質(zhì)形態(tài)等問題影響，經(jīng)常需要不斷的自我完善速度、飛行角度等飛行狀態(tài)。而通過人工智能系統(tǒng)，飛行器這種自我完善的效率與質(zhì)量可以得到很大提升。

2.3.2 抗干擾能力。無論是軍用飛行器還是民用飛行器在飛行中都會(huì)受到電磁或輻射信號(hào)干擾，影響其正常飛行。因此在未來的飛行器發(fā)展中，其抗干擾能力也會(huì)逐步提升。而在這一過程中，智能系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)信號(hào)干擾源進(jìn)行分析，區(qū)分惡意干擾信號(hào)或正常干擾信號(hào)，并做出合理的處理決策。

2.4 飛行中的協(xié)調(diào)能力

隨著無人飛行器應(yīng)用用途的提升，其飛行模式已經(jīng)由單一飛行向群組飛行模式發(fā)展。如地區(qū)日常飛行巡查中，一組飛行器可以一次對(duì)地區(qū)整體區(qū)域進(jìn)行無縫隙飛行巡視，進(jìn)而提高了飛行巡視的效率與質(zhì)量。因此在智能化控制過程中，利用云控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)群組飛行器的協(xié)調(diào)管理，就成為了控制技術(shù)未來的主要發(fā)展方向。其控制的內(nèi)容包括了以下幾點(diǎn):（1）飛行器飛行間距的控制；（2）飛行器的飛行編組控制；（3）發(fā)現(xiàn)與解決異常問題時(shí)，各飛行器之間的協(xié)作控制等。

[1]畢紅哲,張洲宇,申功璋,曹云峰.無人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)研究進(jìn)展[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2016(05)

[2]陳逸川,朱詩(shī)卉. 輸電線路的無人機(jī)測(cè)距技術(shù)研究與應(yīng)用[J].科技展望. 2016(13)