一、动力技术

续航能力是（shì）目前（qián）制约无人机发（fā）展的重大障碍，消费（fèi）级多旋翼续（xù）航时（shí）间基（jī）本在20min左右，用（yòng）户（hù）外（wài）出飞（fēi）行不得不携带多（duō）块电池备（bèi）用，造成使用作业的极大（dà）不便。无人（rén）机必须在动力方面实现突破才（cái）能走上（shàng）新的革命性高度。

1. 新型电池（chí）

2015年，来（lái）自（zì）加拿大蒙特（tè）利尔的Energy Or技（jì）术有限公司报道采用燃料电池的（de）四旋翼进行了3小（xiǎo）时43分钟（zhōng）续航（háng）飞行。此（cǐ）外，石墨烯、铝空（kōng）气电（diàn）池、纳米电池这三项电池技术（shù）有望成（chéng）为未（wèi）来电池世界的希望。人们对这（zhè）些新（xīn）的（de）电池（chí）技术有着十分迫切的（de）需求（qiú）。它们将首先（xiān）会被（bèi）应用到（dào）手机和电动（dòng）汽车，随后可配备于多旋翼（yì）。

2. 混合动力

2015年，美国初（chū）创公司Top Flight Technologies报道自己开发混（hún）合动力六旋翼无（wú）人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油，便可以（yǐ）飞行两个半小时，约160公里的（de）距离，最高负重达（dá）约9公斤。另（lìng）外（wài），一家（jiā）来自德国的公司（sī）Airstier推出了（le）一款多旋翼（yì）。该多旋翼采用油电混合动力（lì），有效载荷5公斤，可飞行1个（gè）小时。

3. 地面供电

采（cǎi）用（yòng）地面供电的系留多（duō）旋翼，通过电（diàn）缆将电能（néng）源源不断输送给多旋翼，可以极大提（tí）升多旋翼的滞空时间。比如：以色列公（gōng）司Skysapience旋翼（yì）。

4. 无（wú）线充电

无线充电技术已（yǐ）经在（zài）手机、电动（dòng）牙刷等电子产（chǎn）品上实现市场化，并正在电动汽车领域开（kāi）展深入应用（yòng）。来自德国柏林的初创公司Sky Sense在无（wú）人机户外充电方面提供了一种（zhǒng）解决（jué）方案：研（yán）发出一块可以为无（wú）人（rén）机（jī）进行（háng）无（wú）线充电的平板。Sky Sense的最大特（tè）点是可以进行（háng）远程控制，无（wú）人机的降落（luò）—充电—起飞全（quán）过（guò）程（chéng）可以独立实现，不需要有人在现场（chǎng）进（jìn）行干预和辅（fǔ）助。如果充（chōng）电时间更快，那么无线充电技术将会极大（dà）地帮（bāng）助多（duō）旋翼（yì）进行长途飞行。

二、导（dǎo）航技术

无人机准（zhǔn）确（què）地知道自己“在哪儿（ér）”、“去（qù）哪（nǎ）儿（ér）”，几乎是类（lèi）似于人类（lèi）“从哪里来（lái）、到哪里（lǐ）去（qù）”的哲学问题，在无人机的任何（hé）发展阶段都是（shì）绕（rào）不开的问题。

1. 定位（wèi）技术

（1）GPS载波相位定位

目前正在这方面（miàn）开（kāi）展研（yán）究的项目有：Swift Navigation公司开发的Piksi; 日本（běn）东（dōng）京海洋大学开发的RTKLIB开源项目。

（2）多信息源定位

英国军方（fāng）BAE 最近公（gōng）布了他们研发的名（míng）为NAVSOP的定位技术。该（gāi）技术将利用包括TV、收音机、Wi-Fi 等等信息定位，弥补GPS 的（de）不足。

（3）UWB (Ultra Wideband，超（chāo）宽带)无（wú）线定（dìng）位（wèi）

相关研究（jiū）可（kě）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. 测速（sù）技术

目前公认（rèn）的比较精确的测速（sù）方案是通过“视觉（光（guāng）流）+超声波+惯导（dǎo）”的融合。AR.Drone是最早采用该项技术的多旋翼飞行器，极大提升了飞行器的（de）可操控性，获得了巨大（dà）的成功（gōng）。

3. 避障技术

让飞（fēi）行（háng）中的无人机“长眼镜”，能够识别（bié）飞（fēi）行（háng）路（lù）径上的障碍物，并准确绕飞或悬停，是实（shí）现无人机智能（néng）化的重要一步。未来无人（rén）机避（bì）障（zhàng）技术将在这（zhè）些方面实现突（tū）破：

（1）深度（dù）相机避障技术（shù）；

（2）声呐系统避障技术；

（3）“视觉+忆阻器”避障技术；

（4）双目（mù）视觉避（bì）障技术；

（5）小型电（diàn）子扫描（miáo）雷（léi）达（dá）；

（6）激光扫描测（cè）距雷达；

（7）四维雷达。

4. 跟踪（zōng）技术

识别目（mù）标（biāo）并进（jìn）行跟踪（zōng）飞行，减轻（qīng）使（shǐ）用者的操作负担，并（bìng）能够利用无（wú）人机执行特（tè）殊环（huán）境条件下的特殊任务。智能跟踪主要有：

（1）GPS跟（gēn）踪；

（2）视（shì）觉跟（gēn）踪。

三、交互技术

无人机目前主要（yào）通过遥控器进行飞行控制，需要专业训练，具有一定的局（jú）限（xiàn）性。随着新技术的发展，无人机应（yīng）简化对操作（zuò）人员（yuán）的要求，提升（shēng）用户（hù）体验。

（1）手势（shì）控制技术

手势交互是（shì）一种（zhǒng）未（wèi）来人机交互的趋势（shì），目前（qián）在精确度上（shàng）存在（zài）挑战（zhàn）。在CES2014的（de）展场上（shàng），有利用（yòng）MYO手势控制臂（bì）带来控（kòng）制AR.Drone2.0四旋翼的演示（shì）。

（2）脑机接口（kǒu）技术

近年来（lái），科研（yán）人员（yuán）在多个领域都运用（yòng）到了BCI（Brain Computer Interface，脑机（jī）接口技术）技（jì）术，科员人员运用该技术制（zhì）作新（xīn）型玩具、为残疾（jí）人制作义肢。作为需要安全性较高的飞行器，这种方式目前还不成（chéng）熟（shú）。它可作为一种（zhǒng）验（yàn）证性质的技术展示，离实际还有不少（shǎo）距离。

四、通（tōng）讯技术

（1）4G/5G通讯技术

2013年6月17日，北京4G联盟联合无人机联盟组织召开了4G联（lián）盟与无人（rén）机联盟（méng）交流研（yán）讨会，旨在加强北京4G联盟和无人机联盟之间技术交流，寻找无人机机（jī）载（zǎi）载荷与（yǔ）4G设备仪器（qì）的（de）聚焦，促进北京市信息产业发（fā）展。2015年，中国移动开发4G“超级空战队”设（shè）备，能（néng）支持（chí）航（háng）拍影像即拍（pāi）即传。5G的速（sù）度比现在的LTE网络标准连接速度（dù）快250倍，它标志着无线行业的一个（gè）新（xīn）的里程碑。无论是智能（néng）手机（jī），还是汽车、医疗设备、无人机和其他设（shè）备，都将受益于这一（yī）无线连接速度。

（2）Wifi通讯技（jì）术

2013年，德（dé）国的卡（kǎ）尔斯鲁（lǔ）厄理工学院开发（fā）出了一项新的无线广域网技术，打破了最快的WiFi网（wǎng）络速（sù）度纪录，它可以让（ràng）1公里以外（wài）的用（yòng）户每秒钟（zhōng）下（xià）载（zǎi）40GB。由于（yú）这（zhè）种（zhǒng）设备的传输距离比普（pǔ）通WiFi路由器的覆盖（gài）范围要广得多（duō），因此这种设备很适合（hé）无人机航拍图传（chuán）或光（guāng）纤（xiān）布放不方便的（de）农（nóng）村地（dì）区应用。

五（wǔ）、芯片技术

（1）2014年CES上，高通和英特尔（ěr）展示了功（gōng）能更为丰富（fù）的多轴飞行器。例（lì）如（rú），高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人（rén）机是基（jī）于高（gāo）通Snapdragon芯（xīn）片（piàn）开发出（chū）来的飞行控制器，它有无线通信、传感器集（jí）成和空间（jiān）定位（wèi）等功能。2015年9月，据（jù）美国科技新闻网站（zhàn）Engadget报道，高（gāo）通已经为无人机（jī）市场推出了（le）一个芯片解决方案，名为“骁龙飞（fēi）行平台”。

英（yīng）特尔（ěr）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动（Atom）处理器的PCI-express定制卡。此外，活跃在在机器人市场的欧洲处理（lǐ）器厂商XMOS也表示已（yǐ）经（jīng）进入到无人机领域。

（2）3DR发（fā）表声明与Intel英特尔共同合作开发Edison芯（xīn）片，这是一种（zhǒng）新型（xíng）微型处理芯片。它只有一个硬币的（de）大（dà）小，却具有个人电脑（nǎo）一样的处理能力。

（3）目前，包括IBM在内（nèi）的多（duō）家科技公司（sī）都在模拟大脑，开（kāi）发神经元芯片。而（ér）一旦（dàn）类似芯片被应用于无人（rén）机，自主反应、自动识别有望（wàng）会（huì）变得（dé）轻而易举（jǔ）。

六、平台技术

（1）“Dronecode”的（de）无（wú）人机开源（yuán）系统

2014年10月，著（zhe）名开源（yuán）基金会Linux推出了名为“Dronecode”的无（wú）人机开源系统（tǒng）合作项目，将3D Robotics、英特尔、高（gāo）通、百度等科技（jì）巨头纳入项目（mù）组，旨在（zài）为（wéi）无（wú）人机开发者提（tí）供所需（xū）要的资（zī）源、工具（jù）和技（jì）术支持（chí），加快无（wú）人机和机器（qì）人领域的发展。

（2）Ubuntu 15.04 操（cāo）作系统

Ubuntu 15.04的物联网版（bǎn）本是Ubuntu 目前最小且最安全的版本，非常地精简（jiǎn），适合发行家、科（kē）技专业人士与开（kāi）发者使用，能（néng）够在无（wú）人（rén）机等领域中使（shǐ）用。

（3）Airware发布企业级无人机系（xì）统（tǒng）

Airware公（gōng）司旨在通过标准化的无人机软（ruǎn）件系（xì）统，帮（bāng）助企业迅速、高效地完成商用无人飞行器（qì）的部署及管理——该系统已于（yú）本周（zhōu）四正式发布（bù），通过硬件和（hé）软件的结合，Airware成功实（shí）现了（le）在一个（gè）软件平台上（shàng）统（tǒng）一管理多个不（bú）同型号、不同品牌无人机的目（mù）标（biāo）。目前，Airware产（chǎn）品已获得两家合作伙伴的（de）采纳（nà），分别（bié）为通用电（diàn）气（qì）(也同时是Airware的投资（zī）者)和Infinigy。Infinigy是一家通讯公司。

七、空管技（jì）术（shù）

（1）2014年，Airware计划（huá）在（zài）NASA加州基地针对不同类型的无人机（四（sì）旋翼、直升机、固定翼（yì）飞（fēi）机（jī））展开一系列（liè）的飞（fēi）行和实（shí）验室测（cè）试。

（2）初创（chuàng）公司SkyWard正（zhèng）在研发一个无人（rén）机交通控制系统，这个系统将让数（shù）千无人机在城市上空飞（fēi）行而不会互相碰撞。Skyward正在跟FAA和全球（qiú）三大无人机制造商——国（guó）内的大疆、美国的3D Robotics和法国的Parrot——合作（zuò）以证明大量的无人（rén）机可以在（zài）拥挤的（de）空域安全地共存。

（3）美（měi）国航（háng）天局（NASA）同空间技（jì）术公司Exelis已经联手组成团队开发（fā）无（wú）人机空中交通管制系统的原（yuán）型产品。

（4）位于美国西雅图的Transtrex公司（sī），发布了（le）测（cè）试版本的无人机动态地理空间限制系统软（ruǎn）件。该（gāi）系统是为了确保无人机在500英尺高度下，安全规范飞（fēi）行而（ér）设（shè）计的。

（5）在第三届AOPA（Aircraft Owners and Pilots Association，航空器（qì）拥（yōng）有者及驾驶员协会）国际（jì）飞（fēi）行（háng）训练展会上，中国AOPA联合多家企业（yè）开发的针对轻小无人机（jī）的“U Cloud”无人机（jī）监（jiān）管系统宣布上线。（源自：无人机系统标准化）

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