低空经济之无人机航电系统

飞控系统是无人机完成作业任务的基础，包含硬件和软件两方面。 硬件方面，一般包括控制计算机、传感器、导航设备、执行机构等设备构成。功能包括发动机控制、高精度飞行姿态控制、地面操控平台、数据链通信及导航、载荷控制等。软件方面，可以分为程序控制（时间程序控制）、遥控（通过地面站遥控指令控制） 和自主飞行控制（二维、三维或四维）。导航系统是无人机的“眼睛”，多技术结合是未来发展的方向。无人机载导航系统主要分非自主（卫星制导）和自主（惯性制导）两种，但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点， 而无人机需要高精度、高可靠性、高抗干扰等导航能力，多种导航技术结合的导航系统将是未来发展的方向。

通信系统是无人机（UAV）与地面站（GCS）、其他无人机或卫星之间的数据链路，负责传输控制指令、遥测数据、任务载荷信息（如图像/视频）等，直接影响无人机的控制距离、可靠性、抗干扰能力等关键性能。为了提供高速率、高抗干扰能力等无人机数据链，当前国外围绕不同类型无人机先后研制了多型无人机数据链。如全球鹰无人机装备了多种数据链链路，包括两种视距数据链和两种卫通数据链等。目前，无人机数据链正在向着低成本、高可靠性、小型化和能够支持上下行加密的更加安全的方向发展。任务载荷系统是无人机执行特定任务的核心功能模块，决定了无人机的应用场景和能力上限。不同类型的载荷使无人机能够完成侦察、测绘、物流、农业、安防等多样化任务，通常包括光学载荷、雷达载荷、通信中继、物流载荷、农业载荷、电子战载荷、生化探测等。任务载荷系统性能直接决定无人机的应用能力和任务效能。该系统与飞控、通信、电源等子系统高度协同，构成完整的任务执行体系。无人机航电任务载荷系统正朝着“智能化、多功能、高可靠”方向发展，AI、新型传感器和集群技术将催生更多颠覆性应用。电源管理系统是确保无人机安全供电、高效能源分配、智能电池管理的核心子系统，直接影响飞行安全、续航时间和任务可靠性。包括电池输入、电池分配单元、电压/电源监测、电池管理系统、冗余备份电源、数量优化算法等模块。无人机航电电源管理系统正从“被动供电”向“智能能源优化”演进，固态电池、混合动力、AI调度等技术将突破续航瓶颈。但需解决安全、标准化、极端环境适配等问题，产业链需联合电芯厂商（如宁德时代）、无人机厂商（如大疆）和算法公司共同攻关。未来，随着eVTOL和无人货运发展，高功率、高可靠电源系统市场将快速增长。