基于互联网的多旋翼无人机技术在应用中的缺点分析

摘要：多旋翼无人机在空气动力学的结构中是完全不稳定，所以需要一个控制端来其实现稳定飞行，因此，多旋翼无人机完全是一个“电控飞行”系统总成。在其发展的过程中，存在一些缺点比如体量大、电池续航能力弱，控制系统复杂等。

关键词：多旋翼;无人机缺点;发展

1.旋翼无人机飞行控制特点分析

多旋翼无人机属于飞行控制系统作为小型无人机中的一项重要内容，主要是承担着相关的采集数据、计算控制、控制航线、任务执行与管理、紧急情况处理、起飞降落等各个方面的工作任务。同时，由于小型无人机飞行控制的体积相对较小，所以所具有的特点是非常明显的，下面就对具体的内容进行说明。

（1）由于小型无人机的体积相对较小，也要求控制系统中的各个部件体积相对较小，重量相对较轻，功耗相对较低，并且集成度也相对较高，可以尽最大程度上保证数据的准确性，为相关工作的展开，提供数据支持[1]。

（2）对小型无人机飞行控制系统的特性、性能等方面都有着较高的要求，因此需要从不同方面和角度实现其控制系统。

（3）小型无人机在飞行的状态下，控制系统对飞行状态、速度等方面进行了控制，以此在最大程度上保证小型无人机飞行的稳定性和安全性。

无人机根据飞行平台的不同可分为多旋翼无人机，固定翼无人机，直升无人机，和其他类型无人机。固定翼无人机类似于普通民航的客机，其特点是载重量大，续航时间长，而且制作成本低，技术要求少。然而固定翼无人机受场地的局限性很大，无法有效的悬停，因此很难应用于民用无人机领域。直升无人机类似于直升机，受场地影响较少。

2.多旋翼无人机技术瓶颈

机体结构与材料的瓶颈在于多旋翼无人机在进行结构和材料设计都需要强调足够强的强度与尽可能轻的重量的平衡，为最大程度延长续航时间，多旋翼无人机采用电池供电，对机身重量的要求苛刻，目前常见的多旋翼机体材料有碳纤维材料、玻璃纤维材料和铝合金材料，其中碳纤维材料的强度与重量比最高。[2]

不过，就碳纤维材料机体来说，由于不同的材料等级、结构设计和加工工艺差异，最初级的工艺是采用成品碳纤维板材和管材切割拼凑组合，最高级的工艺则是最大程度采用特殊的碳丝碳布开模糊制。

大部分多旋翼无人机都采用无刷电机搭配锂电池作为动力系统。无刷电机效率高、响应时间短，因此可以很好的适应多旋翼这种飞行平台，但其功耗较大，对电池要求较高。多旋翼无人机目前还处于小型化与微型化发展，其原因主要在于动力系统受到限制[3]。

续航能力的瓶颈在于，目前，锂电池供电能力还没有突破性进展，高能量密度的电池还处于研发中。作为近年来无人机中发展最快的分支，多旋翼无人机以其简单紧凑的结构、灵巧多变的行动能力、极强的机动性和较高的操控性能，在现代军事作战和侦查任务中担任了至关重要的角色。

可以有效悬停，并且载荷和航程也比较好，然而直升无人机具有结构性的缺陷，故障频发，而无人机又无法像载人直升机一样有专业人员进行有效控制，导致它十分脆弱，难以操纵。无人机遥感系统在民用市场也得到广泛应用，消费级无人机大量普及，并在大型、集会型活动中辅助安防工作;浮空器遥感系统以政府牵头研发为主，民用方面承担大型赛事、博览会的全天候监控工作，军用方面则主要进行长期边境监控;以光学成像卫星为主的遥感卫星系统在政策支持下加快了商业化脚步，军民融合的天基遥感系统推动了遥感数据的商业化普及，在国民生活的各个领域发挥重要作用。

多旋翼无人机不仅可以自由悬停，而且成本也不高，可以实现有效控制。然而，最大的缺点是其载荷小，续航时间多，使用普通的锂电池通常一次充满电耗费一小时时间仅能满足半小时的飛行任务，这是最大的短板。根据以上的综合论述，得出了以下结论：

（1）小型无人机的体积相对较小，重量也相对较轻 ，基于此本文对小型无人机飞行控制特点的相关内容，展开了较为详细的分析和阐述，这样可以有针对性的实现小型无人机飞行控制系统的合理分析。

（2）从红外飞行形态控制、导航控制、通信模块单元等方面，对小型无人机飞行控制实现的相关内容进行了说明和分析，其目的就是实现小型无人机飞行控制性能，保证小型无人机飞行的稳定性，准确的获取各项数据和信息，为相关工作的展开提供数据，促使相关行业得到有效的发展。即便如此，综合以上多方面的因素考虑，多旋翼无人机仍然是目前民用无人机的首选。

参考文献：

[1]丛书全.未来无人机发展趋势[J].无人机，2016（1）.

[2]文滋木，周树道.多旋翼无人机研究现状与发展趋势[J].气象水文装备，2013（9）.

[3]岳基隆，张庆杰，朱华勇.微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析[J].电光与控制，2010，10：46-52.

作者简介：李忠彬（1996.04-），山东交通学院本科学生。指导老师：李光