无人机系统综合保障技术分析

周晓卫，金 戈

（中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089）

无人机系统主要包含了地面指挥、无人机平台以及地面保障系统和控制系统，无人机系统的保障是不同于人机保障的，其更趋近系统化的综合保障。在某种程度上要想发挥出无人机系统的多方效能，就必须要依赖多个系统进行相互的协调以及无人机的综合保障系统，这样才能够完成对无人机系统的故障检测维修、转场运输以及综合检测等诸多功能，同时提供正式的无人机系统的日常培训，以在日常生活中操作无人机执行相关任务，只有这样才能够实现无人机系统综合保障技术的效果。

1 无人机系统的发展现状

自20 世纪90 年代以来，在全球范围内掀起了发展无人机系统的浪潮，无人机系统的发展自此进入一个新的发展时期，甚至还有很多研究学者提出了无人化，这将是今后航空航天技术的主要发展趋势之一。当前全球范围内有三十多个国家正在制造超过三百多种型号的无人机产品，还有接近四十个国家现已经在使用着五十多种不同型号的无人机产品，在某种程度上无人机的总数量高达两万多架。在当前时代发展背景下，全球各国的无人机发展战略除去提出了无人机的类型以及无人机的性能之外，还需要满足未来战场需求的实际应用。因为无人机系统在今后战场中的作用是极为重要的，无人机能够具有侦察战场的等多方面的作用，所以其今后的发展也会朝着这方面去更新进步。无人机还包含了的通讯设备、地面控制基站以及相关的控制中枢技术等。

2 无人机系统综合保障特点

2.1 无人机平台的技术特点

（1）人机交互界面的转变。因为无人机平台取消了座舱，维修人员是不能通过座舱的显示器实现系统的维修和检测的，无人机的运行状态信息反馈不会像有人机那样直观。在一定程度上无人机的系统监测主要是通过了配套的地面检查设备以及地面的中枢智慧控制站去实现的，然而其设备的操作界面以及座舱的显示器也存在一定的差别，其显示的信息量相对较大，故障的体现也不会像以往的无人机显示器设备的硬件故障。在某种程度上因为无人机中的人机交互界面的变化，这就需要维修人员转变以往的维修技术以及维修经验和习惯，要充分地结合当前的先进科学技术，充分使用多种传感器去检测相关的故障信息，并对其进行实际的分析，只有这样才能够实现更好地对无人机的平台技术状态的实时掌握，从而实现无人机正常、稳定状态的监控。

（2）无人机平台系统交联更为复杂。无人机系统平台是飞机平台与地面基站通过信号的链接来实现的闭环控制，因此飞机平台上面的计算机数量是要远远多于有人机的，在计算机之间的信息控制、信息交流以及信息采集过程中也会越来越复杂，这给飞机平台的专业划分带来较多的困难，在一定程度上对机务的维修技术人员的技术要求也不断提升。这方面的内容主要是包含了维修保障人员需要针对交联的其他专业设备有一定的熟悉和了解，还要求维修保障人员之间的专业信息交联变得更为复杂；在系统的故障检测以及排除过程中不再是单一的专业部门，而是需要两到三个专业部门之间的共同协调去进行的；还有就是对于一台的计算机软件的转变会带来多个系统的验证，简单来说，就是一台计算机软件若是想进行某个程序的变动，是需要更多部门的相关人们来进行验证才可以实现程序的变动的。因此计算机中的升级以及故障排除等诸多工作都会带来多方面的问题，该系统的交联验证风险以及工作量也不断增加，技术难度较大；机务维修保障技术人员还需要针对系统的通讯、链路以及计算机网络等方面的知识进行学习和培训，通过这样的方式能够对无人机系统的掌握更为准确。

（3）飞机平台的结构更为模块化。无人机平台在发动机操作系统内取消了以往的钢索以及拉杆等传动结构，更多的采用离散量等信号控制来作为动力机构的控制，在以往的座舱会取消，而机载电子设备会增加等，这些小的变动都是会让飞机平台的空间的利用率得到了一定的提升，其结构的模块化以及简单化，能够有效地降低机务维修保障过程中对飞机平台机构的维护项目，与此同时也提升了对故障排除的难度。

2.2 地面控制基站的技术特点

无人机地面控制基站是无人机系统与有人机最为显著的区别，这也是机务维修保障技术所要探究的全新领域，在软件与硬件维护和操作中占据着主要位置。那么，怎样去将分级平台维修保障的理念以及技术融合到地面基站维修保障期间，怎样实现地面基站的操作趋于规范，怎样去掌握飞机平台与地面基站控制面的维修保障信息以此来支持系统故障的实时处理，怎样实现无人机地面基站与飞机平台对等质量的控制以及地面基站的校准与不值等方面的维修保障要求，怎样去识别、掌握以及提升无人机地面基站的维修保障技术问题，都是需要研究的全新技术领域，需要在后续的工作中不断深入探索。

2.3 地面保障系统技术特点

无人机地面保障系统主要是包含了飞机平台保障系统与地面保障系统，大多数情况下都是由维修保障信息支持系统以及训练系统组成，其是为无人机系统提供综合保障的重要基地。充分运用无人机地面保障系统，能够实现对无人机与地面控制基站的无人机飞行保障以及日常维护的保障。

2.4 维修保障组织管理特点

无人机系统时常都是针对较为特定的任务实施飞行，因为无人机的使用能够减少对飞行人员训练的需求，在整个飞行试验时间内的飞行架次要低于有人机，因此在一定程度上无人机系统的地面试验以及日常维护保障等方面的工作量尤其大，需要重视维修保障环节。无人机系统飞行的保障流程和有人机有极大的差别，因为机以及站的保障分离，所以机务维修保障和控制环节都更为突出；还有就是机载计算机的软件和硬件、地面的计算机软件与配套设施的控制方式都是有所差异的。

3 无人机系统综合保障技术的展望

目前，国内在无人机系统综合保障装备的性能以及综合质量等方面和西方发达国家相比较还是存在一定程度上的差距，因此要想建立和提升无人机系统综合保障的技术能力，就必须着眼发展趋势和先进的科学技术应用，通过先进技术的应用和学习，逐渐将技术应用在无人机系统综合保障工作过程中，只有通过这样的方式才能够促进我国无人机系统综合保障技术的发展。为了在一定程度上提高无人机的灵活性、机动性以及战场生存能力，无人机的机体不断朝着隐形化、微型化发展。我国军用无人机研究了一种翼展不超过15cm 和长度不超过15cm 的微型无人机，其主要是应用特殊条件下对于某些物体中的信息收集。微型无人机因为质量轻便、尺寸较小，具有很大的隐蔽性。尤其是在城市和丛林作战中，其可以利用地形进行无障碍的穿梭，从而提高情报的收集。

在核心技术条件发展的同时，物理条件的改善也是确保无人机性能以及飞行质量的关键。在无人机系统综合保障技术中，新材料的应用一直是无人机设计、制造环节的重要环节。在军事领域的材料体系中，复合材料以其卓越的性能以及强大的可设计性，成了当下备受关注的一种新材料。以先进树脂基复合材料为例，该材料在航空领域的广泛应用，为我国航空事业的发展奠定了重要基础。当前，这种类型的微小无人机主要是以美国的黑寡妇为代表，其在一定程度上让无人机的发展再上了一个台阶，在某种程度上也证明了人们对于无人机中的微机电技术和微电子技术和图像传输控制技术的应用也是极为广泛的，这样能够让无人机的发展更趋向实际。通过无人机系统的综合保障技术能够对无人机系统的安全运行以及稳定运行给予一定的保障，从而让其在实际中得到发展。

4 结束语

总而言之，最近几年来，伴随着我国对无人机需求不断增长，无人机系统各方面也有了很大的发展。无人机的综合保障技术作为无人机系统保障方面的重要内容，需要进行不断的优化和完善。在一定程度上无人机系统的综合保障技术需要理论和实践相结合，才能够发挥出最大的效能，因此相关研究人员必须建立起无人机系统综合保障的技术模式，然后将保障工作落实在实践中，使其能够成为我国无人机事业发展的技术保障和坚实的后盾，从而实现无人机在各领域中的应用，促进社会经济的可持续发展。