无人机协同作战论文参考文献

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文，希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例，以无人机航测的技术流程为主线，介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号：V279+.2文献标识码：A 文章编号：

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大，影像有明显畸变等问题，这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发，以无人机航测技术为主线，对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

1.1主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

1.2 数据源及预处理

1.2.1 数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像，航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为6.41um。影像地面分辨率为0.2米。

1.2.2遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

1.3 无人机航测总体作业流程

1.4无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好，影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。

1.5 像片控制测量

1.5.1 像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于0.2米，高程中误差不大于0.2米。

1.5.2 像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点，全部布设为平高点。

1.5.3 像控点测量

在像控测量之前，首先对测区内收集到的已知控制点进行联测，检核控制点情况;为满足后续像控测量，联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测，采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个，新设控制点2个，观测时具体技术参数依据规范，像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量，满足要求。

1.6 空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密，根据航飞及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，检查点平面中误差为0.3米，高程中误差为0.17米，最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

1.7 数据采集

在空三完成后，利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况，第一架次无法建立的模型有29个，占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大，航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求，我们提出了如下解决方案：在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

1.8 项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计，统计了3幅地形图，其中高程精度中误差最大为0.36米，最小为0.27米，从统计的结果看，粗差率比较高，有的达到了5%，平面精度中误差为0.75米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性，比如，区域网整体加密精度评定良好，但单模型定向精度存在超限情况，在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等，可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时，应采用试验区的作业方法，即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验，分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前，无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面，如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域，在载人机不便或无法完成的情况下，由无人机来完成。

参考文献：

[1] 范承啸，韩俊，熊志军，赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009，34(5)：214-215;

[2] 崔红霞，李杰，林宗坚，储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005，30(1)：105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010，8(1)：20-22;

作者简介：徐锦前(1982-)，男，辽宁铁岭人，工程师，主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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“幻影雷”无人机或将开启空战新纪元近日，美国波音公司历时两年打造的新型无人侦察机“幻影雷”（PhantomRay）在圣路易斯举行了隆重的揭幕仪式。这款无人机外形独特，看起来仿佛是科幻片中的未来飞行器，翼身高度融合、外形光滑流畅，不愧是无人机大家族中一颗耀眼的新星。而该型无人机也将成为本世纪军用航空器发展史上的里程碑。 隐身性能优越 “幻影雷”无人机是从X－45C项目演变而来的。波音公司计划在今年7月开始其验证机的滑行试验，首飞时间预计在 2010年12月。 该项目负责人丹尼斯·穆林伯格指出，作为未来尖端科技的试验台，“幻影雷”可为军方提供包括情报、监视、侦察、压制敌方防空，实施电子攻击和自主空中加油在内的诸多作战选择。 “幻影雷”采用典型的翼身融合和飞翼式布局设计，翼展宽15米，机身长10米,重达16571公斤,飞行高度12公里,最大巡航飞行速度为0．8马赫，不进行空中加油的情况下作战半径约1852千米。 目前，可以看出“幻影雷”的最大亮点在于它的隐身性能。其独特的外形使人想到了美空军现役隐形战略轰炸机B—2A，两者都是采用典型的隐身结构设计。如果在空中飞行，正面平视它像是一个压扁了的橄榄球，正面俯视它像一个三角形的飞行物，远处仰视它像个飘翼。 “幻影雷”外形上并没有传统意义飞机的水平尾翼和垂直尾翼，机身和机翼已高度融合在一起，这就大大减少了飞机整体的雷达反射截面。为了提高隐身性能，“幻影雷”的发动机被放置到了机翼的上方，且进气口和尾喷口都深置于机翼之内，使雷达波难以照射。机翼后部形成了一个W型，可使来自飞机后方的探测雷达波无法反射回去。这些精细的外观与结构设计加上隐身材料的运用，可使“幻影雷”有效地躲避敌方雷达的预警与监视，避免遭袭。 美空军无人机操控人员缺口较大 目前，美陆、海和空军都配备了无人机，但陆、海军配备的多是低成本的小型无人机，其地面操控人员的训练与普通的航模运动员的培养过程相似。 但是，美空军要求操控大型无人机的人员是具有丰富飞行经验的驾驶员、领航员或武器控制员等空勤人员。这些无人机飞行员主要从现役的或预备役的航空兵部队调配，多数是处于兼职工作状态，过一段时间就要轮换。但是，随着大型无人机装备数量的增加，这种做法已不能完全适应无人机装备发展的需要。 美空军2009年计划购买的93架飞机中，就有52架是军用无人机，其数量超过飞机总购置数的50％。美国防部长罗伯特·盖茨公布的2010年的防务预算草案建议，为无人机项目和其他情报设备增加20亿美元的经费。可见，美空军需要更多的有飞行经历的人员去操控无人机，才能满足无人机增长的需要。 如果继续照原来的方法选择大型无人机飞行员，势必造成有人机与无人机的驾驶员都不够用的困境，影响到美空军的作战能力。解决这一困境的有效办法是专门开办培养无人机飞行员的学校，或在现有军校中培养无人机的操控和维修人才。 据悉，在美国内华达州的内利斯空军基地已经组建了一所无人机学校，该校主要教学目标是培养高素质的无人机操作员和地面维修人员，使他们能够胜任初级或中级无人机的操作与维修工作，以取代现行的办法。另外，美国也可以考虑从航校中选拔部分因身体原因被淘汰的飞行学员或从航空兵部队中挑选一些已到最高飞行年限的老飞行员或退役的飞行员进行适当培训后，充当无人机驾驶员。 无人机取代有人机将成必然趋势 无人机因为其得天独厚的“无人”优势，符合现代战争“非接触”和“零伤亡”的作战理念，因此备受重视。未来，无人机作为能够完成多种作战任务的无人作战平台，全面取代有人机是一种必然趋势。但受技术制约，目前这个目标还难以实现。 在今后20年时间内，随着高新技术的发展，无人机对未来空中作战方式的影响主要表现在以下几方面。 一是无人机空中预警的地位越来越突出。由于预警机存在需要人员值守、目标特性大、防卫能力差和机动能力不足等缺点，即使有战斗机护航也容易受到敌方远程制导武器的攻击，部署空域受到了较大限制，预警探测距离也随之被大大缩短。因此，空中预警势必成为无人机未来担负的突出任务之一。“幻影雷”无人机是非常好的预警平台，其信息处理速度应该高于目前现役的预警机。此外，各类侦察、通信和电子战无人机均可以被部署在相对危险的空域，长时间执行预警探测和情报搜集等任务，使空中警戒和作战纵深得以整体前推，可大大提高预警机的安全和效率。 二是无人攻击机将成为重要突击力量。对于空中进攻战役，完成任务主要由有人机实施。但是长时间（超）低空飞行远程奔袭容易造成飞行员的疲劳从而降低有人机作战效能，而且在没有完成夺取制信息权和制空权的条件下，即使在战争后期，敌方仍然具备一定的防空能力的情况下，采用有人机实施此项任务仍需要付出相当的人员损失代价，存在着巨大的作战风险。但是，由于无人攻击机具有良好的隐身性能、较大的武器携带能力和超低空远程飞行能力，即使作战任务失败也不会带来人员伤亡。目前，无人攻击机编队协同能力、目标自动搜索和分配能力正在迅速提高，将成为未来空中进攻战役的首战武器和主要突击力量。 三是无人机将成为未来空战场的重要武器装备。无人机作为空中战场上最活跃的力量之一，在预警、侦察、电子对抗和对地攻击等任务的实施过程中具有突出的作用，随着其功能和性能的不断提高，将成为未来战场上优先考虑使用的武器装备，并将逐渐形成一种配置合理的无人机作战体系。 四是无人机将是战略打击和投送力量的主角。随着美军“全球打击、全球到达”作战理念的提出，类似X－37B的高超声速作战平台越来越受到重视，特别是对于未来空天一体的战争环境，这种作战平台有着不可替代的作用。据悉，美军在2020年前就可以拥有在两小时内到达、打击全球任何一个目标的能力。无人机的这种能力无疑是战略打击的首选武器装备。另外，随着科学技术的进步，无人机的空运能力会越来越强，必将是投送力量的主角。 五是无人机与有人机协同作战将是未来空中作战的主要样式。无人机与有人机相比，它能够执行更危险和飞行时间更长的任务。与导弹相比，无人机的优势则体现在其作战灵活性。导弹一旦发射出去，在其飞行过程中无法中止或更改其任务，而无人机在作战过程中依然可控。 由于目前无人机作战能力有限，因此无人机在未来相当长一段时间内不可能完全取代有人机。随着无人机数量越来越多、比例越来越高，其地位与作用也将越来越重要。如何使其与有人机实现协同作战，充分发挥整体作战效能，正是当前世界空军关注的问题。因此，随着现代作战理念的发展，无人机与有人机协同作战将是未来空中作战的主要样式。

高技术的发展，信息技术的革命，使得高技术武器层出不穷。作为未来战争物质基础的高技术武器装备，正朝着信息化、精确化、隐身化和无人化方向发展。随着各种航空和电子技术的发展，无人机在性能上得到了迅速的发展，在军事和民用领域都有了广泛的应用前景。与有人机相比，无人机具有价格低廉、机体小、机动灵活、无人员伤亡，起飞条件、空勤保障相对简单等优点。但面对新形式下的作战需求，现在的无人机又显得智能化程度不够，在复杂不确定的环境条件下，现有的无人机系统一旦缺乏人的控制决策干预，往往不能顺利完成任务。自主控制技术成为元人机的发展重点之一，越来越受到重视。半自主控制、自主控制的概念被提上了日程。如何最大程度地给无人机赋予智能，实现其自主飞行控制、决策、管理及健康诊断和自修复，从而在某些领域取代有人驾驶飞机， 是今后需要研究的主要方向。2 国外无人机飞行控制的发展现状和趋势美国作为全球第一军事强国，无人机的种类和数量都居全球第一，美国无人机的发展方向代表 了世界无人机的发展趋势。为了指导和规划美国无人机的发展，美国国防部相继于2000，2002，2005和2007年公开发表了4个官方文件：《2000~2025年美国无人机路线图》，《2002～2027年美国无人机路线图》，《200～2030年美国无人机系统路线图》、《2007～2032年美国无人系统路线图》。前3个路线图分别给出了自主控制等级发展趋势图，对无人机自主控制级别( Autonomous control level，ACI ) 都采用了相同的提法，把自主控制的级别划分为了10级，对自主控制等级的衡量标 准中包括故障诊断能力、航线规划能力、机群协同能力、机群战术规划能力、分布式控制、机群战略目标等内荣。并对当前有代表性的、在研究的和未来规划的无人机系统如Pioneer，Global Hawk，X-45，AFRI Goal和ONR Goal等的ACI都进行了较明确的定义。ACI己经开始作为一种标准用来衡量无人机的自主性提高ACI是美国无人机发展的趋势之一。3 故障诊断与自修复无人机在复杂未知飞行环境下的故 障诊断与容错控制为提高无人机飞行的安全性、可靠性及早期故障的适应与防护能力提供了一条新的技术途径，同时自诊断与自修复能力也是构成完全自主(智能化)飞行控制系统的基础。不断庞大的无人机规模和其昂贵的任务设备，带来的飞行安全性要求．对飞行器的可靠性和容错能力提出了更高的要求。无人机的飞行控制系统作为飞行器的控制中心对其飞行安全起到至关重要的作用，这就要求无人机飞行控制系统除了优良的设计和严格的地面试验之外，还要具备在飞行过程中系统出现故障时能实时快速诊断，依据故障特性和损伤特性，迅速进行故障隔离和控制重构，实现无人机的最低安全性要求，保证无人机飞行任务的继续执行或者保证无人机安全返航回收。无人机的飞行控制系统通过采集各机载传感器信息，结合飞行任务需求，控制无人机舵面和发动机等执行机构，实现对无人机不同层次的控制。传感器信息的冗余、信息之间的内在关系、以及执行机构的操纵余量设计等， 为飞行过程中无人机故障自诊断与容错控制提供了理论上的可行性。设计精良的自检测功能(BIT)，为飞控计算机进行快速故障检测和定位提供直接的帮助。传感器信息的内在关系、冗余信息出现矛盾时的仲裁算法的深入研究，多层次机载部件B I T设计与验证，容错控制律设计与仿真验证，安全性故障控制软件模块以及高可靠性机载软件的开发与测试等、是提高无人机飞行安全所必须开展的工作。4 多机协同技术单架无人机独立飞行逐步提高到多架无人机编队，实现多架无人机协同飞行，是无人机自动控制的新高度。为了做到协同，无人机群应该具有高度的自主程度，并能在不同作战阶段进行可变自主程度飞行。编队中的单个无人机应能以不同的路径飞行，能为其他编队成员提供完成协同任务所需要的支持，能感知和评估变化的境况、形势和环境，能自动进行航路重规划，达到对目标区域实施从空间、时间或频率上的有效覆盖：(1) 空间覆盖：预先侦察、收集地理信息分为点覆盖、面覆盖和点、面混合覆盖。(2) 频率覆盖：E t常边境巡逻，无人区、军事隔离带巡视，敌方大型战略工事修筑进展监视，突发事件局势监控等。(3) 时间覆盖 ：无人机与有人机协同作战，无人机与地面部队协同作战，打击效果、毁伤程度实时评估，炮兵校射等。多机协同控制的技术，除了自主飞行控制技术方面对飞行控制精度提出了更高的要求之外还具 有以下特点 ：(1) 多机协同的中继通信及信息资源共享技术：协同作战中，需要通过有效的通信方式进行信息交换与共享。包括地面控制中心与编队无人机的通信与数据交换、编队无人机之间直接进行数据共享和信息交换。(2) 根据飞行器的性能和飞经的地理环境、威胁点等因素，针对已知或潜在的目标，规划出满足要求的各架无人机的航迹。(3) 以编队无人机之问通信和信息资源共享为基础，在飞行过程中，进行航线实时局部修改或重规划。(4) 运用信息融合技术，进行多种来源的位置信息的校准和时统，把不同来源的位置信息数据转换成统一参考坐标系中的信息数据。(5) 按照一定的相关准则，将不同的侦察设备探测到的同一目标的信息进行识别、相关、融合处理，形成该目标完整 、精确的特征和位置信息。相对于单架无人机的控制来说，多机协同的无人机控制系统优势在于：各架无人机从完成任务的层面上．能达到互为余度的效果；能高效地完成目标区域面积大、目标数量多的任务；能充分利用各架无人机装载的不同侦察设备对同一隐蔽目标实施有效的侦察，提高目标发现率和识别率。多机协同系统作战任务规划如图2所示。5 结束语本文首先分析了国外无人机飞行控制系统的发展现状和趋势，提出了无人机控制系统的发展方向是自主控制。对自主控制在无人机系统个体和集群两个层面的应用进行了分析，提出了实现自主控制的关键技术：在个体层面上主要体现在故障诊断与自修复飞行控制；在集群层面上主要体现在多机协同技术，并对实现这两种飞行控制系统所要研究 的具体技术进行了阐述。

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美国志在亡我 强国从我做起 3月1日的《参考消息》头版头条十分醒目：《美将中国列为潜在核打击对象》，是日本《每日新闻》从美国战略司令部搞到的最新情报。 我跟踪美国战略研究已经20年。自改革开放以来，中国对美国战略已作出重大调整。中国不与世界任何国家为敌，一心一意搞建设。但是，我发现，美国对华战略只做了战术调整，在1979年到1989年期间，由于苏联是双方共同敌人的缘由，美国和中国的关系才表现得像一点正常国家关系，之后，就变得很不正常。只有在美国需要中国的时候，美国才给中国一点好脸。联想到美国对中国罄竹难书的刁难、杯葛、折腾，可以看出，美国始终是以改造、控制、威胁直至肢解的战略。不管中国人如何表达自己的善意，只要中国不愿意做美国的政治附庸和经济奴隶，美国对中国是不会改变看法和战略方针的。 这是中国学术界早晚都会明白的事，早一点明白，就会早一点唤醒国民。外患不可怕，怕的是看不到外患，更可怕的是认贼做友。知己知彼，百战不殆。 作为如笔者一样的老百姓，我们应该从自己做起，做一个对国家有用的人，多做一些对国家有用的事。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。一人一把火，红透半边天。振作起来，奋发向上。一个国家有没有志气，要看这个国家的人的精神面貌。哀莫大于心死，愁莫大于无志。我们这么多人口，这么大的版图，我们为什么不能有尊严地自立于这个世界？ 不怨天尤人，不自暴自弃。爱国是每一个中国人的责任。国是我们共同的家，我们没有别的地方可去。除了爱国，我们也没有别的选择。太阳强大了，乌云会散去；我们强大了，外敌会惧我！ 要深入研究关系我国经济社会发展全局的重点、难点、热点问题，深入研究我们党长期执政面临的重大问题，深入研究国际政治经济形势发展变化带来的重大问题。 在新形势下，必须把研究重大战略问题摆在更加重要位置，不仅要形成浓厚的战略研究的氛围，还要逐步形成经常化、制度化的战略研究机制。我想要说的是，每一个研究人员，都要做胡主席号召的执行者，以实际行动，拿出自己的成果，而不是口是心非地喊几句动听的口号敷衍了事。稍有头脑和良知的人都知道，今天中国的内外形势，无论是国防安全、经济结构还是精神信仰，都已迫近了底线。胡主席讲话的真意就在于此。为国分忧，责无旁贷！