Page 17 - 数字化测绘技术与理论研究

第一章 无人机基础

发展的重点全面提升环境感知能力，在复杂条件下自主决策、规划、导航和控制
能力、多机协调和交互能力，人机智能融合与学习适应能力，实现“单机智能飞
行、多机智能协同、任务自主智能”。
目前，国外针对无人机系统自主控制技术研究已开展了许多卓有成效的工

作，如 Johnson 等提出了可靠自主控制技术，Ward 等提出了无人作战飞机的智
能自主控制，Cheng 认为模型预测控制可以提高无人机自主水平，Reichard 等研
究了自主控制的智能态势感知。在无人机系统方面，目前美军“捕食者”“全球鹰”
都实现 2~3 级 ACL。联合无人空战系统以及后续的 X47-B 将实现 5~6 级 ACL，

最终使得单个地面站控制 4 架 J-UCAS 飞机协同执行目标打击任务。无人战斗武
装旋翼机将实现 7~9 级 ACL，实现远程复杂低空环境下的自主任务能力，洛克
希德·马丁公司智能控制与自主重规划无人系统动态地重规划了系统任务，使无
人机群在动态变化的环境中能够完成复杂的任务。要实现在快速变化的不确定环

境下，真正意义上的无人机系统自主控制，目前技术尚不成熟。随着技术的发展，
无人机系统指挥控制开始逐渐过渡到“人在回路上”的监督控制，实现完全自主
控制。时空建模技术、智能分层控制、嵌入式计算、网络化通信、传感器和感知
技术等是实现无人机系统自主控制的关键问题。

3. 定位导航技术
无人机的定位导航技术，是无人机智能飞行的眼睛和耳朵，是无人机解决
“在哪里，去哪里”的关键环节，是无人机飞行安全和任务完成的重要保障。
通过定位导航技术，操控者能够随时掌握无人机的实时位置，航行速度，航向等

信息，操控无人机按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确到达
目的地。目前在无人机上采用的定位导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、
多普勒导航、地形辅助导航以及景象匹配导航等。当前，无人机定位导航技术
发展的重点是综合运用惯性导航技术与卫星导航技术相结合的组合导航，即惯

性 +BD+GPS+GLONASS。另外，随着人工智能技术在无人机系统的广泛应用，
视觉导航将成为无人机新型定位导航技术发展的热点。
4. 信息处理技术
无人机为空中移动的传感器节点，能够在军事应用、民用领域产生海量的数

据。对数据进行分类，筛选，及时处理，形成有效的信息提供给操作者作为决策
依据和行动实施条件，并对决策后的效果进行评估，是无人机飞行的主要目的。

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