淺析無人的翱翔無人機解密的論文

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　　2015年2月4日至6日，圓通速遞首次進行無人機運送客戶包裹，并在北京、上海、廣州三地進行公開投送。一時間無人機物流又成為各大網(wǎng)站的頭條新聞。那么什么是無人機，它是怎么實現(xiàn)無人駕駛的?今天就讓我們來看看，無人機背后有著怎樣的IT新技術(shù)在支撐。

　　無人機并非現(xiàn)在才有，早在戰(zhàn)爭中就曾有大量無人機出色的出現(xiàn)，電影中也不乏它的身影，只不過隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在無人機在民用領(lǐng)域里也開始嶄露頭角。現(xiàn)在無論是婚禮拍攝、高空攝影都經(jīng)常可以看到無人機的身影。

　　什么是無人機，無人機是一種由無線遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。對于民用無人機來說，它和我們常見的航模非常類似(不過功能更豐富)，也是一款通過地面控制系統(tǒng)無線遙控的飛行器，因此它的形狀可能和實際飛機不同，它的最大特色就是“無人駕駛”。

　　如上所述，無人機的特色主要就在于無人駕史。不過無人駕駛并不意味著無人操控，無人機的核心其實就是其中的飛控系統(tǒng)，正是后臺飛控系統(tǒng)的存在，才可以讓無人機實現(xiàn)精準(zhǔn)飛行和數(shù)據(jù)無線專輸?shù)瘸Ｒ姽δ�。無人機的飛控系統(tǒng)實際上就是一合微型電腦，由于無人機的體型都較小，因此大多使用的是嵌入式的操作系統(tǒng)。其中的處理核心(微型處理器)則是嵌入式芯片，如目前采用率較高的是德州儀器的MS320FF2407芯片，它的外形就和我們常見的CPU相似。

　　因為是嵌入式系統(tǒng)，因此無人機的飛控系統(tǒng)和我們常用的手機系統(tǒng)很類似，是由一塊高集成的SOC基板組成，集成了Micro SD(用于SD卡存儲)、USB接口(用于本地數(shù)據(jù)傳輸)、GPS導(dǎo)航(用于空中導(dǎo)航)、紅外攝像機、無線攝像頭(用于航拍)、2.4GHz無線模塊(用于空中和地面數(shù)據(jù)傳輸)、陀螺儀(用于定位)等常用的組件。

　　由于無人機是在空中飛行，我們需要在地面對其操控。在無人機民用方面，我們接觸到最多的則是其中的導(dǎo)航和圖傳系統(tǒng)。比如在汪峰的求婚現(xiàn)場，要讓無人機托著戒指飛到指定位置，操作者就要使用無人機導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計好路線。無人機一般使用慣性導(dǎo)航(通過內(nèi)嵌系統(tǒng)集成的加速度計和水平陀螺、垂直陀螺來實現(xiàn))和GPS導(dǎo)航實現(xiàn)。它的功能其實和我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠�車�?dǎo)航非常類似(只不過無人機是在空中飛行)，我們只要在飛控系統(tǒng)中先定位好目標(biāo)坐標(biāo)位置，然后設(shè)計好飛行路線，這樣無人機就能按照指定的路線飛行到目標(biāo)的身邊了。 無人機另外一個重要作用是航拍，在飛行指定區(qū)域后，無人機上的攝像系統(tǒng)就會開始工作。因為無人機是在空中飛行，因此拍攝的數(shù)據(jù)還要傳輸?shù)降孛娼邮斩�。這里空地數(shù)據(jù)傳輸大多使用的是2.4G Hz無線傳輸方式。2.4GHz無線連接并不是什么新技術(shù)，我們平時使用的很多無線鼠標(biāo)就是使用這種技術(shù)實現(xiàn)。只要發(fā)射端和接收端都有2.4Gz無線模塊，它們之間就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。

　　在圖傳系統(tǒng)中，無人機上配備一個機載的圖傳信號發(fā)射器，當(dāng)無人機在空中開始拍攝的時候，它采集到的視頻(圖像)等信號就會傳輸?shù)綑C載的圖傳信號發(fā)送器，發(fā)送器通過發(fā)射2.4G Hz無線信號的方式傳輸數(shù)據(jù)。這樣當(dāng)?shù)孛娴膱D傳信號接收系統(tǒng)收到2.4G Hz無線信號后，它會自動以無線連接的方式和機載的圖傳信號發(fā)射器連接，讀取其中的視頻信息。接著地面的圖傳信號接收系統(tǒng)再通過HDMI, USB和筆記本、顯示器等連接，這樣我們在電腦上就可以實時收到無人機拍攝的視頻了。

　　圖傳系統(tǒng)如果僅僅是實時監(jiān)控?zé)o人機拍攝的畫面當(dāng)然是不夠的，在實際操作中我們還經(jīng)常要根據(jù)實際情況對拍攝系統(tǒng)進行調(diào)整�，F(xiàn)在很多無人機地面操控系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對無人機的拍攝角度、焦距、光圈等進行調(diào)整，這個遙控操作同樣主要借助2.4GHz無線模塊實現(xiàn)。當(dāng)?shù)孛嫦到y(tǒng)通過2.4G Hz無線信號和機載控制單元連接后，地面的遙控器就能向無人機上的云臺發(fā)送操作信號，從而實現(xiàn)各種拍攝狀態(tài)的調(diào)整。

　　無人機由于可以實現(xiàn)在高空無人飛行，并且可以通過地面人員的操作實現(xiàn)精準(zhǔn)的飛行和降落，因此在日常生活中，無人機可以給我們帶來很多的便利。對于有一定經(jīng)濟實力且喜歡攝影的朋友，他們可以通過購買無人機實現(xiàn)之前無法實現(xiàn)的航拍。只要在無人機上配備好攝像機(或照相機)，然后將無人機飛到需要拍攝的空域，這樣在地面就可以輕松獲得無人機航拍的照片。

　　當(dāng)然，也許你沒有實力買架無人機，但是隨著無人機的普及，每個人都可以享受到無人機帶給我們的便利。像對于喜愛網(wǎng)購的用戶，現(xiàn)在國內(nèi)的圓通、順風(fēng)快遞已經(jīng)在試驗使用無人機送貨。在不遠(yuǎn)的將來，只要你在網(wǎng)站下單，不一會兒快遞的無人機就會將你訂購的貨物送到你面前，這樣高效的購物體驗是不是覺得很爽)，

　　總之，隨著科技的發(fā)展，無人機一定會越來越貼近普通人的生活。你可能不會擁有一臺無人機，但是你一定會享受到無人機帶來的服務(wù)。不過對于喜歡航拍的朋友(當(dāng)然包括使用無人機派送的物流公司)要注意，現(xiàn)階段我國對航空管制要求非常嚴(yán)格，在使用無人機時，一是要注意航空管制的空域(前段時間某測繪公司在北京未經(jīng)審批的航拍活動就干擾了正常的民航與空軍航線，造成大量社會資源的浪費)，二是民用無人機活動中使用無線電頻率、無線電設(shè)備應(yīng)當(dāng)遵守國家無線電管理法規(guī)和規(guī)定，且不得對航空無線電頻率造成有害干擾。

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