基于互联网的多旋翼无人机技术应用中的优点分析

摘要：基于互联网的多旋翼无人机在民用工程中应用广泛，至今造成多旋翼无人机技术备受关注。该文对多旋翼无人机相关的技术特点和发展优势进行了详细阐述。

关键词：多旋翼;无人机;发展

1.多旋翼无人机研究关键问题

基于互联网的多旋翼无人机技术具有效率高、非接触等特点，随着当今时代工程领域全球化、现代化和技术化发展，促进了新型飞行器―无人机的诞生。

多旋翼无人机领域的新技术近年来不断突破，以及对低成本、多功能军、民用飞行器需求不断增长，使得载人飞行器已经无法满足当前任务需求，尤其是长航时侦察和情报收集。在实际载人机已经被性价比较高。多旋翼无人机技术系统主要包括数据采集和数据处理两大部分，该系统包含了密集点云匹配、点云融合与构网、无缝自动纹理映射等多项技术。

（1）近年无人机在民用和军事领域都扮演了重要角色

根据相关的机体结构，无人机可以分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三种。其中，多旋翼无人机具有速度可控、垂直起降、精准悬停等优势，已在农林植保、运输配送、侦查监视等领域发挥了相当重要的作用。随着多旋翼无人机性能不断提升，在多领域都展现出广阔的应用前景。

（2）多旋翼无人机室内定位与导航技术

传统的无人机通常使用惯性导航系统（INS）和全球定位系统（GPS）相结合的方式实现无人机的定位与导航。但是在一些环境下，由于建筑物的遮挡或者无线电干扰等因素的存在，导致GPS信号弱，设置有的时候完全不可用，所以研究一种无GPS环境下的导航方式成为目前的研究中需要攻克的技术难题。近几年，基于激光测距仪的定位导航技术被应用于无人机平台上，其中典型的代表是德国Ascending Technologics GmbH公司生产的一款名为ASCTEC PELICAN的多旋翼无人机，由于特殊的机构可以携带更多的机载设备。

由于室内多旋翼无人机的惯性导航系统的零漂严重，在短时间内有很高的定位精度。但是随着时间的延长，误差积累使得测量精度不断降低，不宜单独使用，需要与其它传感器配合使用。

2.互联网无人机技术优点分析

（1）近40年来，该领域发展方面有计算系统和飞控、自动驾驶、通信、导航、人工智能以及地面控制系统。工程领域新技术不断发展，有效推动了无人机发展。而航空领域进步主要表现在控制、推进和结构等方面。目前该领域正向着高安全性和长航时发展。通过改装现有航空发动机以及尾置螺旋桨，两行程和四行程重油发动机大都适用于无人机。涡轮喷气、涡扇和涡桨发动机该产品主要来自现有民用航空发动机和军用航空发动机的改进;或直接为喷气式发动机的缩小版。这些发动机用于螺旋桨（涡桨）和喷气（涡喷/涡扇）驱动的无人机。电机和电池的发展逐步提升了无人机效率和可靠性，尤其是对小型无人机。[1]

（2）随着电力技术稳步发展，在汽车工业领域中燃料电池技术不断发展，为无人机动力系统提供了新的发展机遇。太阳能的高空长航时，无人机于1998年首次成功试飞，推进了用于无人机上的太阳能电池的发展。2009年，美国“西风”无人机持续飞行88h。另一个项目—高空超长航时无人机，设计伊始便以超长航时为目标[2]。随着大量研究在该领域不断投入，太阳能电池效率不断提高。太阳能电池本质上为一种发电系统，但是由于其设计、开发以及能量范围的独特性，使之必然成为独特的无人机推进类型。无人机通常采用复合材料结构，该技术使机身更轻小，飞行效率更高，而其成本自然更低。为了达到不同设计点、任务航时、可探测性及飞行速度等要求，必须使用最先进的设计工具和最新的技術进行气动布局设计[3]。系统领域发展包括先进的飞控舵机、新型防冰系统以及先进的航空电子系统。相关系统重量越来越轻，可靠性越来越高，而成本也越来越低。有效载荷主要包括传感器、处理器、武器装备和物资。有效载荷用于完成任务，如侦察、监视、电子对抗和武器运输。无人机的有效载荷由无人机大小、重量和动力所决定，其中动力用于完成上文所提到的功能以及维持无人机的持续飞行状态。

3.结论

论文详细介绍了基于互联网的无人机未来发展及有可能出现的发展趋势。总之，多旋翼无人机技术正在得到深入全面广泛的研究，预计该技术将会获得更广泛的研究、应用和发展。多旋翼的无人机进入民用市场的主要优势为低成本、高可靠性、高飞行安全性以及适航认证兼容性等。

参考文献：

[1]薛宝峰.5S 现场管理法在C公司公路施工项目管理中的应用研究[D].重庆：重庆交通大学，2018.

[2]董友文.浅谈土建施工现场的有效管理策略[J].技术与市场，2014，21（08）：256-257.

[3]Dupont Q F M， Chua D K H， Tashrif A， et al. Potential applications of UAV along the construction’s value chain[J].Procedia Engineering， 2017， 182： 165-173.

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