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无人机航空电子系统架构、分类与集成的进展:全面综述与未来展望

系统与控制 2025-01-03 v1 系统与控制

摘要

无人机(UAV)或无人机的航空电子系统是机载的关键电子组件,负责在确保公共安全的同时调节、导航和控制无人机飞行。当代无人机航空电子系统协同工作,通过实现稳定通信、安全识别协议、新型能源解决方案、多传感器精确感知与自主导航、精确路径规划,确保无人机系统内的避障、可靠轨迹控制与高效数据传输,从而保障无人机任务的成功。此外,还必须特别考虑电子战威胁的预防、检测与缓解,以及与无人机运行相关的监管框架。本综述介绍了每个无人机航空电子系统的作用与分类,并涵盖了每个系统中现有替代方案的缺点与优势。调研了无人机通信系统、天线以及位置通信跟踪。介绍了响应空对空或空对地询问信号的识别系统。讨论了无人机的经典与更具创新性的电源。感知系统的快速发展提升了无人机自主导航与控制能力。本文综述了常见的感知系统、导航技术、路径规划方法、避障方法以及跟踪控制。现代电子战使用先进技术,必须以同样先进的方法予以反制以保障公众安全。因此,本文详细概述了常见的电子战威胁以及最先进的对策与防御辅助手段。在国家监管框架与认证过程的背景下分析了无人机安全事件。综述了无人机的数据总线通信与标准,因为它们能够实现高效、快速的实时数据传输。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.00856,
  title  = {Advances in UAV Avionics Systems Architecture, Classification and Integration: A Comprehensive Review and Future Perspectives},
  author = {Hashim A. Hashim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.00856},
  year   = {2025}
}

备注

Results in Engineering