技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１１，２０１８
先进无人机飞行控制技术探讨
曹清龙
（西北工业大学，陕西西安７１０１００）
摘 要：无人机实际上就是一种依靠自动控制技术实现的无人驾驶的一类飞行器，主要应用于执行任务、侦查地形或完成航拍等类型的任务。无人机由飞机本身和无线遥控设备组成，在实际应用中，要想合理地发挥无人机的作用，对其进行有效的控制非常重要，重点对其相关的控制技术进行探讨。关键词：无人机；飞行控制；技术
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１８．１１．０５６! 引言
无人机作为一种依靠控制装置或终端系统控制的飞行器，主要应用领域分为军用和民用两类，在民用领域中，如航拍、植被养护方面，无人机的应用频率都非常高，而在军用领域中，主要用于侦查和探测任务。随着无人机的应用范围不断扩大，对其应用控制技术也提出了更高的要求，只有掌握了更先进的控制技术，才能促进其得到更好的应用。\" 无人机概况
从无人机的命名上即可看出，是一种无人驾驶，且不载人的飞行器，其主要靠地面终端控制系统或依托于计算机和互联网平台的控制程序来控制运行。从其结构上来看，主要由以下三个部分组成，即无人机主体、终端控制系统及有效负荷。随着无人机制造和控制技术的发展，其应用领域也在不断的拓宽，目前应用较广的两个方面为民用和军用。无人机之所以能够得到广泛的应用，主要是由于其完成任务效率高，且能够胜任人工执行中存在局限和困难的任务类型。另外，其运行成本较低，工作效率高，且基本不存在人员伤亡的问题。可见，其应用在未来将会更加深入地拓展到人们生产生活的更多领域中。而人们对于其应用效果和功能性要求也会越来越高。基于这种背景，通过提高无人机的控制技术来实现其功能的完善，是一个较为有效的途径。+ 控制系统及技术２．１ 结构分析
无人机的运行主要依靠飞行控制系统。有效的控制，才能促使其按照任务的要求运行和工作。从其控制系统的结构上分析，主要包括三个部分的结构，即传感器、舵机和飞行控制器。其中，各个不同的结构，又是由细节的结构组成的，例如传感器装置，又包括了惯性测量组合ＭＩＭＵ、高度传感器以及用ＰＳ卫星接收器。而舵机则可按照其不同于接收卫星信号的Ｇ
的用途被分为升降式舵机、副翼式舵机、风门式舵机。飞行控
１］
。在这三部分结构中，制器则是由计算机系统执行控制操作［
是，通过发出经过计算和分析得出的程序为依据的指令，控制无人机的起降和飞行。２．２ 核心结构任务分析
１）规划和控制飞行航线。在无人机投入运行前，其飞行的轨迹和航线范围需要提前在以计算机为依托的电脑系统中预先设计完成。这个过程中，计算机控制系统的主要作用是随时监控和观察无人机的飞行航线是否与程序设定的轨迹相一致，避免出现偏离航线的方向性错误，最终影响飞行任务的顺利完成。若偏离航线的情况发生，则由核心控制系统完成航线导正的工作，实现对无人机的控制。
２）采集飞机运行过程中产生的数据信息。在无人机运行的过程中，会产生并携带一系列的数据信息，在整个运行系统中，其以无线传输的方式传送到核心控制系统中，完成数据的读取和采集工作，以备后期数据分析阶段的应用。
３）无人机作为一种先进的机械设备，其运行过程中必然会发生一系列的故障。且很多时候，故障往往发生在其执行任务的过程中，在这种情况下，飞行控制系统也可以兼顾完成临时发生故障的处理工作，保证无人机的故障快速消除，最终顺利完成任务。
) 提升无人机控制系统运行效率的要点３．１ 注意核心控制系统软硬件设备的设计
这主要是指从其实体结构入手，做好前期的设计工作，例如在硬件设计中，要注意对硬件设备的电源接口部位、硬件中所包含的模块以及整体系统结构的合理性三个方面，注意接口部位的接触良好、硬件模块全面准确、系统结构设置合理。而软件的设计工作，容易受到外界环境因素的影响，因此，在进行软件设计时，无人机运行环境的选择就显得十分重要。要保证其设计完成后，能够实时接收外界的指令并迅速做出反应。另外，其自身运行功能需要具备一定的扩展性，以满足无人驾驶条件下对外界情况变化的应对要求。３．２ 注意无人机的故障处理
由于无人机是在无人驾驶的情况下，自行在外部环境中执
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飞行控制系统属于最核心的结构单元，主要协调无人机运行中不同的单元和结构协同发挥作用。其主要的工作方式和原理
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性较强的固结体，从而使地基的承载力得到有效提高，避免渗漏现象的发生。当软基土层的主要组成成分为淤泥、淤泥质２０ｋＰａ的黏性土时，土、粉土及含水量较高且地基承载力小于１这种方法具有良好的应用效果，能够使软基的稳定性得到有效增强。具体的施工流程主要如下：采用专业的钻孔机对软基进行钻孔，然后将准备好的泥浆进行灌注，完成之后对套管进行下放。为保证施工质量，需要对孔内的泥渣进行清理，当清洁度达到规定标准后，将钢筋笼放置在钻孔之内，将混凝土导管插入之中同时进行有效的浇筑，达到一定程度后，将导管拔出，将桩顶钢筋插入其中。２．５ 机械碾压法
机械碾压法指的是采用压路机、推土机、羊足碾或其他压实机械，对地基土进行压实，使软土的坚固性达到规定要求的一种加固方法，这种方法能够使公路路基的稳定性得到增强。在公路路基的施工中，地质条件、土壤条件、水文条件等存在较大的差别，在土层松软的情况下，需要对地基进行有效处理。然后，施工人员需要借助专业的仪器设备，通过有效的碾压，使松软的土层变得坚实，达到规定的要求与标准。在机械碾压的过程中，可以排除土壤中的水分，在水分不断减少的情况下，使土壤的密实度和坚硬度得到有效增加，同时能够提高自身的抗压性，最终使路基变得更加坚固。在应用这种方法的过程中，施工人员需要按照从下往上的方式进行，完成路面的平铺工作之后，采取从两边到中间的方式进行，增强碾压过程的科学性、合理性、有效性。在施工的过程中，需要对现场的实际情况进行有效分析，对碾压的次数和速度进行有效确定，使路基的稳定性得到切实有效的提高。) 路基加固施工的注意事项
在公路施工中，采用路基加固技术需要综合运用多种方法，以公路工程的施工效率为依据，采取合适的加固措施，最大程度地提升施工效率，提升路基的荷载强度，延长公路的使用寿命。具体来说，应该详细考察施工现场的实际情况，对施工场地的大小、环境、气候、土质、气候等进行了解，在此基础上制定具有针对性的施工方案，增强施工方案的针对性和适应性，发挥出最大的效果。在制定施工方案的过程中，需要将施工技术规划、应用程度、人员安排、设备使用情况等进行整合，尽可
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能降低工程施工技术的难度，加快施工进度，使各种资源能够得到充分的应用，增加公路工程的经济效益。
在路基分层压实阶段，应考虑到路基的弹性原则，尽可能采用粒径较大的原材料如炉渣、矿渣等进行填充，使路基路面的缓冲和防水能力得到提升。具体来说，需要结合实际情况，将原材料进行充分的搅拌，待其均匀后，按照施工的相关技术规定，采取合适的方式进行铺设。在铺设的过程中，需要保证路基的厚度达到施工标准，避免路基强度受地下水的影响。同时，应适当增加路基压实力度及频率，可采用三合土的方式对多层路基进行处理，选择的材料主要是一定粒度的建筑垃圾及黏土、生石灰等。在分层施工的过程中，为保证质量达到规定的要求和标准，在完成每层的施工后，需要采取合适的方式进行质量检测，从而提升施工的科学性、合理性和严密性，使公路的施工强度得到最大程度的提高。- 结语
路基建设在公路工程中占据着非常重要的位置，直接影响着交通经济的发展。在路基建设的过程中，会遇到一系列的问题，必须意识到路基建设重要性，采取合适的方式，使路基加固技术得到充分有效的利用。具体来说，可采用强夯法、水泥搅拌桩法、换填法、灌浆法、机械碾压法、加筋土法等，同时对施工质量进行控制，使路基的稳定性和坚固性得到提高，延长公路的使用寿命，促进公路事业的发展，为交通经济的发展奠定良好的基础。参考文献：
［１］ 郭松华，马奎尧．公路工程施工中路基加固技术的应用
［Ｊ］．住宅与房地产，２０１８（２）．
［２］ 汤宝剑．软弱地基强夯加固处理的施工技术探析［Ｊ］．
工程技术研究，２０１７（１２）．
［３］ 刘雪锋，李志龙，杨立．软土地基及其加固与处理方法分
Ｊ］．住宅与房地产，２０１７（２６）．析［
［４］ 陈红．水泥搅拌桩在市政道路软基加固中的应用［Ｊ］．
南方农机，２０１７（１０）．
［５］ 路洪彦．公路路基施工控制技术在施工中的应用［Ｊ］．
工程技术研究，２０１６（８）．
（上接第１２８页）
行任务和发挥作用的。为了尽可能减低其发生故障时对其正常运行的影响
［２］
见其在人们的生活中正发挥着非常重要的作用。因此，专业的技术人员应当加大对其飞行控制技术的研究力度，实现对飞行技术的更有效控制，最终全面地发挥出无人机的作用。参考文献：
［１］ 郭金虎，谭功全，李艾棠．多传感器信息融合技术在无人
机飞行状态估计中的应用研究［Ｊ］．计算机与网络，２０１７，４３（１９）：４６－４７．
［２］ 郭昱津，王道波，路引．某型无人机飞行控制计算机硬件
设计［Ｊ］．电子设计工程，２０１６，２４（３）：５０－５２．
，一方面，地面的终端监控系统应当尽可能全
面准确的对故障的发生实现监控，确保第一时间发现运行故障。另一方面，对于终端控制系统来说，最重要的是要提高故障处理的能力，实现多种类型故障的处理。以达到最终将故障给无人机运行带来的影响减到最低的目的。- 结语
无人机技术作为一种效率高、成本低、应用范围广的先进技术，在人们生产生活的各个领域逐渐得到高频率的应用。可
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