无人机导航技术的发展趋势
1.研制新型惯性导航系统，提高组合导航系统精度
目前，研究人员已经研制出光纤惯性导航、激光惯性导航、微惯性仪表、量子惯性导航等多种新型惯性导航系统。得益于现代微机电系统的飞速发展，硅微陀螺仪和硅加速度计的研制进展迅速，其成本低、功耗低、体积小及质量轻的特点很适合战术应用。随着先进精密加工工艺的提升和关键理论、技术的突破，将会有多种类型的高精度惯性导航装置出现，组合导航的精度也会随之提高。
2.增加组合因子，提高导航稳定性能
未来，无人机导航将对组合导航的稳定性和可靠性提出更高的要求，组合导航因子将会有足够的冗余，不再依赖组合导航系统中的某一项或因为某几项因子，若其中的一项或者几项因子因为突发状况不能正常工作，不会影响无人机的正常导航需求。
3.研发数据融合新技术，进一步提高组合导航系统性能
组合导航系统的关键器件是卡尔曼滤波器，它是各导航系统之间的接口，可以对多个导航系统提供的导航数据进行融合处理。目前，研究人员正在研究新的数据融合技术，例如采用自适应滤波技术，在进行滤波的同时，利用观测数据带来的信息，不断地在线估计和修正模型参数、噪声统计特性和状态增益矩阵，以提高滤波精度，从而得到对象状态的最优估计值。此外，如何将神经网络、人工智能、小波变换等各种信息处理方法引入以组合导航为核心的信息融合技术中，正在引起人们的高度重视，这些新技术一旦研制成功，必将进一步提高组合导航性能。
【任务实施】
学生每6人一组，每小组选出1个组长，负责讨论环节的组织、记录和总结。
（1）分小组讨论“什么是导航”以及“从古至今用到的导航方式有哪些”。小组讨论后，选派1名代表总结、陈述讨论结果。
（2）分小组讨论无人机上用到的导航方法和应用场景，然后上网查询大疆T30植保无人机用到的导航技术和导航性能参数，最后总结陈述。
【拓展阅读】
机智号火星无人机在火星首飞成功
机智号火星无人机在火星首次飞行3 m高并悬停了30 s，这是人类制造的飞行器第一次在地球以外的地方的飞行实验（图1-21）。机智号火星无人机的升空意味着人类的探索工作可以从平原地区延伸到更多的领域。
图1-21 机智号火星无人机的首飞
火星上的大气极其稀薄，只有地球的1/100，相当于地球30 000 m的高空。所以，机智号火星无人机的桨叶长1.2 m，而且一分钟要转2 500圈，比普通的无人机螺旋桨转速快5倍。机智号火星无人机的头顶上有一块太阳能电池板，所有的电能都来自这块太阳能电池板，要足足晒1天，才能把电充足。机智号火星无人机用的是锂电池，总容量与一个普通充电宝差不多。锂电池很怕冻，毅力号火星车所在的耶泽罗撞击坑，夜里的气温是-83 ℃，白天的温度是-22 ℃。所以，机智号火星无人机2/3的电能是用来保暖的，只有1/3的电能是用来飞行的，飞90 s就要落下来。机智号火星无人机结构如 图1-22所示。
图1-22 机智号火星无人机结构
在火星上，由于磁场很弱，而且很乱，因此磁罗盘是没有用的，火星上也用不了卫星导航。那么机智号火星无人机是如何导航的呢？机智号火星无人机装备了一个激光高度计、一个手机级IMU、一个倾斜仪和一个向下指向的相机。倾斜仪用于起飞时确定地面的倾斜度，相机用于单目特征跟踪。机智号火星无人机的导航方式是通过一帧一帧地比较几十个特征，利用地面图像作为参照来计算自己到底移动了多远，朝哪个方向移动，从而计算出运动的方向和速度的大小。
【巩固提高】
1.什么是无人机导航？
2.查阅资料，了解大疆精灵4Pro无人机上用到的导航方法有哪些？
3.无人机导航的种类有哪些？