（原標題：解析：這些核心技術讓無人機飛起來來）

隨著移動終端的興起，芯片、電池、慣性傳感器、通訊芯片等產業(yè)鏈迅速成熟，無人機的智能化進程向更加小型化、低功耗的設備邁進。那么，當下無人機設備研發(fā)究竟需要哪些技術支撐？小編來為諸位盤點一番。

動力技術

續(xù)航能力是目前制約無人機發(fā)展的重大障礙，消費級多旋翼續(xù)航時間基本在20min左右，用戶外出飛行不得不攜帶多塊電池備用，造成使用作業(yè)的極大不便。無人機必須在動力方面實現(xiàn)突破才能走上新的革命性高度。

鋰電池：大多數(shù)無人機都安裝了鋰電池，但效果只能維持20分鐘左右，且需要經(jīng)常拆卸、更換電池，十分耗時費力。針對這一現(xiàn)象，研究人員又探索了兩種全新的動力來源，極大地提高了無人機的效率。

氫燃料電池：氫燃料電池代替鋰電池，可以支持無人機連續(xù)運轉兩個小時，并且充電十分迅速；

激光發(fā)射器：激光發(fā)射器為無人機供電，從地面發(fā)射的激光光束被機身上的接收器轉化成動力，幾乎可以支持無人機一直工作。

太陽能發(fā)電：利用太陽能發(fā)電的無人機通常同時安裝了鋰電池和太陽能電池，有陽光時就可利用太陽能提供飛行動力，鋰電池則作為備用電池。

內燃機發(fā)電：用內燃機發(fā)電可支持無人機以100千米每小時的速度飛行1小時，但噪音大且存在安全隱患，因為無人機內有可燃氣體。

混合動力：2015年，美國初創(chuàng)公司TopFlightTechnologies報道自己開發(fā)混合動力六旋翼無人機。該六旋翼僅需要1加侖汽油，便可以飛行兩個半小時，約160公里的距離，最高負重達約9公斤。

地面供電：采用地面供電的系留多旋翼，通過電纜將電能源源不斷輸送給多旋翼，可以極大提升多旋翼的滯空時間。

無線充電：來自德國柏林的初創(chuàng)公司SkySense在無人機戶外充電方面提供了一種解決方案：研發(fā)出一塊可以為無人機進行無線充電的平板。如果充電時間更快，那么無線充電技術將會極大地幫助多旋翼進行長途飛行。

導航技術

無人機準確地知道自己“在哪兒”、“去哪兒”，幾乎是類似于人類“從哪里來、到哪里去”的哲學問題，在無人機的任何發(fā)展階段都是繞不開的問題。

定位技術：分為GPS載波相位定位、多信息源定位、UWB（UltraWideband，超寬帶）無線定位三種。

測速技術：目前公認的比較精確的測速方案是通過“視覺（光流）超聲波慣導”的融合。AR.Drone是最早采用該項技術的多旋翼飛行器，極大提升了飛行器的可操控性，獲得了巨大的成功。

避障技術：分為深度相機避障技術、聲吶系統(tǒng)避障技術、“視覺憶阻器”避障技術、雙目視覺避障技術、小型電子掃描雷達、激光掃描測距雷達、四維雷達等幾種。

跟蹤技術：識別目標并進行跟蹤飛行，減輕使用者的操作負擔，并能夠利用無人機執(zhí)行特殊環(huán)境條件下的特殊任務。主要有GPS跟蹤和視覺跟蹤兩種。

接口技術

PWM：所有航模和無人機都離不開這種接口。單線信號，周期發(fā)送正脈沖，變化脈寬作為傳遞信息的方式，一個針腳傳遞一個通道，往往搭配地線和電源線可控制一個舵機或一個電調，是無人機或航模入門第一個需要了解的接口。

PPM：PWM的升級版，每個信號周期變?yōu)榘l(fā)送一組多個脈寬的組合，來同時傳遞多個通道的變化信息。早期也被用于遙控器無線電信號和航模模擬器信號，現(xiàn)在多用于接收機與飛控連接，帶有PPM信號輸出的接收機很多，是無人機入門必配。

S.BUS：日本遙控器廠商FUTABA設計的用單通道數(shù)字信號傳輸多通道信息的協(xié)議，只有一個信號針腳和一個基準地線，支持HUB擴展多個舵機和電調連接在一個信號源上，所以S.BUS其實是一種總線。

Relay：其實就是數(shù)字IO信號，只有0和1兩種狀態(tài)，存在于飛控某些針腳用于自動控制相機快門和農藥噴頭。優(yōu)點是可靠，缺點是信息量極小，浪費資源且沒有校驗等功能。

串口：是目前控制領域最常見的設備接口，硬件形式有TTL，232，422，485幾種，TTL是基本信號。

SDIO：用于連接SD卡或TF卡，進行飛行數(shù)據(jù)記錄。由于TF卡應用普遍，成本較低，容量速度都令人滿意，所以漸漸成為高級飛控必備設備，用于飛行記錄，事故分析，故障診斷等等。

USB：民用總線接口，可以通過HUB連接多個設備，可以說是一種完美接口。但是其協(xié)議過于復雜，編程工作量極大，接口連接形式容易導致問題，必須使用專用線材，且不能超過2米。在飛控上主要用來地面進行調試，讀寫參數(shù)等等地面操作。

交互技術

無人機目前主要通過遙控器進行飛行控制，需要專業(yè)訓練，具有一定的局限性。隨著新技術的發(fā)展，無人機應簡化對操作人員的要求，提升用戶體驗。分為手勢控制技術和腦機接口技術兩種。

通訊技術

4G/5G通訊技術：5G的速度比現(xiàn)在的LTE網(wǎng)絡標準連接速度快250倍，它標志著無線行業(yè)的一個新的里程碑。無論是智能手機，還是汽車、醫(yī)療設備、無人機和其他設備，都將受益于這一無線連接速度。

Wifi通訊技術：這種設備很適合無人機航拍圖傳或光纖布放不方便的農村地區(qū)應用。

芯片技術

目前，包括IBM在內的多家科技公司都在模擬大腦，開發(fā)神經(jīng)元芯片。而一旦類似芯片被應用于無人機，自主反應、自動識別有望會變得輕而易舉。

平臺技術

“Dronecode”的無人機開源系統(tǒng)：2014年10月，著名開源基金會Linux推出了名為“Dronecode”的無人機開源系統(tǒng)合作項目，將3DRoboTIcs、英特爾、高通、百度等科技巨頭納入項目組，旨在為無人機開發(fā)者提供所需要的資源、工具和技術支持，加快無人機和機器人領域的發(fā)展。

Ubuntu15.04操作系統(tǒng)：Ubuntu15.04的物聯(lián)網(wǎng)版本是Ubuntu目前最小且最安全的版本，非常地精簡，適合發(fā)行家、科技專業(yè)人士與開發(fā)者使用，能夠在無人機等領域中使用。

空管技術

初創(chuàng)公司SkyWard正在研發(fā)一個無人機交通控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)將讓數(shù)千無人機在城市上空飛行而不會互相碰撞。Skyward正在跟FAA和全球三大無人機制造商——國內的大疆、美國的3DRoboTIcs和法國的Parrot——合作以證明大量的無人機可以在擁擠的空域安全地共存。位于美國西雅圖的Transtrex公司，發(fā)布了測試版本的無人機動態(tài)地理空間限制系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)是為了確保無人機在500英尺高度下，安全規(guī)范飛行而設計的。