一、动力（lì）技（jì）术

续航能力是目前（qián）制约无人机（jī）发展的重大障碍，消费级（jí）多（duō）旋（xuán）翼续航（háng）时间基本在20min左右，用户外出飞（fēi）行（háng）不得不携带多块电池（chí）备用，造成使用（yòng）作业的极大不便。无人（rén）机必须在动力（lì）方面（miàn）实现突破才能走上（shàng）新（xīn）的革命（mìng）性（xìng）高度（dù）。

1. 新型电池

2015年，来（lái）自（zì）加拿大蒙特利（lì）尔的Energy Or技术有限（xiàn）公司报道采用燃（rán）料电（diàn）池的四旋翼进（jìn）行了3小时43分（fèn）钟续航飞行。此（cǐ）外（wài），石墨烯、铝空气（qì）电池、纳米电池这三项电池技术有（yǒu）望成（chéng）为未来电池世界（jiè）的希望（wàng）。人（rén）们对这些新的（de）电池技术有着十分迫（pò）切（qiē）的需求。它们将（jiāng）首（shǒu）先（xiān）会（huì）被（bèi）应用到手机和电动汽车，随后可配备于多旋翼。

2. 混（hún）合（hé）动力

2015年，美国初创公司Top Flight Technologies报道（dào）自己开发混合动力（lì）六旋（xuán）翼无人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油，便可（kě）以飞行两个半小时（shí），约160公里（lǐ）的距离（lí），最高（gāo）负（fù）重达约（yuē）9公斤。另外，一家来（lái）自（zì）德国的公司Airstier推（tuī）出了一款多旋（xuán）翼。该多旋翼（yì）采用油电混合动力，有效载荷5公斤（jīn），可飞行1个小时。

3. 地面供电（diàn）

采用地面供电的（de）系（xì）留多旋翼，通过电缆（lǎn）将电能源源不断输送给多旋翼（yì），可（kě）以极（jí）大提升多旋翼的滞空时间。比如：以色列公司Skysapience旋翼。

4. 无线充电

无线充电技术已经在（zài）手机、电动牙刷等电子产品上实现市场化，并正（zhèng）在电动（dòng）汽车领域开展深入应用。来自德国柏林的初创（chuàng）公司Sky Sense在无人（rén）机户外充电（diàn）方面提供了（le）一种（zhǒng）解决（jué）方案：研发（fā）出一块可以为无（wú）人（rén）机进（jìn）行无线充电的（de）平（píng）板。Sky Sense的最大特点（diǎn）是可以进（jìn）行远（yuǎn）程控制（zhì），无人机的降落（luò）—充（chōng）电（diàn）—起飞全过程可以独（dú）立实现，不需要有人在现场（chǎng）进行干预和辅助（zhù）。如果充电时（shí）间更快，那么无线充电技术将（jiāng）会（huì）极大地帮助多旋（xuán）翼进（jìn）行长（zhǎng）途飞（fēi）行。

二、导（dǎo）航技术

无人机（jī）准（zhǔn）确地知道（dào）自己“在（zài）哪（nǎ）儿”、“去哪儿”，几（jǐ）乎是类似于人类“从哪（nǎ）里来、到哪（nǎ）里去”的哲（zhé）学问题，在无人（rén）机的任何发展阶段都是绕不开的问题。

1. 定位技术

（1）GPS载波相位（wèi）定位

目前正在（zài）这方面开展研（yán）究的项目有（yǒu）：Swift Navigation公司开发（fā）的Piksi; 日本（běn）东京海（hǎi）洋大学（xué）开发的（de）RTKLIB开源项（xiàng）目。

（2）多信（xìn）息源定（dìng）位

英国（guó）军方BAE 最近公布了他们研（yán）发的名为NAVSOP的定位技（jì）术。该技术将利（lì）用（yòng）包括TV、收音机、Wi-Fi 等等信（xìn）息定位，弥补GPS 的不足。

（3）UWB (Ultra Wideband，超（chāo）宽（kuān）带)无线定位

相（xiàng）关研究可（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（cè）速技术

目前公认（rèn）的比较精确的测速方案是通过“视觉（光流）+超声波+惯（guàn）导（dǎo）”的融（róng）合。AR.Drone是最早（zǎo）采用该项技（jì）术的多旋翼飞行（háng）器，极（jí）大提升了飞行器（qì）的（de）可操控性，获得了（le）巨大的成功。

3. 避障（zhàng）技术

让飞行中的无人机（jī）“长眼镜”，能够识别飞行路径（jìng）上的障碍物（wù），并（bìng）准确绕飞或（huò）悬（xuán）停，是实现无人（rén）机智能化的重要一步。未来（lái）无人机避（bì）障（zhàng）技术（shù）将在这些（xiē）方面实现突破（pò）：

（1）深度相机避障技术；

（2）声呐系统避障技术；

（3）“视觉+忆阻器”避（bì）障技术；

（4）双（shuāng）目视觉避障技术；

（5）小（xiǎo）型电子扫描雷达；

（6）激光扫描测距雷（léi）达；

（7）四（sì）维（wéi）雷达。

4. 跟踪技术

识别目标并（bìng）进（jìn）行跟踪飞行，减轻使用者的操作负担，并（bìng）能够利用无人机执行（háng）特殊环境条件（jiàn）下的特殊任务。智（zhì）能跟踪主要有：

（1）GPS跟踪；

（2）视觉（jiào）跟（gēn）踪（zōng）。

三、交互技（jì）术

无人机目前主要通（tōng）过遥控（kòng）器进行（háng）飞（fēi）行控制，需（xū）要专业训（xùn）练，具有一定的局限性。随着新技术的发展，无人机应简化（huà）对操作（zuò）人员的要求，提升（shēng）用户体验。

（1）手势控制技术

手势交互是一种未来人机交互的趋势，目前在精（jīng）确度（dù）上存在（zài）挑战（zhàn）。在CES2014的展（zhǎn）场上，有（yǒu）利用MYO手势控制臂带来控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。

（2）脑机（jī）接口技术

近年来，科研人员（yuán）在多个领域都（dōu）运用到了BCI（Brain Computer Interface，脑机接（jiē）口技术）技术，科员人（rén）员（yuán）运（yùn）用该技术制作新（xīn）型玩（wán）具（jù）、为残疾人（rén）制作义肢。作为需要（yào）安全性较高的飞行器（qì），这种方式（shì）目前还（hái）不成熟。它可作（zuò）为一种验（yàn）证（zhèng）性质的技（jì）术（shù）展示，离实际还有不少（shǎo）距离。

四、通讯技术

（1）4G/5G通讯（xùn）技术

2013年（nián）6月17日，北京4G联盟联（lián）合无（wú）人机（jī）联盟组织召开了4G联（lián）盟与无（wú）人机联盟（méng）交流研讨（tǎo）会，旨（zhǐ）在加强北（běi）京4G联盟（méng）和无（wú）人机（jī）联盟之间技（jì）术交流（liú），寻找无人机（jī）机载载荷与4G设备仪器的聚焦，促进（jìn）北京市信息产业发展。2015年，中国（guó）移动开（kāi）发4G“超级（jí）空战（zhàn）队（duì）”设备（bèi），能支持（chí）航拍（pāi）影（yǐng）像即拍即（jí）传。5G的速度比现在（zài）的LTE网络标准连接速度快（kuài）250倍，它标志（zhì）着（zhe）无线行业的一个新的里程碑。无论是智能手机，还（hái）是汽车、医疗设备、无人（rén）机和其他设备，都（dōu）将受益（yì）于这一无线连接速（sù）度。

（2）Wifi通（tōng）讯（xùn）技术

2013年，德国的卡（kǎ）尔斯鲁厄理工学（xué）院开发出（chū）了一（yī）项新的无线广（guǎng）域（yù）网技术，打破了最快的WiFi网络速度纪录（lù），它可以让1公（gōng）里以外的用户每（měi）秒钟下（xià）载40GB。由于这种（zhǒng）设备的（de）传输距（jù）离比普通WiFi路由器的覆盖范围要广得多，因此这种（zhǒng）设备很适合无人机航（háng）拍（pāi）图传或（huò）光纤布放不方便的农村地区应用。

五、芯（xīn）片技术（shù）

（1）2014年（nián）CES上，高通和英特尔展示了（le）功能（néng）更为丰富的多轴（zhóu）飞行器。例如，高通CES上展示的（de）Snapdragon Cargo无人（rén）机是基于高通Snapdragon芯片（piàn）开发出来的飞行（háng）控制器，它有无（wú）线通信、传感（gǎn）器集成和空间定位（wèi）等功能。2015年9月，据（jù）美国科技新闻网站Engadget报道，高通已经（jīng）为无人机市场推（tuī）出了一个芯片解（jiě）决方案，名为“骁龙飞行平台”。

英特尔（ěr）CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了（le）他们的（de）无人机，采用了四核的英特尔凌动（Atom）处理器的PCI-express定制（zhì）卡。此外，活跃在在机器人市场的欧洲（zhōu）处理（lǐ）器厂商XMOS也表示已经（jīng）进（jìn）入到无人机领（lǐng）域。

（2）3DR发（fā）表声明与Intel英特尔共同合作开发Edison芯片，这（zhè）是（shì）一种新（xīn）型微型处理芯片。它只有一个硬币的大小，却（què）具（jù）有个人电脑一样（yàng）的处（chù）理（lǐ）能（néng）力。

（3）目（mù）前，包括IBM在内的多家科（kē）技公司都（dōu）在（zài）模拟大（dà）脑，开发神经元芯片。而一旦类似芯片被（bèi）应用于无人机，自主（zhǔ）反应（yīng）、自动识别有望（wàng）会变得（dé）轻而易举（jǔ）。

六、平台技术

（1）“Dronecode”的无人机开（kāi）源系统（tǒng）

2014年10月（yuè），著名开源（yuán）基金会Linux推出（chū）了名为“Dronecode”的（de）无人机（jī）开（kāi）源系统合作项目，将3D Robotics、英特尔、高通、百度等科技巨头纳入项目组，旨（zhǐ）在为无人机开发者（zhě）提供所需要的资（zī）源、工（gōng）具和（hé）技（jì）术（shù）支持，加（jiā）快无人机（jī）和机器人领域的发展。

（2）Ubuntu 15.04 操作系统

Ubuntu 15.04的物联网版本是Ubuntu 目（mù）前最小且最安全的版本（běn），非常地（dì）精简，适合（hé）发行家（jiā）、科技专业人士与开发（fā）者使用，能够在无人机等领域中使用。

（3）Airware发布企业级（jí）无（wú）人机系统

Airware公（gōng）司旨在通过标准化的无人机软件系统，帮助（zhù）企业迅速、高（gāo）效地完成商用无（wú）人（rén）飞行器的部署及管（guǎn）理——该系（xì）统已于本周四正式发布，通过硬件和（hé）软件（jiàn）的结合，Airware成功实现了（le）在一个软（ruǎn）件（jiàn）平台上统一管理多个不（bú）同型号、不同品牌无人（rén）机（jī）的（de）目标。目前，Airware产品已获得两家合作伙（huǒ）伴的采纳，分（fèn）别为通（tōng）用电（diàn）气(也同时（shí）是Airware的投资者)和Infinigy。Infinigy是一家通（tōng）讯公（gōng）司。

七、空（kōng）管技术

（1）2014年，Airware计划（huá）在NASA加州基地针对不同类型的无（wú）人（rén）机（四旋翼、直升机、固定翼飞机）展开（kāi）一系列的飞行和实验室测试。

（2）初创公司SkyWard正在研（yán）发一个无（wú）人机交通控制（zhì）系统，这（zhè）个系统（tǒng）将让（ràng）数千无人机在城市上（shàng）空（kōng）飞行而不会互相碰撞（zhuàng）。Skyward正在跟（gēn）FAA和全球（qiú）三大无人机制造（zào）商——国内的大疆、美国（guó）的3D Robotics和法国的Parrot——合作以证明大量的无人机可（kě）以（yǐ）在拥挤的空域安全（quán）地共存。

（3）美国航天局（NASA）同空间技术公司Exelis已经联手组成团队开发无人机空中交通管制系统的原型（xíng）产品。

（4）位（wèi）于美国西雅图的Transtrex公司，发布了测（cè）试版本的无人机动态地（dì）理空（kōng）间限制系（xì）统软（ruǎn）件。该系统是为了确保无人机在500英尺高度（dù）下，安全规范飞行而设计的。

（5）在第三届AOPA（Aircraft Owners and Pilots Association，航空器拥有者（zhě）及驾驶员（yuán）协会）国际（jì）飞行训练展会（huì）上，中国AOPA联合多（duō）家企业开发的针对轻小（xiǎo）无人机的“U Cloud”无人机监（jiān）管系统宣布上线。（源自：无人机系（xì）统标准化（huà））

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