关于浅析无人的翱翔无人机解密的论文（汇编）

第一篇：关于浅析无人的翱翔无人机解密的论文

2015年2月4日至6日，圆通速递首次进行无人机运送客户包裹，并在北京、上海、广州三地进行公开投送。一时间无人机物流又成为各大网站的头条新闻。那么什么是无人机，它是怎么实现无人驾驶的?今天就让我们来看看，无人机背后有着怎样的IT新技术在支撑。

无人机并非现在才有，早在战争中就曾有大量无人机出色的出现，电影中也不乏它的身影，只不过随着科技的发展，现在无人机在民用领域里也开始崭露头角。现在无论是婚礼拍摄、高空摄影都经常可以看到无人机的身影。

什么是无人机，无人机是一种由无线遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。对于民用无人机来说，它和我们常见的航模非常类似(不过功能更丰富)，也是一款通过地面控制系统无线遥控的飞行器，因此它的形状可能和实际飞机不同，它的最大特色就是“无人驾驶”。

如上所述，无人机的特色主要就在于无人驾史。不过无人驾驶并不意味着无人操控，无人机的核心其实就是其中的飞控系统，正是后台飞控系统的存在，才可以让无人机实现精准飞行和数据无线专输等常见功能。无人机的飞控系统实际上就是一合微型电脑，由于无人机的体型都较小，因此大多使用的是嵌入式的操作系统。其中的处理核心(微型处理器)则是嵌入式芯片，如目前采用率较高的是德州仪器的MS320FF2407芯片，它的外形就和我们常见的CPU相似。

因为是嵌入式系统，因此无人机的飞控系统和我们常用的手机系统很类似，是由一块高集成的SOC基板组成，集成了Micro SD(用于SD卡存储)、USB接口(用于本地数据传输)、GPS导航(用于空中导航)、红外摄像机、无线摄像头(用于航拍)、2.4GHz无线模块(用于空中和地面数据传输)、陀螺仪(用于定位)等常用的组件。

由于无人机是在空中飞行，我们需要在地面对其操控。在无人机民用方面，我们接触到最多的则是其中的导航和图传系统。比如在汪峰的求婚现场，要让无人机托着戒指飞到指定位置，操作者就要使用无人机导航系统设计好路线。无人机一般使用惯性导航(通过内嵌系统集成的加速度计和水平陀螺、垂直陀螺来实现)和GPS导航实现。它的功能其实和我们日常使用的汽车导航非常类似(只不过无人机是在空中飞行)，我们只要在飞控系统中先定位好目标坐标位置，然后设计好飞行路线，这样无人机就能按照指定的路线飞行到目标的身边了。无人机另外一个重要作用是航拍，在飞行指定区域后，无人机上的摄像系统就会开始工作。因为无人机是在空中飞行，因此拍摄的数据还要传输到地面接收端。这里空地数据传输大多使用的是2.4G Hz无线传输方式。2.4GHz无线连接并不是什么新技术，我们平时使用的很多无线鼠标就是使用这种技术实现。只要发射端和接收端都有2.4Gz无线模块，它们之间就可以实现数据的无线传输。

在图传系统中，无人机上配备一个机载的图传信号发射器，当无人机在空中开始拍摄的时候，它采集到的视频(图像)等信号就会传输到机载的图传信号发送器，发送器通过发射2.4G Hz无线信号的方式传输数据。这样当地面的图传信号接收系统收到2.4G Hz无线信号后，它会自动以无线连接的方式和机载的图传信号发射器连接，读取其中的视频信息。接着地面的图传信号接收系统再通过HDMI, USB和笔记本、显示器等连接，这样我们在电脑上就可以实时收到无人机拍摄的视频了。

图传系统如果仅仅是实时监控无人机拍摄的画面当然是不够的，在实际操作中我们还经常要根据实际情况对拍摄系统进行调整。现在很多无人机地面操控系统还可以实现对无人机的拍摄角度、焦距、光圈等进行调整，这个遥控操作同样主要借助2.4GHz无线模块实现。当地面系统通过2.4G Hz无线信号和机载控制单元连接后，地面的遥控器就能向无人机上的云台发送操作信号，从而实现各种拍摄状态的调整。

无人机由于可以实现在高空无人飞行，并且可以通过地面人员的操作实现精准的飞行和降落，因此在日常生活中，无人机可以给我们带来很多的便利。对于有一定经济实力且喜欢摄影的朋友，他们可以通过购买无人机实现之前无法实现的航拍。只要在无人机上配备好摄像机(或照相机)，然后将无人机飞到需要拍摄的空域，这样在地面就可以轻松获得无人机航拍的照片。

当然，也许你没有实力买架无人机，但是随着无人机的普及，每个人都可以享受到无人机带给我们的便利。像对于喜爱网购的用户，现在国内的圆通、顺风快递已经在试验使用无人机送货。在不远的将来，只要你在网站下单，不一会儿快递的无人机就会将你订购的货物送到你面前，这样高效的购物体验是不是觉得很爽)，总之，随着科技的发展，无人机一定会越来越贴近普通人的生活。你可能不会拥有一台无人机，但是你一定会享受到无人机带来的服务。不过对于喜欢航拍的朋友(当然包括使用无人机派送的物流公司)要注意，现阶段我国对航空管制要求非常严格，在使用无人机时，一是要注意航空管制的空域(前段时间某测绘公司在北京未经审批的航拍活动就干扰了正常的民航与空军航线，造成大量社会资源的浪费)，二是民用无人机活动中使用无线电频率、无线电设备应当遵守国家无线电管理法规和规定，且不得对航空无线电频率造成有害干扰。

第二篇：无人机在海事管理中的应用分析论文

无人机作为一种现代化遥控飞行器，技术逐渐成熟，已经在军事、民用领域广泛应用。由于无人机具有灵活机动、时效性高、成本低、损耗低、风险低、监测能力强以及覆盖面广等特点，非常适合于水上安全监管业务。目前，天津海事局、广东海事局以及长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试，国内还先后利用无人机参与海上溢油事故监测。应用实例表明，海事系统配置无人机与巡逻船、VTS, AIS, LRIT等监管系统有效结合，可促进以“全方位覆盖、全天候运行、全过程监控”为特征的安全监管体系建设，全面提升海事依法行政和为公共服务的能力和水平。

一、无人机概念及系统组成无人机(unmanned aerial vehicle，简称UAV)是一种由无线遥控设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。具体而言，它是动力驱动，能够通过无线电地面遥控飞行和(或)自主飞行，可重复使用。它与有人机的区别首先是无人驾驶，飞行过程由电子设备控制自动进行，飞机上无需安装任何与飞行员有关的设备，可以有效地节省和利用空间装载应用设备以完成赋予它的各种任务。

无人机系统主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、任务设备等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效性和顺利准确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空，以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。任务设备是无人机执行相应任务时搭载的设备。无人机与有人驾驶飞机的最大区别是，单纯依靠无人机本身是不能完成任何任务的，它需要一套严密的控制系统和根据任务需要搭载的应用设备，所以无人机也称为无人机系统。

二、无人机可应用于海事监管的业务领域

无人机可应用于海上巡逻执法、调查取证和应急反应、海上搜寻和救助，海上船舶溢油、排污监视、航标巡检、航道测量等海事监管业务领域。

1海上巡逻执法、调查取证和应急反应

目前海上船舶大型化、快速化趋势已经十分明显，高速船和大型集装箱船舶的航速已超过28 km，但海事系统现有巡逻船大部分不能达到此航速。同时，受巡逻船客观条件的限制，利用巡逻船开展巡航存在视程短、反应慢，难以把握整体态势，对违法船舶无法进行持续有效跟踪，对一些违章行为无法继续取证和处理等问题。而无人飞机高速、高效优势可以有效地弥补执法舰船速度方面的不足。尤其是在调查取证和应急反应方面，通过使用无人飞机，可以保证反应的快速性和调查的及时性，防止肇事船舶逃逸，利用机载的摄像、摄影设备还可记录和保存证据，便于调查处理。

2.海上搜寻与救助

一般海上救助常利用飞机或无人机快速到达现场，并在目标区上空低速飞行进行搜索。可通过机载光制冷红外吊舱对有生目标进行探测，避免了由于人工搜救的不确定性而导致遗漏。光电吊舱的制冷红外传感器可对视野范围内的有生目标和没有温度的物体进行颜色区分，地面站工作人员通过辨识，为救助直升机、舰船指示目标，指挥救助直升机、救助船舶和过往船舶协同实施救助。并且无人机能抗8级大风，能到达许多人员和船只无法抵达的危险区域，可以把高清视频和照片实时传送至监控中心，为有关部门快速处理提供信息保障，利用无人直升机可以大大提高救助成功率。

3.海上船舶溢油、排污监视和应急行动

海洋环境保护是当今海洋国家最关心的主题之一。随着海上石油运输量逐年增加，油船趋向大型化，海上船舶溢油风险也不断增加。统计表明，石油是海洋最大的污染源，每年排入海水中的石油有42%是石油运输过程中造成的。为此，各海洋国家纷纷制定溢油应急计划，国际海事组织也通过了相应的决议。随着中国石油进口量的增加和海洋石油开采力度不断加大，对于海洋溢油的实时监测工作显得尤为重要。海上溢油发生后的最初几小时是防止污染扩散及其危害的最佳时机，利用无人机对重要航线、石油开采重要海域进行实时监测，一旦发生原油泄漏，借助机载的多光谱成像雷达对海面进行巡查，专用多光谱成像雷达更可在夜间进行溢油监测。同时，对于逐渐隐蔽化的夜间排污作业行为，无人直升机搭载多光谱成像雷达能够通过违法排污船只排放物体的温度、色值等信息确定排污行为。

4.航标的巡检

航标是航海保障的主要手段，中国沿海有许多重要的灯塔、灯桩位于孤岛之上，点多、线长、分散，交通不便，补给、维护十分困难。利用无人飞机上的任务设备，实现航标的快速巡检，及时有效地报告航标工作状态情况，避免无目的巡检，可以有效提高航标正常率水平。

5.海区航道测量

利用航空摄影拍摄地面、水面，获取图像信息，经加工、处理和分析以提取被测对象的空间位置和有关信息的方法，已得到广泛应用，特别是全数字摄影测量方法的应用，使无人飞机进行航空摄影也完全能够满足航空测量的要求。

三、无人机在国内外海事中的应用情况

近年来，随着无人机技术的不断进步，无人机的安全性与可靠性逐步提高，加之无人机具有重量轻、尺寸小、费用低、反应快等多项优势，其应用于军事和民用的领域已经越来越广阔，美、日等发达国家将无人机应用于海事监管的力度也在不断加大。

美国是无人机技术最先进的国家，其民用无人机也最为广泛。美国海岸警备队拥有各类飞机超过200架，其中固定翼飞机73架，直升机136架。但由于美国海岸线漫长，其空中巡逻能力仍要继续加强。2001年初，美国海岸警卫队签署了一份采购合同，合同计划采购包括贝尔公司的“鹰眼”和“火力侦察兵”两种机型在内的76架无人机，采购数量首次超越有人机数量(固定翼35架，直升机34架)，目前，“鹰眼”无人机已经列编。另外，美国还使用MQ9“收割者”无人机应对给全球航运线路造成威胁的索马里海盗等。

日本是当今全球最大的无人飞行器使用国之一，其应用主要集中在民用领域。在民用领域内，其无人飞行器广泛应用于农业生产等部门。近年来，为应对与中国的海上纠纷，日本已开始使用无人机进行海上监视，并计划研究新型无人侦察机加强海上警戒监视能力。

代表欧洲最高水平的奥地利S-100无人机，是多功能通用自主型无人机系统，军用和民用领域应用广泛，相继被多个国家采用，目前已在巴基斯坦、西班牙和印度等国家的海事机构服役。

另外，韩国、菲律宾以及欧洲很多国家的海岸警卫队也对无人机的应用提出了不同数量的要求。

四、无人机在中国海事监管中的应用情况

经过怕多年的发展，中国已逐步掌握了无人机制造的关键技术，所投放的产品也比较成熟。随着试验性小范围应用经验的不断积累，无人机在航空摄影、农业作业、电力巡线、森林防火等民用领域已经广泛应用，并且取得了令人瞩目的成绩，但在水上安全监管应用方面相对较少。

交通运输部一直在研究和探索无人机海事应用，已进行多种应用测试，并开展了试点应用。天津海事局、广东海事局、长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试。例如，天津海事局租用固定翼无人机对辖区海域进行航空监测的试点工作，成立了无人机监控小组，与无人机技术公司紧密合作，探索无人机空中巡航模式。目前，利用无人机开展空中巡航的频率可达每周1-2次，共设计有3条主要航线，监视范围为天津海事局辖区1.6万平方公里海域，基本覆盖了辖区主航道、锚地以及海上石油平台等重点海域。

五、无人机应用于海事监管需要解决的问题

1做好海事无人机配置的顶层设计框架

目前无人机海事应用的条件已基本成熟，但考虑到无人机属于高科技产品，初步应用于海事系统要慎重，不应盲目全面建设，而应由局部试点转向全面推进，循序渐进;同时，还要从无人直升机起飞重量、任务载荷、巡航速度、巡航时间等无人直升机平台单项技术指标和飞行综合性技术性能等方面，确定海事应用的无人机机型，以满足海事监管需要。

2.制定海事无人机的吊舱设备技术标准

目前，无人机可加装的机载任务设备主要有:机载光电吊舱、机载AIS、机载VHF、合成孔径雷达、3D激光雷达、机载多光谱成像仪、机载VHF、位置识别信号装置、光电EO、报警装置、图像传输设备等。而对于海事监管的具体业务来说，需要从吊舱传感器类型、稳定精度、探测距离、海事目标识别及跟踪以及与无人机匹配联调等方面，制定海事无人机任务载荷的技术标准，以便针对不同海事应用任务类型，选择不同的无人机平台及其适配任务载荷。

3.妥善解决无人机的空域管制问题

目前国内空域的管理还没有放开，无人机与有人机同样面临着空管限制、不能随时起飞的问题。按照无人机相关政策及规定，为保障海事无人机的正常使用，需要向空军航空管制部门和民航空中管制部门进行申请相关手续。借鉴国内农业监测、电力巡线无人机飞行许可获取程序，海事无人机巡航飞行需要完成两方面的工作保证正常飞行，一是向民航局申请特许飞行证;二是针对飞行空域及航线，向所属军区空军航空管制部门报备飞行计划。

4.做好无人机系统人员配置及操控培训

为了满足无人机海事监管的需求，应有相应的操作与维护人员。因此，需进行相关技术知识、设备的工作原理和技术性能、系统结构及配置、安装调试、维护操作、系统配置操作及系统运行数据采集和分析等方面的培训，使受训人能熟练掌握系统软硬件的日常操作管理和维护，并能对一般性故障进行诊断、排除与恢复;能熟练使用所提供的各种工具;能对系统的运行数据进行采集、分析和处理。最终，使受训人员达到独立承担无人机飞行任务和正常维修保养无人机系统的能力。

第三篇：浅谈我国民用无人机研制销售使用现状的思考论文

前言

无人机系统(简称无人机)是一种特殊航空器，机上无人而地面有人。无人机系统构成复杂，总体来讲，由“机、站、链”三部分组成，即飞机、地面站、链路。随着航空技术的不断进步，民用无人机快速发展，并得到了广泛的应用。目前，民用无人机的买卖和使用存在一定混乱现象，给我国空域安全甚至国家安全带来一定隐患，因此，如何加强研制、销售和使用(放飞)过程管理工作成为当前重点研究的问题。当前我国民用无人机管理工作现状及存在问题

2.1 民用无人机研制工作

目前暂未查到关于我国市场上民用无人机的种类及数量的权威数据。据媒体初步统计，目前国内约有130 多家民用无人机生产单位，初步估计已生产了15000 余架无人机。研制单位既有国企、院校，也有中小型民营企业，部分单位以自动化设备或航模的名义从事无人机研制，管理部门难以全面掌握研制单位信息。除少数经过适航审定的民用无人机外，绝大多数无人机研制单位未向管理部门提交其产品的技术性能，管理部门无法评估各型无人机对空域、地面设施及人员安全的影响，进而分类制定针对性管理措施。

2.2 民用无人机销售和购买

民用无人机市场监管力度较弱，普通单位和个人无需提供相关证件及证明文件，就可通过包括电子商务网站在内的各种渠道购买到无人机。近年来，部分无人机已经开始出口国外，出口对象也未收到严格监管。

2.3 民用无人机放飞

民用无人机大多属于“低慢小”目标，在飞行过程中，难以通过地面雷达对其探测;受限于起飞重量、机内空间、能源等因素，难以在机身内部安装航管应答机等航管设备，因此，空管部门难以对无人机飞行状态进行实施监控。无人机“人机分离”，地面人员可以远程操控无人机飞行。在侥幸心理作用下，无人机不经批准“黑飞”的情况多发。

由于研制、销售、使用过程中管理不到位，一旦民用无人机出现飞行事故、非法放飞甚至从事违法犯罪，难以追溯责任单位和个人，这给空域安全和国家安全带来了严重隐患。加强民用无人机研制、销售、使用管理的思路和措施

当前我国民用无人机给空域安全和国家安全造成威胁，其原因是多方面的。从管理维度上讲，缺少顶层规划、法律法规不完善、技术标准欠缺，执法力度不足等;从技术维度上讲，产品安全性不高，空管设备不适用等等。因此，在后续相当长的一段时间内，应从管理、技术两个维度入手，系统开展改进工作。本文认为，当前急需解决管理部门掌握信息不全面的问题，实现无人机研制、销售、放飞全过程可追溯，一旦出现飞行事故、非法放飞甚至利用无人机从事违法犯罪等问题，能够迅速准确追溯责任单位和个人。

3.1 提高准入门槛，建立准入制度

由于门槛较低，大量企业涌入市场从事无人机研制、销售工作。无人机是一种特殊商品，需要严格的市场准入制度，应明确资质要求，坚决淘汰无资质的研制单位和从事销售的企业和个人，净化无人机市场。

3.2 建立单机档案，加强销售监管

对无人机的管理，最终落实到对单机的管理。在单机出厂时，就应赋予其唯一性标识，并通过条形码、二维码等形式永久标印在机身显著位置。管理部门应开展技术状态标识，对每一型无人机技术状态按功能特性和物理特性分解，根据管理工作的需要从中选择需要进行管理的技术状态项目。无人机的销售、购买、使用、升级、改装等过程涉及的当事方必须实名备案，并记录在单机档案中，实现研制、销售可追溯。

3.3 简化放飞申请，探索航管新技术

造成“黑飞”现象多发的一个原因是目前放飞申请程序复杂，周期长。空管部门应针对不同类型无人机使用空域的要求，简化放飞申请。对于对空域、地面设施及人员安全的影响较小的中小型无人机，建议逐步取消放飞申请，实行备案制。对于其它类型无人机，建议探索航管新技术，通过开展航管设备小型化，加装应答机、自动相关监视设备、防撞告警系统等工作，实现无人机放飞的可追溯。结语

对于民用无人机的管理归根到底是对单位和个人的管理。实现对无人机的有效监管，首先要做到对所涉及单位和个人的有效监管。净化市场，实现研制、销售、使用可追溯，将在一定时期内缓解甚至扭转当前不利局面，维护空域、地面设施、人员安全和国家安全的同时，为系统提升民用无人机管理水平赢得宝贵时间。随着国家重视程度的不断提高，管理水平不断进步，民用无人机必将实现安全飞行，为我国经济发展和社会进步贡献更多力量。