馬志平 張攀昌

摘? 要：當前無人機技術快速發(fā)展，而根據(jù)未來航空發(fā)展的需要，要對高空長航時無人機進行系統(tǒng)設計，通過具有探索創(chuàng)新性的技術優(yōu)化，促進無人機性能的短提高。高空長航時無人機技術面臨著設計以及制作上的瓶頸，而為了對于該種無人機進行技術優(yōu)化，本文從高空長航無人機技術發(fā)展思路出發(fā)，探究了可行技術方案，以重點研究方向為目標，進行了一系列的技術探索。

關鍵詞：高空長航時;無人機;發(fā)展思路

引言：

高空長航時無人機主要指的是飛行在18，000米以上，飛行時間大約8小時的無人駕駛飛機。隨著各種技術的不斷革新，無人機作為軍事領域的重要手段期，在戰(zhàn)前偵察、戰(zhàn)時監(jiān)控、戰(zhàn)后評估等方面得到了廣泛的應用。而在未來的戰(zhàn)爭中，高空長航時無人機在戰(zhàn)場上的應用，對于獲取情報、戰(zhàn)場監(jiān)視有著積極的意義。針對作戰(zhàn)平臺的多元需求，要長航時無人機進行技術的探索，以武器裝備發(fā)展為方向，對于關鍵技術進行革新，對于其中的核心技術進行優(yōu)化。

一、高空長航時無人機的應用優(yōu)勢

高空長航時無人機最主要的優(yōu)勢在于無人駕駛，而在不考慮人員安全問題上，對于任務的順利執(zhí)行，既有助于軍事行動的高效推進，也能通過空中偵察探測的持續(xù)性開展突破傳統(tǒng)有人駕駛戰(zhàn)略偵察的局限。

高空長航時無人機技術有著獨特應用效果，各國都在積極對于其核心技術進行優(yōu)化，隨著系統(tǒng)的革新、燃料的增加，其他感應設備的加入，整體的感應效果感應精準度都在持續(xù)的提高，而針對未來無人機發(fā)展的戰(zhàn)略需要，有必要提升高工程航速無人機飛行的安全性、經(jīng)濟性、可靠性。立足于這一裝備的獨特性，要從多目標組合進行優(yōu)化設計，通過系統(tǒng)的調(diào)整，通過發(fā)展思路的梳理，在指導未來技術革新的同時，也通過領域自主創(chuàng)新能力、國際競爭力的提高，以技術提高國家的核心競爭力，支撐創(chuàng)新型國家建設，促進各領域的進一步發(fā)展。

二、高空長航時，無人機技術發(fā)展思路

高空長航時無人機技術發(fā)展思路要進行無人機的技術探索。由于高空長航時無人機有著較高的飛行高度，同時也有著較長的滯空時間要求，因此對其進行設計要考慮各個部分之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，根據(jù)系統(tǒng)工程的特點，對其外形、載荷、尺寸、質(zhì)量以及其他性能進行整體的優(yōu)化，在明確其特征、把握其應用特點的基礎上，以高空長航是無人機良好的性能來支撐一系列工作的推進。

由于高空長航時無人機其技術上的特點，雖然是以飛行為基本要求，但卻在具體的工作實踐中，對于多方面都有著性能上的細節(jié)化安排。因此對于高空長航時無人機進行技術革新，要利用多目標組合優(yōu)化，對于多個目標進行協(xié)同安排，對于多方面的要求進行協(xié)調(diào)分析，在方案持續(xù)優(yōu)化的基礎上，提高設計的質(zhì)量，保障應用的效果。

傳統(tǒng)無人機設計采用串行設計的模式，其在應用時存在著諸多的缺陷，在不同的設計階段無法實現(xiàn)最優(yōu)解，導致了設計的僵化，也導致了其所設計的產(chǎn)品難以滿足新時代技術需求的問題。在現(xiàn)代系統(tǒng)設計技術不斷探索的過程中，多目標組合優(yōu)化設計可以立足于跨學科的特性，通過整體的優(yōu)化思想，對于設計進行完善，借助虛擬模擬的方式，對于設計中的比例進行調(diào)整，以學科之間的平衡更好的發(fā)揮無人機的應用價值，通過優(yōu)化策略對于設計過程進行完善，以各學科之間的系統(tǒng)效益達到整體的良好應用效果的目標。

系統(tǒng)優(yōu)化設計雖然當前仍然在探索與創(chuàng)新中，但其作為對優(yōu)化方法進行調(diào)整的基本思路，在對高空長航時無人機系統(tǒng)進行完善時，可以結合無人機的性能要求全方位考慮，考慮氣動、隱身、結構、發(fā)動機等多元的因素，進行思路探索，多目標的優(yōu)化設計可以從飛行器設計優(yōu)化、建模技術、多參數(shù)優(yōu)化技術等角度出發(fā)，結合無人機在總體、動力、載荷配置、機體結構等多個模塊的設計要求，通過整合分析多目標優(yōu)化來提高設計效果，保障技術的創(chuàng)新質(zhì)量。

其次，無人機也要采用一體化的設計技術。當前開展技術革新，主要是為了滿足未來的技術使用要求，而高空長航時無人機在軍事領域的突出貢獻使得該項技術在進行優(yōu)化時，要考慮到未來武器裝備的發(fā)展趨勢。高空長航時無人機未來要朝著隱身化的方向發(fā)展，而隱身技術作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭決定勝負的關鍵性技術，無人機延伸性能的實現(xiàn)與其氣動布局方式密不可分。無人機在應用時要考慮到飛行任務主體結構的限制，對于整體的技術進行調(diào)整，而為了綜合考慮氣動及隱身的要求，要采用一體化的設計思路，對于性能進行協(xié)同安排，組合搭配。通過氣動特征的把握、隱身設計中對于存在技術問題的調(diào)整，在解決油耗、超重問題基礎上，通過新材料的使用、氣動布局的調(diào)整，促進整個無人機隱身性能的提升。

面對高空長航時無人機在氣動設計方面面臨的多元化問題等情況，考慮氣動特征，采用分析及設計工具，對于整個系統(tǒng)進行靈活的配置，對于其中的具體技術問題進行優(yōu)化。而無人機的技術優(yōu)化問題，可以以逆向設計的方式，通過互動式的優(yōu)化促進無人機隱身性能的提高。在開展技術研究時，一體化的設計可以調(diào)整計算與設計技術的角度，不斷地探索，通過思考多元的技術方向保證良好的技術創(chuàng)新質(zhì)量。

第三，也要對能源動力技術進行優(yōu)化。由于無人機對于動力有著嚴苛要求，既要保證發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性，又要具備穩(wěn)定的工作能力，因此在進行結構設計時，既要減輕整體重量也要提高使用壽命。針對于高空的空氣密度要求，為了滿足無人機長時間高空飛行的要求，要對發(fā)動機的動力問題進行解決，對于高空的特殊條件進行分析，根據(jù)任務特點，針對無人機的多元要求，解決裝備的特殊技術要求。

第四，在軟件設計中也要運用自主控制技術，保障在特殊環(huán)境下對于技術的應用要求。高空長航時無人機的飛行速度、高度等有著較大的變化，而針對于飛行任務的差異，在開展工作實踐時，作為不穩(wěn)定、不確定的被控對象，要針對所應用場合的不確定性，對于巡視綜合技術進行靈活的調(diào)整，以軟件的控制理論，解決系統(tǒng)在飛行中面臨的綜合性問題。

第五，高空長航時，無人機要對于自主導航系統(tǒng)進行革新，在該種裝備的應用中有著飛行距離較遠、滯空時間較長的特征，而為了解決時間短、精度高等工作需求，當前可以借助自主導航技術與位置的連續(xù)輸出，借助速度、姿態(tài)等信息，靈活調(diào)整飛行策略，保障飛行穩(wěn)定性。通過導航系統(tǒng)的高精密度滿足飛行任務的要求，以分步協(xié)調(diào)技術的探索確保工作的有序應用，通過對于裝備應用問題進行優(yōu)化，簡化問題的復雜程度，保證系統(tǒng)的良好性能。

三、結束語

在高空長航時無人機的設計中要解決硬件上面的問題，也要考慮到軟件上的優(yōu)化，軟件與硬件之間的密切配合對于良好飛行品質(zhì)的保障有著積極的意義。因此當前軟件要以自主控制為核心，結合最先進的計算控制理論，在軟硬件的交互設計下，打造出仿生智能的控制系統(tǒng)，結合實際的應用場景，對于系統(tǒng)的模塊進行更新與完善，保障軟硬件配合下的良好工作性能。

參考文獻

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作者簡介：

馬志平（1990-），男，工程師，主要從事航空機務維修。

張攀昌（1990-），男，工程師，主要從事航空機務維修。