多旋翼无人机的智能飞行技术发展概况及应用前景

赵渤宇 任飞

摘要：本文介绍了人类历史上第一架飞机“飞行者一号”，以及多旋翼无人机的基本飞行和控制原理，并概述了多旋翼无人机存在的关键技术问题、智能飞行技术的发展现状以及应用前景。

关键词：飞机、多旋翼无人机、飞控系统、飞行技术、智能化

1. 概述

1903年莱特兄弟在滑翔机的基础上，制造出了一架具有动力和操纵系统的双翼飞机 “飞行者一号”，并驾驶它实现了人类首次重于空气的航空器持续而且可操纵的动力飞行。虽然“飞行者一号”第一次飞行时间仅有12秒，飞行距离约36.6米，但这标志着人类飞行时代的到来。

如今，各种航空飞行器已屡见不鲜，如民航机、战斗机、军用无人机、直升机、以及各种廉价的可供人们娱乐的多旋翼航拍无人机与五花八门的固定翼航模。其中多旋翼飞行器结构简单、成本低廉、容易操控、不需要跑道起飞、并且可在空中稳定悬停，因而其用途越来越广泛，比如目前四旋翼无人机通常是航拍娱乐、编队飞行表演、电力巡检及植物保护等领域的首选飞行器方案、同时多旋翼无人机也在消防灭火、交通运输、甚至军事等领域表现出巨大的应用潜力[1-3]。

已上市场的部分多旋翼无人机已经能够在室外空旷的环境下实现稳定飞行、精准悬停、精确定位、甚至能够实现一些简单的自主飞行技术，如自动返航、自动避障、以及自主规划路线等。然而，随着人工智能技术的发展以及智能化的市场需求，提高多旋翼无人机的自主飞行或者说智能化飞行技术正当其时。……