一（yī）、动（dòng）力技术

续航（háng）能力是目前制约（yuē）无（wú）人机发展的重大障碍（ài），消费级多旋翼续（xù）航时间（jiān）基本在20min左右，用户（hù）外出（chū）飞行不得不携带多块电池备（bèi）用（yòng），造成使用（yòng）作业的极大不（bú）便（biàn）。无人机必须在动力方面实现突破才能（néng）走上新（xīn）的革（gé）命性（xìng）高度。

1. 新型电池

2015年，来自加拿大蒙特利尔的（de）Energy Or技术有限公司报道采用燃料电池的四旋（xuán）翼进行了3小时43分钟续航飞行。此外（wài），石墨烯、铝空气电池（chí）、纳米电池这三项电池技术有望成为未来电池世（shì）界的希望。人们对这些新的电池技术有着十分迫切的需求（qiú）。它们将（jiāng）首先会被应（yīng）用到手机和电动（dòng）汽（qì）车，随后（hòu）可配备于（yú）多旋翼。

2. 混合动力

2015年，美国初（chū）创公司Top Flight Technologies报道自己开（kāi）发混（hún）合动力（lì）六旋翼无人机（jī）。该六（liù）旋翼仅需（xū）要1加仑汽油，便可以飞行两（liǎng）个半小时，约160公里的（de）距离，最高负重达约9公斤。另外，一家来自德国（guó）的公（gōng）司Airstier推出了一款多（duō）旋翼。该多旋（xuán）翼（yì）采用油电混合动力，有效载荷5公斤，可飞行1个小时。

3. 地（dì）面供电（diàn）

采用地面供电的（de）系留多旋翼，通过电缆将电能（néng）源源不断输（shū）送给多旋翼，可以极大（dà）提升（shēng）多旋（xuán）翼的滞空时间。比（bǐ）如（rú）：以色列（liè）公司Skysapience旋翼。

4. 无线充电

无线充电技（jì）术（shù）已经在（zài）手机、电动牙刷等电子（zǐ）产品上实现（xiàn）市场化，并正在电动汽车领域开（kāi）展深入（rù）应用。来自德国（guó）柏林的初创（chuàng）公司Sky Sense在无人机（jī）户外充电（diàn）方面提供了一种解决方案：研发出一块可以为无人（rén）机（jī）进行无线充电的（de）平板。Sky Sense的（de）最大特点是（shì）可以进行远程（chéng）控制，无人机的降落（luò）—充电—起飞全过程可以（yǐ）独（dú）立实现，不需要有（yǒu）人在现场（chǎng）进行干（gàn）预（yù）和辅助。如果充（chōng）电时（shí）间更快，那么无线充电技术将会极大地帮（bāng）助多（duō）旋翼进行长途飞行。

二、导航（háng）技术

无人（rén）机准确（què）地知道自己“在（zài）哪（nǎ）儿”、“去哪（nǎ）儿”，几乎是类似于人类“从（cóng）哪里来、到哪里去”的哲学（xué）问题，在无人（rén）机的任何发（fā）展（zhǎn）阶段都是绕不开的问题。

1. 定位技术

（1）GPS载波相（xiàng）位定位

目（mù）前正在这方面开展研究的项目有（yǒu）：Swift Navigation公司（sī）开发的Piksi; 日本东京海洋（yáng）大学开发的（de）RTKLIB开（kāi）源项目。

（2）多信息源定位

英国军方BAE 最（zuì）近公布（bù）了他们研发的名为NAVSOP的定位技术。该技术将利用包括（kuò）TV、收音机、Wi-Fi 等等信（xìn）息定位，弥补GPS 的不足。

（3）UWB (Ultra Wideband，超宽带)无线定位

相（xiàng）关研究可参考：J D Hol, et al. Tightly coupled UWB/IMU pose estimation. In:Proceedingsof the IEEE International Conference on Ultra-Wideband. New York, USA: IEEE, 2009.

2. 测（cè）速技术

目前（qián）公认的比较精确的测速（sù）方（fāng）案是（shì）通（tōng）过“视觉（光流（liú））+超声波+惯导”的融合。AR.Drone是最早采用（yòng）该项技（jì）术的（de）多旋翼飞行器，极大（dà）提升（shēng）了飞（fēi）行器的（de）可操控性，获得了（le）巨大的（de）成功（gōng）。

3. 避障（zhàng）技术

让飞行中的无人机“长（zhǎng）眼镜”，能（néng）够识（shí）别飞（fēi）行路径上的障碍物，并（bìng）准确绕飞（fēi）或悬停，是实现无人机（jī）智（zhì）能化的重要一步。未来无人机（jī）避（bì）障技术将在这些方面实现突（tū）破：

（1）深度相（xiàng）机避障技术；

（2）声呐系统避（bì）障技术；

（3）“视觉+忆阻器”避障技（jì）术；

（4）双目视觉避（bì）障技（jì）术；

（5）小型电子（zǐ）扫描雷达；

（6）激光扫描测（cè）距（jù）雷（léi）达；

（7）四维（wéi）雷达。

4. 跟踪技术

识别目（mù）标并（bìng）进行跟踪飞行，减轻使用者的操（cāo）作负担，并（bìng）能够（gòu）利用无人机执（zhí）行特殊环境条件下的特殊任务。智能（néng）跟踪主要有：

（1）GPS跟踪（zōng）；

（2）视（shì）觉跟踪。

三、交互技术

无人机目前主（zhǔ）要通过遥（yáo）控（kòng）器进行飞行控制，需要专业训（xùn）练，具有一定的局限（xiàn）性（xìng）。随着新技术的发展，无（wú）人机（jī）应简（jiǎn）化对操作人员的要求，提升用户体验。

（1）手势（shì）控制（zhì）技术（shù）

手势（shì）交（jiāo）互是一种未来人（rén）机交互的趋势，目（mù）前（qián）在（zài）精确（què）度（dù）上（shàng）存（cún）在挑（tiāo）战（zhàn）。在CES2014的展场上，有利用（yòng）MYO手（shǒu）势控制臂（bì）带来控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。

（2）脑（nǎo）机（jī）接口技术

近年（nián）来，科研（yán）人员在多个领域都运用（yòng）到了BCI（Brain Computer Interface，脑机接口技术（shù））技术，科（kē）员人员运用该技术制（zhì）作新型（xíng）玩具、为残疾人制作义肢。作为需要安全性较高的飞行器，这种（zhǒng）方式目前还不成熟。它可作为（wéi）一种验证（zhèng）性质的技术（shù）展示，离实际还有不少（shǎo）距离。

四、通讯技术

（1）4G/5G通讯技术

2013年6月（yuè）17日（rì），北京4G联盟联合无人机联盟组织召（zhào）开了4G联盟与（yǔ）无人机联盟交（jiāo）流研讨会，旨在加强北京（jīng）4G联（lián）盟和无（wú）人机联盟之间技术交流，寻找无人机机载载（zǎi）荷与4G设备（bèi）仪器的聚焦，促进北京（jīng）市（shì）信息产业发展。2015年，中国移动开发4G“超级空战队（duì）”设备，能（néng）支持（chí）航拍影像即拍（pāi）即传。5G的速度（dù）比（bǐ）现在的LTE网络标准连接速度快250倍（bèi），它（tā）标志着无线行业的（de）一（yī）个新（xīn）的里程碑。无（wú）论是智能（néng）手机，还是汽车、医（yī）疗设备、无人机和其他设备，都将受益于（yú）这（zhè）一（yī）无线（xiàn）连接速度。

（2）Wifi通讯技术

2013年，德（dé）国（guó）的卡（kǎ）尔斯鲁厄理工（gōng）学院开发出了一项新的无线（xiàn）广域网技术，打破了（le）最快的WiFi网络速度纪录，它（tā）可以让1公（gōng）里以外的用户（hù）每秒钟（zhōng）下载40GB。由于这种设备的传（chuán）输距离比普通WiFi路由器的覆盖范围（wéi）要广得多，因（yīn）此（cǐ）这种设备很适合无人机航（háng）拍图传或光纤布放（fàng）不方便的农（nóng）村地区应用。

五、芯片（piàn）技术

（1）2014年CES上（shàng），高通（tōng）和英特（tè）尔展（zhǎn）示了功能（néng）更为丰富（fù）的多轴飞行（háng）器。例如，高通CES上展（zhǎn）示的Snapdragon Cargo无人机（jī）是基于高通（tōng）Snapdragon芯片开发出（chū）来的飞行（háng）控制器，它有无线通（tōng）信、传感器（qì）集成和空间定（dìng）位等功能。2015年9月，据美国科技（jì）新（xīn）闻网（wǎng）站Engadget报道（dào），高通已经为无（wú）人机（jī）市场（chǎng）推出了（le）一个芯片解决（jué）方案，名为（wéi）“骁龙（lóng）飞行平台”。

英特尔CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了他们的无人机，采用了四核的英特尔凌（líng）动（Atom）处理器的PCI-express定制卡。此外，活跃（yuè）在在机器（qì）人市场的欧洲处（chù）理器（qì）厂商XMOS也（yě）表示（shì）已经进入（rù）到（dào）无人机（jī）领（lǐng）域。

（2）3DR发表声明与Intel英特（tè）尔共同合（hé）作开发Edison芯片，这是一种新型微型处理芯片（piàn）。它只有（yǒu）一个硬币的大小，却具有个人（rén）电脑一样的处（chù）理（lǐ）能力。

（3）目前，包括（kuò）IBM在内（nèi）的多（duō）家科技公（gōng）司都在（zài）模拟大脑，开发神经元芯片。而（ér）一旦类似芯（xīn）片被应（yīng）用（yòng）于无（wú）人机，自主反应（yīng）、自动识别（bié）有望会变得轻而易（yì）举。

六、平台技术

（1）“Dronecode”的无人机开源系统

2014年（nián）10月，著名开源基金会Linux推出了名（míng）为“Dronecode”的无人机开源（yuán）系统合作（zuò）项目，将3D Robotics、英特尔、高（gāo）通、百度等（děng）科技巨头纳入项目组，旨在为无人机开发者提供所需要的资源、工具和技术支持，加（jiā）快无人机（jī）和（hé）机器人领（lǐng）域的发展（zhǎn）。

（2）Ubuntu 15.04 操（cāo）作系统

Ubuntu 15.04的物联网版本是Ubuntu 目前最小且最安（ān）全的版本，非常地精简，适合发行家、科技专（zhuān）业人士（shì）与开（kāi）发者使用，能够在（zài）无人（rén）机等领域中使（shǐ）用。

（3）Airware发布企业（yè）级（jí）无人机系（xì）统

Airware公司旨在通过标准化的无人机软件（jiàn）系统，帮助企业迅速（sù）、高效地（dì）完成商用无（wú）人飞行器的部（bù）署及管理（lǐ）——该系统（tǒng）已于本（běn）周（zhōu）四正式（shì）发布，通过硬件和软（ruǎn）件的结合，Airware成功（gōng）实现（xiàn）了在一个软件（jiàn）平（píng）台上统一管理（lǐ）多个不同（tóng）型号、不同品牌（pái）无（wú）人机的目标。目（mù）前，Airware产（chǎn）品已（yǐ）获得两家合作伙伴（bàn）的采纳，分别为通用电气(也同时是Airware的投资者)和Infinigy。Infinigy是一家通（tōng）讯公司。

七、空（kōng）管技术

（1）2014年，Airware计划在NASA加州基（jī）地针对不同类型的（de）无人机（四旋翼（yì）、直升机、固定翼飞机（jī））展开一系列的（de）飞行和（hé）实验室测试。

（2）初创（chuàng）公司SkyWard正在研（yán）发（fā）一个（gè）无人机交通控制系统，这个系统（tǒng）将让数千无人机在（zài）城市上空飞行而不会互相（xiàng）碰（pèng）撞。Skyward正在跟FAA和全球（qiú）三大无人机制造商——国（guó）内的大（dà）疆、美国的（de）3D Robotics和法国的Parrot——合作以证明大量的无人机（jī）可以（yǐ）在（zài）拥挤的空域（yù）安全（quán）地共存。

（3）美（měi）国航天局（NASA）同空间（jiān）技术公司Exelis已经联手组成团队开发无人机空中交通管制系统的原型产（chǎn）品。

（4）位于美国西雅图的Transtrex公司，发（fā）布了测试版本的无人机（jī）动态地理空（kōng）间限制系统软件。该系统是为了确保无人（rén）机在500英（yīng）尺高度下，安全规范飞行而设计的。

（5）在第三届（jiè）AOPA（Aircraft Owners and Pilots Association，航空器（qì）拥有者（zhě）及驾驶员协会）国际飞（fēi）行训练展会上，中国AOPA联合多家企业开发的针对轻（qīng）小无人机的“U Cloud”无人机监管系统宣布（bù）上线。（源自：无人机系统标准化）

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