1.6　无人机的软硬件构成

无人机有各种各样的形式，可分为固定机翼无人机和旋转机翼无人机，也就相当于传统飞机形式无人机和直升机式无人机。它们在机翼形式和外形上有所不同，但核心系统几乎没什么差别。

（1）无人机硬件系统

无人机的硬件系统，如果是固定机翼的无人机，就具备类似有人固定翼飞机的机体、机翼、尾翼等结构；若是旋转机翼的无人机，除了机体部分外，还有一个或多个螺旋桨。

整个无人机是由硬件和软件一起构成的。尤其是安装于机体内部的电子设备，往往需要相应的软件系统配合，才能让设备的硬件性能达到最佳，从而使无人机能够完成许多复杂的指令。

（2）飞行控制系统

在无人机的机载系统中，其核心当属安装在机体内部的各种设备，最重要的部分就是飞行控制系统和传感器。

飞行控制系统，简称飞控，相当于无人机的神经中枢，它不仅能保证飞机的基本稳定性，还是无人机自动巡航的控制中心。不管是对于固定机翼无人机，还是对于多旋翼无人机，飞行控制系统都会起到举足轻重的作用，如果没有飞行控制系统，无人机就只是一台普通的遥控飞机，毫无特色。可以说，飞行控制系统是无人机区别于航模的重要标志。

固定翼无人机的飞行控制通常包括方向、副翼、升降、油门、襟翼等控制舵面，通过舵机改变飞机的翼面，产生相应的扭矩，控制飞机做转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。

传统直升机形式的无人机通过控制倾斜盘、油门、尾舵等，使飞机做转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。多轴形式的无人机一般通过控制各轴桨叶的转速来控制无人机的姿态，以实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。

在飞行控制系统中，包括了若干的传感器。其中，有几种传感器是无人机飞行必备的，比如压力传感器、加速度仪、陀螺仪、电子罗盘等。这些传感器对无人机非常重要，它们样式各异，所起到的作用也各不相同。压力传感器控制着无人机的飞行高度，即无人机相对于出发点的高度。同样控制着无人机飞行高度的，还有加速度仪，它还有着另一个作用，就是对无人机的倾斜度进行实时测量。陀螺仪和电子罗盘则分别对无人机的旋转角速度和地磁场强度进行测量，进行自动校准和偏差的补偿，保证无人机的正常飞行作业。

（3）导航系统

导航系统是无人机的“眼睛”。导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机按照指定航线飞行，相当于有人飞机系统中的领航员。无人机的导航系统主要分非自主（GPS等）和自主（惯性制导）两种，目前很多无人机都采用两种导航形式相结合的形式，因为仅仅依靠GPS比较容易受到干扰，而无人机自主的惯性制导则有着误差积累增大的缺点。

对于一些特别追求导航精度的无人机来说，最典型的就是军用无人机，要求其必须具备障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能，因此导航系统也需要具备高精度、高可靠性、高抗干扰性能，多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航”系统是必不可少的。

（4）联络系统

要保证无人机升空后能够顺利接收指令，确保飞行的准确性，就需要具备可与地面联络的系统。无人机配备着双向联络系统，即上行联络与下行联络。上行联络也就是控制站或者遥控器发出的指令，下行联络则是无人机发回信息和数据的传输。联络系统是无人机的重要技术组成，负责完成对无人机的遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输，上行数据链实现对无人机的遥控，下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人机大多采用定制视距数据链，而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据链。

联络系统具体的组件有无线电接收器、调制解调器以及视频发射器。它们分工明确，对往来信息进行发送、接受和处理。现代数据链技术的发展推动着无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展，无人机实用化能力将越来越强。

除了以上提及的组件和装置以外，无人机还有其他的一些机动化组件，包括飞行电池、控制器、功率箱、引擎、螺旋桨等。