傳感器在無人機飛行控制系統中的應用

姚易辰

摘要：隨著社會經濟的飛速發展，科學技術的發展也極為迅速，尤其是在無人機研發中，更注重無人機的飛行控制系統設計，結合無人機的實際運行需求，合理運用多種類型的傳感器，能夠促使多個傳感器形成傳感器網絡，全面提高無人機飛行控制系統運行的可靠性。本文主要針對傳感器及其在無人機飛行控制系統中的應用進行分析，希望本文的分析對相關部門以及人員提供一定的幫助，進而提升推動無人機的發展，使得無人機為國民做出更多的工作和更大的貢獻。

關鍵詞：傳感器；無人機；飛行控制系統；應用

近些年來，傳感器技術被廣泛應用到無人機飛行控制系統中，而在應用的過程中，一旦出現應用不合理，不僅影響到傳感器技術的應用水平，同時也影響到無人機技術的繼續發展。因此，在其應用之前應對傳感器進行全面的了解，本文第一部分則主要通過對傳感器的概述，第二部分則主要對傳感器在無人機飛行控制中的幾方面引用展開更全面的分析，具體分析如下。

1 傳感器概述

傳感器是當今被廣泛應用的技術之一，主要通過敏感元件以及轉換元件等組成，并按照一定的規律將所獲得的信息轉換為可用的信號，從而為人們提供相關的數據信息等。將傳感器應用到飛行控制系統中，對改進和完善控制系統具有顯著的效果。而且，傳感器應用過程中結合實際情況，合理應用多種傳感器，并將多種傳感器所收集的任務信息進行整合分析，使得多種傳感器的應用形成傳感器網絡，將傳感器的作用最大化。傳感器的應用下，結合無人機飛行控制系統的實際情況合理運用，充分體現出傳感器參數可調性的優勢，能夠滿足不同種類的無人機飛行控制系統，確保無人機順利完成任務。

2 傳感器在無人機飛行控制系統中的應用分析

通過以上的分析，進一步了解傳感器技術的優勢，將傳感器應用到無人機飛行控制系統中，應結合無人機飛行控制系統的實際運行需求以及功能要求，合理運用傳感器技術，將其優勢充分發揮出來，具體應用如下。

2.1 合理設計傳感器參數

近些年來，傳感器被廣泛應用到無人機飛行控制系統中，對提升無人機飛行控制系統的運行效率有著極大的作用。當然，在其應用的過程中，應結合無人機控制系統的實際運行需求，合理設計傳感器的參數，才能將其作用充分發揮出來。通常傳感器參數設計的過程中，主要分為動態參數和靜態參數兩種，其中在進行動態參數設計的過程中，主要依據頻率響應、階躍響應進行設計，同時應合理控制傳感器的分辨率參數，確保傳感器運行的穩定性。經參數的設計主要從輸入輸出量以及與時間無關的相關參數，例如，靈敏度、線性度、重復性等相關參數的設計，根據無人機飛行控制的要求進行相關的設計。從無人機的運行角度上分析，傳感器參數的設定是否合理直接影響到無人機運行的安全性以及可靠性，因此，傳感器在無人機飛行控制系統中應用的過程中，應注重傳感器參數的設計，保證其合理性。

2.2 優化機載傳感器網絡

傳感器在無人機飛行控制系統中的應用，應嚴格控制應用環節，并通過對其進行不斷的優化和改進，以此提高無人機控制系統運行的安全性、可靠性。傳感器網絡作為無人機飛行控制系統的重要組成部分，其中搭載了各類傳感器，機載傳感器網絡也是多個不同類型的傳感器總稱。以往無人機在獲取相關信息以及數據時，需要返回基地并才能查看相關的數據和資料等，而在這個過程中數據以及相關信息的安全性也成為人們主要考慮的焦點問題。在傳感器技術的應用下，通過形成傳感器網絡，可以利用傳感器實現信息數據的獲取、傳輸等，并將相關的信息數據更快速地傳輸至監測中心，不僅保證數據信息傳輸的安全性，同時也提升其數據傳輸效率。可以說，機載傳感器網絡是無人機飛行控制系統的核心層，而要將其作用最大化，則需要對無人機控制系統進行不斷的改進和優化，才能達到這樣的一個目標。例如，對無人機飛行控制系統的整體布局進行優化，對線路的方式進行調整等，進而提升無人機飛行控制系統的整體運行效率。

2.3 精確導航控制技術的應用

傳感器技術在無人機飛行控制系統中的應用，實現對無人機飛行控制系統進行不斷的改造和升級，除了以上所提到的幾方面內容，精確導航控制技術也是在應用傳感器技術后衍生的技術，主要通過多個傳感器的信息融合，實現精準導航。無人機的應用范圍較為廣泛，利用無人家所完成的工作量也更加龐大，為了確保無人機能夠更快速準確地完成相關任務，對其精準導航系統進行不斷的改進和完善，并通過不同他特性的傳感器和平臺等輔助無人機共同執行任務，在此過程中將多個傳感器信息進行巧妙的融合，同時也實現對無人機的精準導航系統進行不斷的改進和優化，當然，在其優化過程中，需要建立并明確相關的優化目標，才更有利于實現對無人機飛行精確導航控制技術的優化，進而將傳感器的作用充分發揮出來。傳感器在無人機飛行控制系統中的應用所實現的自主導航系統需要具備以下幾方面功能。首先，能夠實現對導航信息的有效融合，并能夠提供精準的速度、位置等相關導航信息，是保證傳感器有效應用的關鍵所在。其次，精準導航控制技術應具有較強的信息接收能力以及對信息的處理能力等，才能實現在飛行過程中對相關信息進行收集和處理。

3 總結

綜上所述，隨著社會經濟的飛速發展，無人機技術以及項目的發展蒸蒸日上，尤其是無人機飛行控制系統也在進行不斷的改進和完善，將先進的傳感器技術充分應用到無人機飛行控制系統中，結合無人機的控制要求合理運用傳感器，將傳感器的優勢充分發揮出來，進而提升無人機飛行控制系統的運行水平。由于傳感器的種類較多，傳感器的功能也趨于多樣性，因此，可以將多種傳感器共同作用到無人機飛行控制系統中，增加并強化無人機的功能，促使其更好地完成飛行任務等。希望本文的分析能夠為相關崗位人員提供一定的借鑒。

參考文獻：

[1]劉曉東，鐘麥英，柳海.基于EKF的無人機飛行控制系統故障檢測[J].上海交通大學學報，2015（06）.

[2]李永樂，黃肇星，問鼎.傳感器網絡在環保型無人機中的應用研究[J].資源節約與環保，2015（01）.

[3]李國民，張軍紅.傳感器無人機發展狀況及其關鍵技術[J].飛行力學，2012（06）.

[4]孫京寧，王眉.無人機飛行控制系統的傳感器技術特性研究[J].無線互聯科技，2010（03）.

[5]卜彥龍，牛軼峰，沈林成.基于多傳感器信息融合的無人機自主精確導航技術[J].系統仿真學報，2010（S1）.