輕量級(jí)無(wú)人機(jī)（無(wú)人機(jī)）飛行活動(dòng)受到戰(zhàn)略對(duì)應(yīng)鏈路能力的制約，特別是在無(wú)人機(jī)的航程或活動(dòng)跨度和毅力上。本文傾向于權(quán)衡一組任務(wù)先決條件、無(wú)人機(jī)執(zhí)行參數(shù)和戰(zhàn)略可信度的不同重疊問(wèn)題;從而在通信負(fù)載之間折衷，其特征在于關(guān)鍵的通信鏈路、通信鏈路傳輸電源的必要性、作為無(wú)人機(jī)機(jī)載電源可及性、重量限制參數(shù)、無(wú)人機(jī)安全性。

近年來(lái)，尺寸和重量的減小導(dǎo)致各種傳感器和設(shè)備集中電荷并放大功能。無(wú)人駕駛飛行器正在吸引越來(lái)越普遍的、各種不同的內(nèi)部提交（大氣監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、攝影、搜救等）。隨著市場(chǎng)的發(fā)展和應(yīng)用多樣性的增加，當(dāng)今必須增加額外的必需品，以擴(kuò)大飛行品種和提高對(duì)無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜分配的適應(yīng)性。

UAV代表無(wú)人駕駛飛行器，通常被認(rèn)為是無(wú)人機(jī)或機(jī)上沒(méi)有飛行員的飛機(jī)。無(wú)人機(jī)可以是遙控飛行器。無(wú)人駕駛飛行器包含攝像頭、傳感器、通信設(shè)備以及其他有效載荷設(shè)備。它是為軍事用途和民用用途而創(chuàng)建的，以保護(hù)邊界。無(wú)人機(jī)在軍事上被廣泛使用。美國(guó)國(guó)防部（DOD）于2005年開(kāi)始制造無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。目前，主要的無(wú)人機(jī)制造國(guó)是美國(guó)、以色列、中國(guó)、伊朗和俄羅斯。印度無(wú)人機(jī)的Rustom系列正在開(kāi)發(fā)中。無(wú)人機(jī)的建造更容易，更便宜，并且可以以合理的價(jià)格制造。無(wú)人機(jī)由基本部件組成。

固定翼無(wú)人機(jī)在軍事和國(guó)防應(yīng)用中越來(lái)越受歡迎，固定翼無(wú)人機(jī)具有高速和重載荷。它們不適合固定應(yīng)用，因?yàn)楣潭ㄒ頍o(wú)人機(jī)無(wú)法進(jìn)行仔細(xì)檢查。固定翼無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)使用機(jī)翼在天空中升起自己。固定翼無(wú)人機(jī)只使用能量朝特定方向飛行，而不是停留在空中的一個(gè)地方。固定翼無(wú)人機(jī)可以長(zhǎng)距離飛行并覆蓋更大的區(qū)域。固定翼無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)可以在天空中停留長(zhǎng)達(dá) 16 小時(shí)，因?yàn)楣潭ㄒ頍o(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)使用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)而不是電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

旋翼無(wú)人機(jī)又稱(chēng)四軸飛行器、六軸飛行器、三軸飛行器和直升機(jī)等旋翼無(wú)人機(jī)。旋翼無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)用于從空中監(jiān)視地面情況，例如，探測(cè)和跟蹤邊境狀態(tài)，監(jiān)視軍事裝備等。它是專(zhuān)門(mén)為遠(yuǎn)程監(jiān)控而創(chuàng)建的。旋翼無(wú)人機(jī)的速度和有效載荷有限，而不是固定翼。它們可以在天空中保持靜止位置。這架無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行仔細(xì)檢查。無(wú)人機(jī)的選擇取決于用途。

無(wú)人機(jī)被證明是適應(yīng)性很強(qiáng)的舞臺(tái)，適用于各種應(yīng)用。隨著計(jì)算、傳感器、通信和組織的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用在過(guò)去二十年中已經(jīng)廣為人知。在無(wú)人機(jī)框架中使用無(wú)人機(jī)來(lái)擴(kuò)展通信擴(kuò)展和信息聚合能力可能是一件中等簡(jiǎn)單的差事。有時(shí)，如果所有通信框架在危險(xiǎn)區(qū)域被破壞，并且救援小組之間突然發(fā)生組織，此時(shí)無(wú)人機(jī)可以毫不費(fèi)力地用作救援小組之間的通信轉(zhuǎn)移，以成功安排救援。

無(wú)人機(jī)由各種基本部件制成。雖然所有航段都一致地發(fā)揮了增加運(yùn)營(yíng)飛行的特定原因，但最重要的部分是交換框架。無(wú)人機(jī)交換框架可幫助漫游者及其管理員實(shí)現(xiàn)其理想結(jié)果。如果沒(méi)有這些框架，無(wú)人駕駛飛行不僅會(huì)被視為荒謬，而且同樣會(huì)使收集和傳輸飛行視覺(jué)和通信信息變得難以想象。

隨著無(wú)人機(jī)不斷將自己定位為各種企業(yè)中普遍存在的機(jī)載信息分類(lèi)階段，它們的交換框架變得相對(duì)微不足道。如果沒(méi)有特別通用和可靠的交換框架，管理員在獲取飛行視覺(jué)和信息方面存在明顯的弱點(diǎn)。就目前而言，射頻通信是可靠的無(wú)人機(jī)交換框架最增強(qiáng)的答案[18]。它們的體積小、重量輕、力量利用有限和強(qiáng)大的對(duì)應(yīng)接口相結(jié)合，使其成為大多數(shù)非軍事人員無(wú)人機(jī)最合適的答案。

普通的公民無(wú)人機(jī)通信框架通常工作在2.4 GHz和5.8 GHz的頻率上[19]。無(wú)人機(jī)通信框架的工作原理是利用一個(gè)重復(fù)來(lái)控制高架飛行器，從遠(yuǎn)程飛行員的最早階段開(kāi)始，而另一個(gè)重復(fù)用于酒吧或切換第一人稱(chēng)視角 （FPV） 視頻。通過(guò)使用高水準(zhǔn)、堅(jiān)固的立交橋連接，普通的公民無(wú)人機(jī)可以輕松地將空中視覺(jué)和信息傳遞給地面上的人，同時(shí)保持飛行狀態(tài)。

在電阻應(yīng)用中，執(zhí)行各種自動(dòng)機(jī)。非軍事人員無(wú)人機(jī)的抵抗力波動(dòng)異常大，因?yàn)樗鼈兊娜蝿?wù)時(shí)間更長(zhǎng)，或者需要打擊能力，盡管可以提供下方戰(zhàn)區(qū)的飛行視覺(jué)效果。在屏障應(yīng)用中使用自動(dòng)機(jī)的一個(gè)擔(dān)憂是標(biāo)志粘連事件。在使用標(biāo)志粘貼時(shí)，這會(huì)根據(jù)自動(dòng)機(jī)所看到的視覺(jué)效果來(lái)減少遠(yuǎn)程飛行員和活動(dòng)。雖然這似乎是一個(gè)駭人聽(tīng)聞的情況，但大多數(shù)障礙漫無(wú)邊際都是為了在失去通信聯(lián)系后返回基地而建造的。道閘管理員發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)潛在的標(biāo)志粘連的答案——不依賴(lài)于GPS的重復(fù)車(chē)載路線框架。通過(guò)處理可訪問(wèn)的GPS信息，粘附變成了一個(gè)不一致的事件，允許保護(hù)自動(dòng)機(jī)完成任務(wù)并安全地返回基地。

該計(jì)劃的主題是一種輕型手動(dòng)推進(jìn)式無(wú)人機(jī)，其最極端的起飛質(zhì)量高達(dá)7公斤。無(wú)人機(jī)存在的原因是為了洞察力、觀察、監(jiān)視和目標(biāo)跟蹤，以幫助分隊(duì)和朋友活動(dòng)。背靠背，無(wú)人機(jī)將配備平衡的相機(jī)有效載荷。知識(shí)和觀測(cè)任務(wù)可以自給自足地飛行，沿著這些思路，有效載荷象征意義和飛行進(jìn)度下聯(lián)是無(wú)人機(jī)對(duì)應(yīng)框架的主要能力（任務(wù)）無(wú)人機(jī)的隱身性應(yīng)該通過(guò)其形狀、陰影和微不足道的溫暖和騷動(dòng)流出來(lái)驗(yàn)證。由于重量有限的機(jī)載電源可及性，輕型無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)斗任務(wù)區(qū)域只能有很短的連續(xù)性，因此沒(méi)有設(shè)想電磁隱身性。對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行變相攻擊的反作用，沿著這些思路，無(wú)人機(jī)通過(guò)具有不同期望的物質(zhì)控制，對(duì)無(wú)人機(jī)通信流可信度的攻擊的反作用，例如，信息包含、更改、重新排序、應(yīng)答或延遲的反作用，以及通信分類(lèi)（監(jiān)聽(tīng)）的保護(hù)是用合理的輕量級(jí)COTS遞歸跳躍手機(jī)預(yù)見(jiàn)的， 以及無(wú)人機(jī)與其UC之間的確認(rèn)技術(shù)。

該傳感器更適合我們的無(wú)人機(jī)通信應(yīng)用，因?yàn)樵搨鞲衅鞣浅Ｐ∏奢p便，并且電池消耗更少。射頻變頻器、射頻濾波器和射頻雙向器件對(duì)于無(wú)人機(jī)也是必不可少的。無(wú)人機(jī)平臺(tái)應(yīng)該有高性能的天線。發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、鋰聚合物電池、螺旋槳等，這些配件可幫助您的項(xiàng)目進(jìn)行移動(dòng)。

該框架由尼龍和碳纖維材料組成。正因?yàn)槿绱?，它是一個(gè)更強(qiáng)壯、更合適的重量。最重要的組成部分是通信系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)協(xié)助無(wú)人機(jī)并幫助操作員獲得所需的結(jié)果。如果我們?cè)跓o(wú)人機(jī)中不使用這種通信系統(tǒng)，我們將很難實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛飛行。沒(méi)有這個(gè)通信系統(tǒng)，我們就無(wú)法提供有關(guān)空中和視覺(jué)通信的信息。如果沒(méi)有這個(gè)系統(tǒng)，我們也不可能通過(guò)收集數(shù)據(jù)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。民用無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)工作頻率為2.4 GHz和5.8 GHz，無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)是利用頻率從地面控制飛行器的工作原理。

作者討論了無(wú)人機(jī)的服務(wù)，使得空中通信平臺(tái)可以在無(wú)人機(jī)上工作，并且它不能支持物聯(lián)網(wǎng)（IoT）中的信息傳輸。但是，它在無(wú)線設(shè)備中消耗的功率更少。另一方面，可以在網(wǎng)絡(luò)中啟用正交頻分復(fù)用 （OFDM），其中兩個(gè)子載波可分為傳輸信息和能量收集。OFDM可以支持無(wú)人機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，因此子載波在兩組內(nèi)共享，用于傳輸信息和獲取能量。同樣，無(wú)人機(jī)軌跡和通信設(shè)計(jì)方案也提出了同時(shí)無(wú)線信息和電力傳輸SWIPT技術(shù)。此外，作者使用分而治之的技術(shù)來(lái)解決原始問(wèn)題。第一個(gè)子問(wèn)題取決于用戶調(diào)度、副載波和固定的無(wú)人機(jī)軌跡是增強(qiáng)的功率分配。第二個(gè)問(wèn)題具有固定的無(wú)人機(jī)軌跡，增強(qiáng)了用戶調(diào)度、副載波和功率分離。之后，逐步解決這兩個(gè)問(wèn)題，直到達(dá)到預(yù)定義的精度。作者對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了研究，因此所提出的算法工作正常。然而，它不能保證所提出的方案中的平均收集能量，但與其他飛行模式相比，它也給出了最佳的正?？蓪?shí)現(xiàn)率。

無(wú)人機(jī)使網(wǎng)絡(luò)通信能夠進(jìn)一步考慮，其中為許多用戶采用非正交多址接入（NOMA）。已采取的總功率與總功率和帶寬的最大和最小比率有關(guān)，具有無(wú)人機(jī)高度和寬度的光線限制。為了解決公式化的問(wèn)題，他們創(chuàng)建了路徑跟蹤算法。此外，還計(jì)算了正交多址（OMA）和臟紙編碼（DPC）的最大速率和最小速率，從而求解了遵循算法的開(kāi)發(fā)路徑。此外，他們還計(jì)算了結(jié)果，顯示 NOMA 優(yōu)于 OMA 并實(shí)現(xiàn)了與 DPC 類(lèi)似的結(jié)果。之后，所有參數(shù)連接在一起，一起觀察。當(dāng)這些結(jié)果與所有參數(shù)進(jìn)行比較并對(duì)組合優(yōu)化產(chǎn)生興趣時(shí)，他們就遇到了這種類(lèi)型的問(wèn)題，并用內(nèi)凸來(lái)解決它們?；谶@些問(wèn)題，他們提出了路徑跟蹤算法來(lái)做出更好的解決方案。關(guān)于這些解決方案，他們收集了積極和最好的結(jié)果。在這些解決方案中，他們使用UAV-Enabled來(lái)實(shí)現(xiàn)通信中的物理層安全性。他們把注意力集中在溝通中必要的大部分事情上。

無(wú)人機(jī)由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)，使多個(gè)地形用戶能夠使用可靠的通信服務(wù)[29]。為了在特定時(shí)期內(nèi)提高系統(tǒng)的整體性能，他們分析了3D航空軌跡的標(biāo)準(zhǔn)配置。無(wú)線資源分配最初考慮將離線資源分配方法作為性能基準(zhǔn)，假設(shè)對(duì)信道增益沒(méi)有相當(dāng)多的了解。該算法被表述為一個(gè)非凸混合整數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，該問(wèn)題考慮了最終的儲(chǔ)能能力、空氣動(dòng)力使用、太陽(yáng)能發(fā)電量和用戶的服務(wù)質(zhì)量（QoS）需求。雖然優(yōu)化問(wèn)題尚未凸起，但利用單調(diào)優(yōu)化可以有效地求解，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的三維軌跡和功率和副載波分配策略，然后集中精力設(shè)計(jì)在線算法，只需要有關(guān)信道增益的實(shí)時(shí)和統(tǒng)計(jì)信息。離線方案驅(qū)動(dòng)資源分配的最優(yōu)在線算法。它要求計(jì)算系統(tǒng)高度復(fù)雜，因此需要一種復(fù)雜度低、基于逐次凸逼近的次優(yōu)迭代在線方案。仿真結(jié)果表明，兩種在線程序?qū)﹄x線基準(zhǔn)方案的性能提供了相似的方法，并大大超過(guò)了兩個(gè)基準(zhǔn)方案。

現(xiàn)在的任務(wù)是搜救和調(diào)查，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通常必須在時(shí)尚的復(fù)雜環(huán)境中工作，盡管仍然存在，但仍然能夠保持與地面控制站的持續(xù)通信，用于監(jiān)視、報(bào)告和控制。例如，在高密度或陡峭的城市地區(qū)，無(wú)人機(jī)和GCS之間的通信可以毫不費(fèi)力地中斷，導(dǎo)致GCS在無(wú)人機(jī)之后錯(cuò)放實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)反饋，首先是任務(wù)失敗[31]。除了任務(wù)需要擴(kuò)展飛行多樣性外，分遣隊(duì)的通信能力也是間歇性的。

迄今為止，商業(yè)上可以獲得經(jīng)濟(jì)的無(wú)人機(jī)公報(bào)解決方案，但有幾個(gè)限制，可能會(huì)延遲其廣泛應(yīng)用。最初，主要公共無(wú)人機(jī)通信分辨率的通信種類(lèi)相當(dāng)短。遙測(cè)模塊，例如3DR、XBee、Sik2和額外的Wi-Fi模塊，它們是公共無(wú)人機(jī)的共同選擇，其通信種類(lèi)不完整甚至不足公里數(shù)[32]。其次，一旦障礙物（例如高樓、樹(shù)木或山脈）將無(wú)人機(jī)和GSC區(qū)分開(kāi)來(lái)，就很難找到穩(wěn)定的信息鏈接。在討論開(kāi)銷(xiāo)的情況下，僅通過(guò)組織一架無(wú)人機(jī)來(lái)擴(kuò)大任務(wù)可能會(huì)有問(wèn)題，盡管保持充電和組織復(fù)雜性是必要的。

為了在以下情況下連接無(wú)人機(jī)的補(bǔ)償并最大限度地減少類(lèi)似時(shí)期的問(wèn)題，替代解決方案是組織一個(gè)多無(wú)人機(jī)組織，該組織可以利用多種無(wú)人機(jī)之間的互聯(lián)互通來(lái)保持每個(gè)無(wú)人機(jī)和切碎控制站之間的連續(xù)聲明。無(wú)人機(jī)通信傳輸一種已建立的解決方案，該解決方案使用通信和定向來(lái)包含通信多樣性，并通過(guò)低懸斷電荷避免問(wèn)題[33]。公正地站在進(jìn)步和評(píng)估概念驗(yàn)證的雙無(wú)人機(jī)組織，建立了無(wú)線通信的通信能力。這種結(jié)構(gòu)單獨(dú)包含雙無(wú)人機(jī)，那么它的策略可能會(huì)增加額外的無(wú)人機(jī)。該大廈通過(guò)聲明的方式使用獨(dú)特的無(wú)人機(jī)來(lái)傳達(dá)一個(gè)點(diǎn)，并允許額外的無(wú)人機(jī)在無(wú)法識(shí)別帶有損壞的調(diào)節(jié)器的堅(jiān)定不移的信息的情況下部分運(yùn)行。這種形成允許聲明在困難中得到認(rèn)可，否則結(jié)束儲(chǔ)備超過(guò)船上無(wú)線收發(fā)器的多樣性，這將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)建立地面測(cè)試。揭示了該方案的獨(dú)特應(yīng)用情況。該組織使用單個(gè)無(wú)人機(jī)作為傳達(dá)意見(jiàn)的聲明，并允許其他無(wú)人機(jī)在無(wú)法識(shí)別通過(guò)粉碎調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信的范圍內(nèi)工作。

UAV代表無(wú)人駕駛飛行器，這是一種簡(jiǎn)單視圖的無(wú)人駕駛飛機(jī)，其中機(jī)組人員被移除，而不是使用其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和無(wú)線電鏈路。實(shí)際上，它比顯示的要復(fù)雜得多，這架飛機(jī)必須正確和完美地設(shè)計(jì)以提高效率。雖然飛機(jī)是其中最重要的部分。

下面討論無(wú)人機(jī)（無(wú)人機(jī)）的主要部件：

?控制系統(tǒng)的控制站（CS）實(shí)際上是操作員和飛機(jī)系統(tǒng)其余部分之間的接口。

?攜帶有效載荷的飛機(jī)，有效載荷可能有多種類(lèi)型。

?CS（將控制系統(tǒng)輸入傳輸?shù)斤w機(jī)）和將有效載荷（可以是任何類(lèi)型）的數(shù)據(jù)重新發(fā)送到CS（控制站）之間的通信系統(tǒng)，這種通信是通過(guò)無(wú)線電傳輸完成的。

?一些額外的設(shè)備，可能包括維護(hù)和運(yùn)輸物品。

GCS是一個(gè)人體便攜式且易于使用的站點(diǎn)系統(tǒng)[34]。它專(zhuān)門(mén)用于控制無(wú)人機(jī)和通信系統(tǒng)及天線。它通常的尺寸為 360 × 96 × 96 英寸，三軸，需要用于裝卸飛機(jī)的拖車(chē)，沒(méi)有其他物種使用這種拖車(chē)。拖車(chē)由不間斷電源 （UPS）、用于控制熱、提供空氣供應(yīng)和冷卻的環(huán)境控制系統(tǒng) （ECS） 組成，考慮到飛機(jī)的主要部分、飛行員操作員、有效載荷操作員、工作站、合成孔徑雷達(dá) （SAR）、數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、通信終端、無(wú)線電鏈路、用于記錄的攝像機(jī)，因?yàn)闄C(jī)組人員中沒(méi)有機(jī)載飛行員， 攝像機(jī)提供所有任務(wù)的實(shí)時(shí)圖像記錄。此相機(jī)已連接到 GCS。GCS 的電力由市售電源或 35 kW 發(fā)電機(jī)提供。

飛行員和有效載荷操作員（PPO）是GCS的主要部分，因?yàn)樗鼈優(yōu)轱w行器和感官有效載荷提供第一手響應(yīng)。數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)任務(wù)規(guī)劃和通信（DEMPC）用于通信。DEMPC 工作站用于數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)、任務(wù)規(guī)劃、有效載荷監(jiān)控和系統(tǒng)管理。

合成孔徑雷達(dá)（SAR）用于監(jiān)測(cè)和控制SAR數(shù)據(jù)，如有限開(kāi)發(fā)，或區(qū)域邊界車(chē)輛所在的區(qū)域位置。對(duì)于語(yǔ)音/數(shù)據(jù)地面控制站，使用高頻、超高頻和甚高頻 （HF/UHF/VHF）。在硬件方面，連接站使用TROJAN SPIRIT II衛(wèi)星通信終端。

衛(wèi)星通信用于GCS與車(chē)輛的智能連接。它具有自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（ATR）技術(shù)的特點(diǎn)，使用合成孔徑雷達(dá)（SAR），使其從戰(zhàn)場(chǎng)上的空中平臺(tái)識(shí)別目標(biāo);它由地面控制系統(tǒng)（GCS）控制。這是軍方對(duì)發(fā)現(xiàn)縱深打擊目標(biāo)的能力的要求。

一個(gè) GCS 控制一個(gè)捕食者?；居?jì)劃是制造一個(gè)同時(shí)控制兩個(gè)捕食者的GCS。一個(gè)用于車(chē)輛，一個(gè)用于Ku波段鏈路（它是12至18千兆赫茲GHz微波范圍內(nèi)的電磁（EM）頻譜的一部分），但它不包括在現(xiàn)在的一天計(jì)劃中。

地面控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)在專(zhuān)注于ATR能力，以便它們能夠?qū)o(wú)人機(jī)（UAV）平臺(tái)上的傳感器進(jìn)行成像[40]。該系統(tǒng)使GCS能夠在廣域覆蓋下提供晝夜全天候成像，以期待在任何天氣下搜索目標(biāo)/敵人。它將通過(guò)獨(dú)特的算法自動(dòng)以 99% 的效率工作。

現(xiàn)在，無(wú)人機(jī)（UAV）已經(jīng)成功制造，可以使用具有機(jī)載自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（ATR）的實(shí)時(shí)帶狀圖高分辨率合成孔徑雷達(dá)（SAR）一次探測(cè)和識(shí)別并定位六（6）個(gè)高價(jià)值移動(dòng)目標(biāo)。

作者開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為Ground Control Station的Android應(yīng)用程序，它顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形界面，用于控制未命名飛行器（UAV）。在此應(yīng)用程序中，作者增強(qiáng)了功能質(zhì)量，以便用戶可以輕松監(jiān)控 GCS 介質(zhì)。GCS 中最令人興奮的事情之一是提供導(dǎo)航信息，以輕松找到無(wú)人機(jī)設(shè)備在地圖上的位置。之后，它可以配置為像PID一樣的飛控。為了以半雙工方式發(fā)送和接收兩個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序可以連接到Multiwii-Flight-Controller。作者對(duì)GCS進(jìn)行了測(cè)試，在GCS中，他獲得了96.12%的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，精度水平為0.7%。因此，GCS 的 android 應(yīng)用程序可以準(zhǔn)確運(yùn)行。此外，GCS 應(yīng)用程序的詳細(xì)功能是通過(guò)基于一個(gè)經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)顯示位置來(lái)導(dǎo)航。之后，GCS 應(yīng)用程序具有 IP 攝像機(jī)，可以通過(guò)任何本地 Wi-Fi 連接進(jìn)行連接。作者測(cè)量了該 Wi-Fi 信號(hào)的覆蓋范圍，因此它發(fā)現(xiàn)了他所指向的某個(gè)范圍（例如 0-100 m）的低覆蓋范圍。

物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 通常是海量數(shù)據(jù)和廣泛覆蓋范圍。移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）和無(wú)人機(jī)基站最近作為令人興奮的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)。推薦使用基于MEC的數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)。在底層，具有本地信息的分布式傳感器產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)。UAV-BS 用于在作為 MEC 服務(wù)器移動(dòng)時(shí)收集數(shù)據(jù)并執(zhí)行初始數(shù)據(jù)處理階段。中央云獲取分析結(jié)果并執(zhí)行進(jìn)一步評(píng)估。邊緣節(jié)點(diǎn)可以幫助穩(wěn)定延遲，以確保數(shù)據(jù)新鮮度，滿足在線處理要求。此外，有限的機(jī)載能量也限制了操縱邊緣的能力。在低數(shù)據(jù)速率下，為提高能效而進(jìn)行的邊緣處理量是有限的。在高數(shù)據(jù)速率下，帶寬將被智能地保留用于邊緣數(shù)據(jù)沉積。盡管懸停無(wú)人機(jī)-BS提供了廣泛而通用的服務(wù)，但這導(dǎo)致了航線規(guī)劃的困境。本文認(rèn)識(shí)到了這一問(wèn)題，并應(yīng)用綜合增強(qiáng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)了一種在線路線規(guī)劃算法。將環(huán)境測(cè)量作為輸入，CNN網(wǎng)絡(luò)可以預(yù)測(cè)行為的激勵(lì)。通過(guò)模擬增強(qiáng)服務(wù)覆蓋率，證實(shí)了其有用性。研究結(jié)果將有助于未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)分析。

在基于無(wú)人機(jī)的信息收集中，收集了三種信息，如視頻流、遙測(cè)和輔助信息。由于收集的視頻是基于MPEG的編碼流，因此首先，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行編碼。對(duì)于GPS或INS（慣性導(dǎo)航框架）傳感器記錄的遙測(cè)信息，它們被描繪成一個(gè)獨(dú)特的參考輪廓，因此需要正式著裝[45]。此外，為了獲得用于移動(dòng)無(wú)人機(jī)框架或精確估計(jì)正射影像的符號(hào)化 GCP，USGS DEM（數(shù)字高度顯示）和 USGS DOQQ（數(shù)字正射影像四分之一四邊形）參考圖片，這些在輪廓冒險(xiǎn)和確定方面都是多樣化的，應(yīng)該共同注冊(cè)，以便可以執(zhí)行 3D GCPS（全球氣候觀點(diǎn)框架）的智能估計(jì)。

基本上，無(wú)人機(jī)基于五個(gè)傳感器;

 RGB傳感器或攝像頭

無(wú)人機(jī)（UAVs）是安裝在無(wú)人機(jī)上的無(wú)法控制平面模型和RGB攝像頭的，這些攝像頭與GPS或IMU等航向傳感器一起構(gòu)成了無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分。廣告中有許多系列的RGB攝像頭，可用于各種應(yīng)用。選擇適合安裝在無(wú)人機(jī)上的RGB相機(jī)可能是勝利的關(guān)鍵。選擇RGB相機(jī)有一些常用參數(shù)。這包括相機(jī)的焦點(diǎn)（更好的焦點(diǎn)和更少的幾何殘缺）、相機(jī)的確定以及電荷耦合器件 （CCD）/互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 （CMOS） 芯片的質(zhì)量（像素測(cè)量和喧囂水平）。

 多光譜傳感器或相機(jī)

多光譜相機(jī)重量輕。它們是無(wú)人機(jī)傳感器系列中擴(kuò)展到RGB相機(jī)的重要常用傳感器之一。該傳感器的工作是為植被和農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)方面的專(zhuān)家提供的。該相機(jī)用于查看農(nóng)場(chǎng)的水位，例如葉片水平的病害評(píng)估。多光譜傳感器的一個(gè)令人難以置信的好處是，它能夠以高分辨率（遠(yuǎn)優(yōu)于30 cm地面測(cè)試分離（GCD））獲取信息，這在傳統(tǒng)的多光譜中通常是不可行。它與RGB相機(jī)不同，通常，多光譜相機(jī)具有更高的獲取率，因?yàn)閷㈩~外的組連接到RGB組需要額外的設(shè)備。

高光譜傳感器

高光譜傳感器用于捕獲具有數(shù)百個(gè)極限組（5–10nm透射容量）的圖像[52\u201253]。大多數(shù)高光譜傳感器是直接集群相機(jī)。高光譜傳感器可捕獲大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)許多應(yīng)用非常有價(jià)值。通常，與航空高光譜相機(jī)相比，輕型高光譜相機(jī)具有超凡脫俗的范圍（400 nm 至 1100 nm 或 1100 nm 至 2500 nm）。對(duì)于基于無(wú)人機(jī)的高光譜傳感器來(lái)說(shuō)，這并不麻煩，因?yàn)樵陲w行計(jì)劃中有一些努力，并且以有限的地面范圍為代價(jià)。采購(gòu)圖片的確定可以達(dá)到 2 厘米到 5 厘米或更低的水平。

熱紅外傳感器

該傳感器還重量輕。這些是波長(zhǎng)在（3um至35um）之間的中檔非活動(dòng)傳感器。它們主要用于表面溫度和熱流出估計(jì)的測(cè)量。電機(jī)溫度和發(fā)射率保證的根本問(wèn)題是通過(guò)濃度及其輸送。熱傳感器的使用通常用于實(shí)時(shí)，并提前選擇合格的捕獲率。熱信息可用于許多農(nóng)業(yè)和自然應(yīng)用，而其他應(yīng)用則使用熱像儀。

假設(shè)熱像儀的幾何圖形演示與標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)相機(jī)的幾何圖形完全成正比[59]。另一方面，與RGB圖片相比，暖膜通常位于紋理較少的包裹旁邊，并且由于興趣點(diǎn)的不足，現(xiàn)代攝影測(cè)量或運(yùn)動(dòng)策略的結(jié)構(gòu)可能會(huì)不足。隨后，一旦相機(jī)的幾何透視平方測(cè)量，建議要求一個(gè)RGB相機(jī)印章，并相對(duì)于熱像儀卡住，同時(shí)拍照，以利用熱像儀的默認(rèn)姿勢(shì)。

 激光雷達(dá)

此外，LIDAR（光探測(cè)和測(cè)距）傳感器被認(rèn)為是獲取幾何信息的最精確方法之一[60]。這些傳感器廣泛用于護(hù)林員服務(wù)、社會(huì)遺產(chǎn)和建筑數(shù)據(jù)建模 （BIM）。如今，便攜式、學(xué)術(shù)界和地球上的激光雷達(dá)都是在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界制造的。無(wú)人機(jī)中的 GPS 或 IMU（慣性測(cè)量單元）傳感器在傳感器確定方面經(jīng)常出錯(cuò)，因此這就是為什么飛行時(shí)載物臺(tái)更加不穩(wěn)定的原因。這樣一來(lái)，使用校準(zhǔn)良好的輕量級(jí)激光雷達(dá)傳感器，得到的原因云的精度通常很低。據(jù)悉，非常精確的無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)框架通常帶有差分GPS站]。其中高的精確度 GPS 估計(jì)是可以獲得的。激光雷達(dá)傳感器的獲取率通常較低。

說(shuō)明無(wú)人機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域普遍使用，無(wú)人機(jī)的編隊(duì)飛行也穩(wěn)步引入[62]。然而，幾種常用的無(wú)人機(jī)仍然難以用分布式編隊(duì)控制理論來(lái)應(yīng)對(duì)。這些模型和控制律已經(jīng)在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了檢查和驗(yàn)證，并導(dǎo)出為C++代碼，并在基于Qt的仿真框架和地面控制系統(tǒng)（GCS）中實(shí)現(xiàn)，并手動(dòng)中斷通信。模擬框架提供無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)，GCS將其描述為人機(jī)界面（HMI），用于呈現(xiàn)狀態(tài)數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)編隊(duì)飛行的控制律。任何無(wú)人機(jī)都可以在GCS集中控制下執(zhí)行編隊(duì)飛行。編隊(duì)控制算法與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)強(qiáng)相關(guān)，采用集中式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基于虛擬領(lǐng)導(dǎo)者的共識(shí)編隊(duì)控制算法。GCS負(fù)責(zé)編隊(duì)控制算法和無(wú)人機(jī)狀態(tài)的監(jiān)視，以防止碰撞，并充當(dāng)HMI，提供足夠的用戶友好的無(wú)人機(jī)圖形用戶界面（GUI）信息，并最大限度地減少飛行員的工作量。然后將無(wú)人機(jī)模型和控制算法轉(zhuǎn)換為C++代碼，并在MATLAB/Simulink上驗(yàn)證后在基于Qt的仿真平臺(tái)和GCS中實(shí)現(xiàn)。GCS 提供用戶友好的 GUI 和強(qiáng)大的無(wú)人機(jī)管理功能。GCS與仿真框架的隔離使其能夠在未來(lái)擴(kuò)展到半物理或物理仿真。

用于法醫(yī)證據(jù)檢測(cè)的無(wú)人機(jī)LiDAR傳感器

無(wú)人機(jī)用于使用高精度的LiDAR方法進(jìn)行數(shù)據(jù)收集[113]。無(wú)人機(jī)中的LiDAR系統(tǒng)有助于提高對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施管理的理解和規(guī)劃，并允許幾何提取和光譜檢測(cè)。攝影測(cè)量是一門(mén)科學(xué)研究，用于測(cè)量照片并提供有關(guān)真實(shí)場(chǎng)景對(duì)象的繪圖、地圖和 3D 模型的信息。無(wú)人機(jī)使用激光雷達(dá)技術(shù)，該技術(shù)使用紫外線、可見(jiàn)光和紅外光來(lái)觀察近距離物體。使用紅外光進(jìn)行成像的無(wú)人機(jī)更適合法醫(yī)應(yīng)用。配備激光雷達(dá)系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)能夠收集高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)照片，并通過(guò)錄像搜索證據(jù)，以繪制和重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。傳統(tǒng)的犯罪偵查程序耗費(fèi)大量時(shí)間，然而，引入無(wú)人機(jī)的新技術(shù)和應(yīng)用是司法鑒定的有力工具。無(wú)人機(jī)可以作為一種多用途工具，通過(guò)錄像、攝影和通過(guò)檢查現(xiàn)場(chǎng)和評(píng)估難以到達(dá)的地點(diǎn)來(lái)搜索證據(jù)，從而進(jìn)行犯罪調(diào)查，然而，部署無(wú)人機(jī)進(jìn)行法醫(yī)調(diào)查是一項(xiàng)巨大的技術(shù)。

無(wú)人機(jī)集群概念

無(wú)人機(jī)集群概念呈現(xiàn)了一組無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)以自組織的方式進(jìn)行魯棒操作以完成任務(wù)。目前無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)表明，無(wú)人機(jī)群自發(fā)地建立通信，本質(zhì)上是分散的。

開(kāi)發(fā)和研究了幾種路由協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。為了確保無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，許多研究人員提供了不同的概念、架構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些概念、架構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在特定場(chǎng)景的自主通信方面取得了重大進(jìn)展。此外，無(wú)人機(jī)集群協(xié)同策略在可靠通信中發(fā)揮著重要作用。分散式通信方式為無(wú)人機(jī)智能通信提供了平臺(tái)。

在去中心化架構(gòu)的保護(hù)傘下，無(wú)人機(jī)群通過(guò)消除通信范圍的限制和對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的依賴(lài)，以Adhoc模式進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。無(wú)人機(jī)群的分散架構(gòu)是單組群自組網(wǎng)（SGSAN）、多組群自組網(wǎng)（MGSAN）和多層群自組網(wǎng)（MLSAN）。

無(wú)人機(jī)通信的蜂擁而至，朝著基于云和衛(wèi)星的通信方向發(fā)展，并觸發(fā)了信息。目前的研究趨勢(shì)集中在無(wú)人機(jī)通信群的安全領(lǐng)域

無(wú)人機(jī)的軍事應(yīng)用特定于不同的行動(dòng)，這些行動(dòng)提供有關(guān)戰(zhàn)斗的情報(bào)。它使用一群無(wú)人機(jī)的概念來(lái)收集有關(guān)軍事行動(dòng)的信息。輕微的無(wú)人機(jī)用于炸彈識(shí)別。這些無(wú)人機(jī)是由美國(guó)開(kāi)發(fā)的，旨在提醒軍方拯救人類(lèi)。它可用于偵察敵人的活動(dòng)。無(wú)人機(jī)對(duì)于對(duì)更大的地理區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視非常重要。無(wú)人機(jī)群可以部署在不安全的區(qū)域，以提供有關(guān)安全的信息。無(wú)人機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代這些軍事應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)解決方案。

作者研究了他們的中小型無(wú)人機(jī)的性能，這傾向于以更高的自獨(dú)立性改善自動(dòng)化過(guò)程[80]。另一方面，它改善了系統(tǒng)問(wèn)題和封閉的系統(tǒng)解決方案。值得注意的是，該調(diào)查從傳感器數(shù)據(jù)中顯示了機(jī)器的性能，該數(shù)據(jù)評(píng)估了算法的有限繼承，我們正在通過(guò)不同類(lèi)型的功能變化來(lái)改變環(huán)境條件。他們收集了結(jié)果，結(jié)果顯示可靠性并沒(méi)有提高多少。作者已經(jīng)研究了性能，因此他們提到了收集結(jié)果的一些關(guān)鍵參數(shù)。他們制作了可以改善結(jié)果的預(yù)定義參數(shù)，并有望實(shí)現(xiàn)最佳性能。這些結(jié)果的基本目標(biāo)是提高無(wú)人機(jī)飛行路線的質(zhì)量，并同意允許有效使用傳感器系統(tǒng)。筆者使用帕累托優(yōu)化方法改進(jìn)了飛行路線和帕累托實(shí)際方法，該方法已針對(duì)當(dāng)前飛行進(jìn)行了設(shè)置。

作者討論了決策多無(wú)人機(jī)架構(gòu)的開(kāi)發(fā)，以及作為AWARE項(xiàng)目[81]的一部分開(kāi)發(fā)的真實(shí)無(wú)人機(jī)和WSN實(shí)驗(yàn)。本文檔還提到了各種任務(wù)，包括多架無(wú)人機(jī)監(jiān)視、傳感器部署和火災(zāi)威脅確認(rèn)。為了避免冗余，只強(qiáng)調(diào)了離散的功能，而不是為每個(gè)任務(wù)定義完整的架構(gòu)操作。目標(biāo)的執(zhí)行解決了多無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的核心問(wèn)題，包括任務(wù)的分布式分配、爭(zhēng)議解決和計(jì)劃細(xì)化。此外，還引入了一個(gè)協(xié)作框架，用于在災(zāi)害管理和國(guó)家安全等具有挑戰(zhàn)性的情況下進(jìn)行多無(wú)人機(jī)協(xié)調(diào)。試驗(yàn)表明，其增強(qiáng)的架構(gòu)使我們能夠開(kāi)展廣泛的活動(dòng)：跟蹤、傳感器部署、火災(zāi)識(shí)別和滅火。來(lái)自多家制造商和研究小組的自動(dòng)駕駛汽車(chē)的整合階段是該架構(gòu)的主要特征之一，這使得在AWARE項(xiàng)目期間，各種類(lèi)型的無(wú)人機(jī)能夠以最少的開(kāi)發(fā)工作進(jìn)行集成。然而，由于分布式?jīng)Q策系統(tǒng)，HMI框架的各種任務(wù)實(shí)現(xiàn)和關(guān)閉重啟并沒(méi)有影響平臺(tái)輸出。由于任何通信層限制的不可用性，無(wú)人機(jī)之間的協(xié)作可以通過(guò)分布式方法實(shí)現(xiàn)。

無(wú)人機(jī)安全

無(wú)人機(jī)使用服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇M織和地面站[82]。這些無(wú)人機(jī)使用不同類(lèi)型的通信技術(shù)，如GPS、紅外線、藍(lán)牙、Wi-Fi和ZigBee，但這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)容易受到黑客的安全攻擊[83\u201284]。最近的報(bào)道證明，無(wú)人機(jī)通過(guò)“信道跳”攻擊對(duì)無(wú)人機(jī)發(fā)起了安全攻擊，以控制其接口。

WiFi和GPS干擾器還用于發(fā)起攻擊以破壞無(wú)人機(jī)的通信，這種連接是GPS欺騙6，用于通過(guò)發(fā)送欺詐信號(hào)來(lái)欺騙數(shù)據(jù)接收者[85\u201286]。它使運(yùn)行無(wú)人機(jī)或設(shè)備或終端的程序的數(shù)據(jù)失真，這些設(shè)備或終端與飛機(jī)航站樓、咖啡館和準(zhǔn)備站中的開(kāi)放式 Wi-Fi 系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。

它提取客戶端數(shù)據(jù)，例如用戶名和密碼。攻擊的程度將繼續(xù)上升，制造商和政府應(yīng)該共同努力，保護(hù)這些框架免受攻擊。此外，應(yīng)執(zhí)行運(yùn)輸法規(guī)以制定安全規(guī)則，并應(yīng)為無(wú)人機(jī)客戶提供準(zhǔn)備。應(yīng)派遣安全官員維護(hù)這些裝置和使用它們的平民的安全。無(wú)人機(jī)制造商應(yīng)對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行更好的監(jiān)管和限制。應(yīng)保持個(gè)人信息的隱私性，并應(yīng)注意安全性，以保持與中斷的戰(zhàn)略距離。

無(wú)人機(jī)組網(wǎng)是系統(tǒng)的重要組成部分，它必須能夠提供QoS服務(wù)，但仍然沒(méi)有有效的路由協(xié)議可用于更好的路徑通信。由于在數(shù)據(jù)傳輸和接收過(guò)程中以及無(wú)人機(jī)懸停期間會(huì)消耗大量能量，因此必須開(kāi)發(fā)基于能效的組播路由協(xié)議進(jìn)行通信。QoS服務(wù)交付是無(wú)人機(jī)通信中的一個(gè)大問(wèn)題，因此未來(lái)的研究必須設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新的算法來(lái)避免延遲和重新路由。鏈路穩(wěn)定性也是無(wú)人機(jī)通信中的一個(gè)主要問(wèn)題，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)系統(tǒng)的懸停，每次與基站連接時(shí)都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，需要在該區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的研究工作以提高鏈路穩(wěn)定性。

如今，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)被用于體育廣播的實(shí)時(shí)視頻流，向最終用戶提供具有體驗(yàn)質(zhì)量（QoE）的服務(wù)是服務(wù)提供商面臨的一個(gè)問(wèn)題。QoE域基于用戶的滿意度，因此每個(gè)組織都添加此功能以獲得用戶的反饋，以改善他們的服務(wù)，他們?nèi)詫⑹怯谰每蛻?，但在無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中添加QoE域也是一個(gè)主要問(wèn)題。在這方面，Laghari等人。提出了一種用于QoS服務(wù)交付的無(wú)人機(jī)環(huán)境的QoE模型，但是，所提出的模型并未在實(shí)時(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)[106]。

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將電池用于懸停和能源目的，使用電池它們可以在短時(shí)間內(nèi)飛行，并且在通信和視頻記錄相機(jī)中也會(huì)消耗功率。無(wú)人機(jī)的能量有限也是實(shí)時(shí)流媒體和監(jiān)控的一個(gè)問(wèn)題，因此基于太陽(yáng)能的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將是一個(gè)更好的主意，以實(shí)現(xiàn)在懸停時(shí)間充電，因此它也將增加白天工作的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的操作時(shí)間。

地面站控制：一次又一次地檢查網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可靠性，并模擬車(chē)輛的控制?？刂聘玫臒o(wú)人機(jī)系統(tǒng)需要開(kāi)發(fā)更有效的算法，目前可用的算法不足以完成這一操作。GCS必須通知車(chē)輛之間或任何其他物質(zhì)是否發(fā)生碰撞，并引導(dǎo)替代路徑以避免碰撞，這也需要更多的功率GCS，它通過(guò)改進(jìn)的用戶界面控制所有信息。

 結(jié)論

本文回顧了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和通信設(shè)計(jì)，以及用于連接和發(fā)送數(shù)據(jù)到地面站的方法。此外，我們還討論了通過(guò)傳感器和安全性應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。我們提供無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵定義和概念，以及通信系統(tǒng)和GCS開(kāi)發(fā)的詳細(xì)信息。我們對(duì)無(wú)人機(jī)的安全性以及為干擾無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通信而發(fā)起的攻擊類(lèi)型進(jìn)行審查和分析。最后，為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和通信的進(jìn)一步發(fā)展提供了開(kāi)放的研究領(lǐng)域，從而為行業(yè)帶來(lái)了更好的無(wú)人機(jī)技術(shù)。