基于无人机导航技术有关思考

姚懿玲 吴嘉瑞

武汉大学 湖北 武汉 430070

无人机主要是指通过计算机中心控制站，实现的一系列飞行任务，其中导航技术是非常关键的一项技术，其对于保证无人机可控性、可靠性都有着非常重要的作用。因此，针对无人机技术来说，必须要通过完善技术应用过程，确保导航的准确性，保证无人机能够在完善信息技术的支持下，在准确度方面不断的提升，促使无人机技术水平能够实现有效提升。

一、无人机导航技术形式及特点

(1)单一性质导航技术。针对无人机的导航技术来说，单一形式的导航技术主要可以分为以下几种:一，GPS导航技术，该项技术能够通过卫星定位系统实现对目标的准确定位，保证无人机的导航功能，该技术的优势是能够实现连续、全天候、全球性的精确导航，如果将其与无线信息技术互相配合，鞥能够保证信息在传递方面的有效性和实时性。但是该技术也存在一定的缺陷，如容易受到电磁的干扰、容易受到飞行器的影响等影响技术效果。二，惯性导航技术，该项技术主要是以牛顿力学作为基础，通过在无人机的内部安装加速度计量载体，计算对应的轴向运动加速度，得出载体的准确位置、姿态以及瞬时速度。无人机中安装的惯性装置主要包括陀螺仪和速度计。该技术的优点是对外界信息的依赖性比较低，能够自主进行导航，隐蔽性较好，缺点是定位的准确性比较差，并且这种误差会不断的进行累积。三，多普勒导航技术，该导航技术是一种自助形式的导航，其中包括多普勒雷达、导航计算以及陀螺仪表，技术原理是多普勒效应[1]。该技术有着抗干扰能力较强、精确度比较高、反应比较快等优势，但是在使用过程中，需要通过发射电波的形式工作，隐蔽性较差，并且精确度会受到非常姿态的影响而不断变化。四，地形辅助导航技术，该技术主要是在飞行过程中，通过系统提前村粗好的各项数据信息，配合飞行过程测量的数据，不断对飞行路线进行修正的一种导航技术。该项技术应用过程中不断出现误差累积的情况，有着比较好的隐蔽性和抗干扰能力，但是由于计算量比较大，无法实现实时的计算，并且信息传输会受到天气等多种因素的影响，在海平面、平原等地点使用的效果不佳。五，地磁导航技术，该项技术将地磁作为一个矢量场，应用该项技术的无人机在工作中不需要发射对应的电波，但是需要储存大量能够与地磁匹配的信息，实时效果不佳。

(2)组合性质导航技术。针对单一形式的导航技术来说，各项技术有着不同的有点和缺点，为了实现不同技术之间的优势互补，当前无人机导航技术中应用组合导航技术已经成为一种趋势，并且实现了比较好的发展。具体来说:一，惯性和GPS组合导航技术，应用该项技术的过程中，可以利用惯性系统借助传感器对信息进行校准，落实空中校准活动，保证无人机能够稳定的飞行。同时，通过惯性系统可以提升GPS的定位精确度，提升接收机的实际抗干扰能力，对GPS完整性进行检测，减少同步误差。该种组成技术形式已经成为了主流的形式，在我国以及国际上都实现了非常广泛的应用。二，惯性和多普勒组合导航技术，这两种技术组合在一起，能够弥补多普勒技术中受到地形限制的缺点，以及惯性导航存在的误差累积问题，能够有效保证无人机的隐蔽效果[2]。三，惯性和地磁导航组合导航技术，惯性导航存在的误差累积问题能够位地磁导航技术中的匹配技术补充，并且惯性导航技术高精度的优势，能够减少地磁匹配过程中容易受到干扰的问题，能够保证导航系统更加自主、灵活、适用以及隐蔽，是当前无人机领域中重点发展的内容。四，惯性与地形匹配技术组合，地形匹配中具备的高精确度优势，能够将惯性导航误差累积的缺点进行补充，提升导航在定位上的精确度。并且由于地形匹配具备比较好的精确度和自主性等特点，将于多图像传感系统直接连接在一起，能够实时的对地面信息进行捕捉。

二、无人机导航技术未来发展趋势

针对无人机导航技术的未来发展方向和趋势来说，其主要体现出了以下几方面的内容:一，在激光惯导、光纤惯导以及微固态惯导仪表的不断研究和应用，结合当前计算机技术的快速发展，惯导系统在今后的主要研究方向是将体积和功耗变得更小，保证能够与战术应用相适应。同时，在加工工艺水平上也需要不断的提升，对关键的理论研究和技术研究进行突破，研发出精度更高的惯导相关装置。二，随着各种全新导航技术的不断出现和发展，如重力场导航、冷源自导航等技术，未来无人机导航技术将面对更多的选择，在组合导航技术上也能够实现更好地发展，真正研制出具备更多性能的全新导航技术，为满足不同导航要求提供有力依据[3]。三，需要对无人机导航技术的稳定性、可靠性实现准确分析和研究，不再单纯的应用某一项或者两项技术，可以将超过三项以上的技术组合在一起应用，如果其中某项技术无法运作，也能够保证导航系统的性能。四，近些年，随着智能化技术的快速发展，以及无人机系统多任务的发展形势，未来无人机在智能化的方向还需要不断进步，保证在面对一些未知环境时，能够拥有自适应导航能力，更好的发挥出导航系统作用，为无人机更加准确的完成任务提供一定支持[4]。

结语

导航系统作为无人机中重要的组成部分之一，是整个无人机运转的重要保证，其性能高低能够直接决定无人机的任务完成情况和整体功能。因此，除了需要对无人机各项导航技术内容、特点进行分析外，还需要明确导航技术在未来的发展方向和趋势。促使导航技术能够更加积极的与全新信息技术、云台技术、智能化技术等结合在一起，创建出更加完善、高效的导航系统，为无人机的整体性能提供一定支持。