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无人机发展现状及趋势

无人机发展现状及趋势
无人机发展现状及趋势

无人机发展现状及趋势党 芬 王敏芳 汪银辉

一、引言

无人机(Un manned Aerial Vehicles, UAV)是当今世界上军用武器发展的一个热点。无人机通常是指无人驾驶、自主推进,由无线电遥控或自身程序控制,利用空气动力承载飞行并可回收重复使用的飞行器。20世纪60年代初,美国首先将无人机用于军事侦察,此后无人机先后参加了越南战争、中东战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及近期的伊拉克战争,均发挥了重要作用。海湾战争中,美国海军在“威斯康星”和“密苏里”号战列舰上配置了多架“先锋”舰载无人机,这些无人机出动500多次执行了情报侦察、战场监视、目标指示、战损评估等任务,取得了不俗的战绩。科索沃战争中,北约再次使用了大量无人机,美国的12架“掠夺者”无人机在战区实施了不间断的侦察与监视,为北约提供了大量的实时情报信息,美海军的“先锋”舰载无人机还多次承担了战损评估等任务。美国中空战术无人机“捕食者(Predat or)”在对阿富汗的军事行动中,曾在12架该机上发射了115枚“海尔法”式反装甲导弹,并为有人飞机投掷激光制导炸弹指示攻击目标525次,首开了无人机用于攻击作战之先河。在这次的伊拉战争中,无人侦察飞机在战场上空不间断“盘旋”,给前线指挥员提供了第一手、活生生的敌情画面,发挥了通信中继站的作用,将战场上的图像情报及通信信息传送到作战指挥中心。

发展是需求推动的结果,目前世界上包括美国、以色列、加拿大、德国、英国、法国、俄罗斯等在内的30多个国家拥有数百种型号无人机,总计几万架。无人机在执行许多任务方面远比有人机更具特点和优点,因而也更有效。有人预言,无人作战飞机(UCAV)将有可能成为21世纪空中作战的新式武器,成为空中作战的主导力量。还应指出,除军用外,无人机在民用领域也有极为广泛的应用前景。

二、无人机发展背景与过程

1917年英国人研制成功了世界上第一架无人机,从此无人机经过了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制多用途无人机的发展过程,但直到20世纪80年代才得到日益广泛的应用,并在几次局部战争中发挥了重要的作用,其主要军事任务包括照相侦察、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察、战场损伤评估、火炮校正和人员搜救等任务,为武器系统提供目标定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报。由于无人机在执行前线和深入敌后的作战任务中无人员损伤且连续作战性强,因此深受世界各国作战部队的广泛欢迎,并且各国对无人机作为军队战斗力倍增器的作用与地位及其潜在的军事价值取得了共识,从而为无人机的迅速发展提供了强大的动力。到20世纪80年代中、后期,各国制造的无人机有近百种,其起飞质量从数公斤到100kg以上,航程从数公里到上千公里,飞行速度从大于100km/h到超声速。进入90年代,冷战结束后各国军费削减,军队裁员,迫使军方努力寻求既能完成特定任务,又花费较少的途径,这无疑为无人机的发展提供了很好的机遇。迄今,它已发展成为一个独立机种和各

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军兵种的重要装备,并在实战中取得显著战果,同时,在民用方面也获得广阔发展。

纵观无人机发展的历史,大致经历了四个阶段:

第一阶段,即上世纪50~60年代,主要用作防空兵器性能鉴定和部队训练的靶机( Target,D r one);

第二阶段,即上世纪70年代以后,除用作靶机外,大量用作执行战场军事侦察任务的无人侦察机(当时简称RP V—Re mote Pil o2 ted Vehicle);

第三阶段,即80年代以后,其用途大为扩充,广泛用于战场监侦、电子对抗、目标指示、战果评估、通信中继,以及大地测绘、资源探测、空气采样、环保监视、交通管理等各种用途。此期间无人机的飞行控制与飞行管理也有很大改进,实现了超视距控制和自主飞行。故国际上不再称RP V而改称UAV;

第四阶段,即海湾战争之后,在军事需求推动和技术进步的支持下,无人机技术获得飞跃式发展,自动化和智能化程度大大提高,航时大于24h的洲际全天候无人机陆续服役并参加了实战。此时,出现了另一种新的武器概念,即无人战斗机,并很快成为发展热点。

另外,20世纪电子信息技术和航空航天技术的飞速发展,为无人机满足军事需求在技术上提供了保障,促使世界无人机的发展进入一个新的时代,在20世纪末形成了3次发展浪潮。

(1)在海湾战争之后,性能各异、技术先进、用途广泛的战术无人机新机种不断涌现,全世界先后共有30多个国家装备了师级战术无人机系统,在海、陆、空三军组建了无人机队,形成了强大的战斗力。代表性机型有以色列的侦察兵(Scout)、先锋(Pi o2 neer)、搜索者(Searcher);美国的猎人(Hunt2 er)、先驱者(Outrider);法国的玛尔特(Mart)、红隼(Crecerelle);德国的布雷维尔

(B revel);加拿大的CL2289;英国的不死鸟(Phoenix);意大利的米拉奇(M irach);南非的探索者(Seeker)、秃鹫(Vulture)和俄罗斯的雄蜂(Sh mel)等。这是第一个无人机发展浪潮。

(2)1993年美国启动了蒂尔(Tier)无人机计划,发展中高空、长航时无人机系统。自从美国的“捕食者(Predat or)”(蒂尔II)中空长航时无人机在波黑和科索沃战场试用获得成功后,开始形成了第二个发展浪潮。此浪潮虽然没有第一次浪潮大,仅有美、以、法少数国家投资发展,但因长航时无人机所独具的全天候、大纵深侦察监视能力很有吸引力,有许多国家对此系统表示出极大兴趣。代表性机型有美国的捕食者( Predat or)、全球鹰(Gl obal Ha wk)(蒂尔Ⅱ+ )、暗星(Dark Star)(蒂尔Ⅲ);以色列的苍鹭(Her on)、赫尔姆斯(Her mes);法国的鹰( Eagle)、萨若海尔(Sar ohale)等。

(3)20世纪末出现的第三个较大的无人机发展浪潮是固定翼和旋翼战术无人机系统。此类无人机与大型战术无人机相比具有体积小、机动性好、价格低廉、使用简便且容易与其他军事设备配套使用等优点。该类无人机装备陆军、海军陆战队旅、团级部队和海军舰队,可执行多种军事任务,用途极为广泛,非常适合大量发展中国家的需求。代表性机型有美国的影子(Shadow) 200、火线侦察兵(Fire Scout)和奥地利的坎姆考普特(Ca mcop ter)等。

三、无人机的种类与特点

无人机可执行任务的种类越来越多,促使人们越来越有兴趣研制和试验各种用途的无人机。目前,世界研制生产无人机型号多达数百种,还掺杂许多改型机,比有人驾驶飞机的种类还多,架数达几万架。与此同时,也就提出了各种不同的无人机分类标准。如,按机体尺寸分,有大、中、小、微型4种;按动力装置分,有超声速燃烧冲压式、涡轮喷气式、活塞式、转子发动机式、太阳能电

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动机式等;按使用功能分,有靶机、侦察机、诱饵机、监控机、试验机、对地攻击机和空战无人机等;按飞行性能分,有长航时、超远程、超声速、高亚声速和低速等不同机型。但是,由于当前无人机的种类繁多,因此准确分类相当困难。本文从军事意义上按以下两个方面对当前无人机进行归类。

(一)根据续航时间或航程分类

根据航程、活动半径、续航时间和飞行高度不同,军用无人机可分为长航时无人机(也称战略无人机,如美国“捕食者”、以色列的“搜索者”等)、中程无人机(如美国的350型中低空无人机)、短程无人机(如以色列的“先锋”、美国与以色列联合研制的新一代“猎犬”等)和近程无人机(如以色列的“微V型”无人机)。其中,长航时无人机主要用于战区级使用,由联合部队指挥官通过卫星通信和中继来统一控制与指挥,对战场覆盖区域大,图像分辨率高,一般由固定基地起降。而短、近程无人机由基层部队指挥官通过视线来实施控制与指挥,侧重战场特定区域,主要提供视频图像,带宽窄,部署是松散型的,更灵活机动一些。

(二)根据军事用途分类

分为以下几类:

(1)靶机。模拟飞机、导弹和其他各种飞行器的飞行状态,主要用于鉴定各种航(防)空兵器的性能和训练战斗机飞行员、防空兵器操作员。

(2)侦察机。进行战略、战役和战术侦察,监视战场,为部队的作战行动提供情报。侦察监视无人机是目前门类比较齐全,并在实战中大量应用的无人机,如美国在研的“全球鹰”无人侦察机、“暗星”隐身无人侦察机、“捕食者”无人侦察机、“骑士”无人侦察机等。

(3)诱饵无人机。诱使敌雷达等电子侦察设备开机,获取有关信息;模拟显示假目标,引诱敌防空兵器射击,吸引敌火力,掩护己方机群突防。

(4)电子对抗无人机。分为电子侦察和电子干扰无人机,前者用来收集敌方的通讯情报及电子情报,例如瑞安公司的147系列无人机;后者用来对敌方的通讯指挥系统进行电子干扰,如美国的air2Ex ja m无人机。

(5)攻击无人机。攻击、拦截地面和空中目标。攻击无人机携带有小型和大威力的精确制导武器、激光武器或反辐射导弹,对敌雷达、通信指挥设备、坦克等重要目标实施攻击以及拦截处于助推段的战术导弹。而目前世界无人攻击机大多是空对地(舰)型的。空对空无人攻击机至今还处于试验研究阶段。

(6)通信中继无人机。利用无人机向其他军用机或陆、海军传送图像等信号,一般用安装了超高频和甚高频无线电通信设备的无人机进行中继通信。

(7)其他用途的无人机。无人机还可以用于目标鉴别、激光照射、远程数据传递的空中中继站、反潜、炮火校正和远方高空大气的测量以及对化学、细菌污染和核辐射的侦察等。

(三)无人驾驶飞机特点

无人机在现代战争中逐渐替代有人机,得到大力发展和广泛应用,与它自身的优点是分不开的。它与有人驾驶飞机相比,具有以下特点:

(1)重量轻,尺寸小。据统计,世界300多种无人机(不包括由有人机改成的无人机)中,有66.9%的起飞重量不超过200kg, 77.4%的重量在500kg以内,起飞重量大于2000kg的不到10%,没有超过10000kg 的。而有人驾驶军用飞机起飞重量均在10000kg以上,有的甚至超过60000kg。无人机的最大尺寸(除了长续航时间飞行器之外)一般不会超过10m,一半以上最大尺寸在5m以下,而有人驾驶飞机的最大尺寸一般在12m以上。

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(2)费用低。中小型无人机价格范围都在1万~100万美元之间,其中有24%的无人机在10万美元以下,65%的在10万~40万美元之间,而且有不少小型无人机在1万美元以下。相比之下,价值几百万到几千万的有人驾驶军用飞机的价格要高很多。另外,在驾驶员培训和燃料消耗方面,无人机也比有人机低很多。

(3)机动性高。无人机不需要考虑人的承载能力,过载可以大于±4g,目前有的无人机机动过载己经达到±12g。但有人飞机必须考虑人的承载能力,使机动性受到限制。

(4)隐蔽性好。无人机尺寸小,结构设计时可大面积采用雷达反射特征与红外辐射特征小的材料制造,在结构与总体布局上可采取“隐形”措施,在小发动机上可采取消音措施。

(5)适应性强。无人机的发射比较简单、灵便、多样,可由地面、舰艇发射或母机携带至空中发射。在地面发射时,可由固定式或活动式发射装置发射,滑跑起飞距离一般不超过300m;而有人机起飞滑跑距离在1000m以上,并且对跑道的要求也高。另外,无人机回收也较简单,可以用降落伞或拦截网回收,这为部队灵活机动的军事行动创造了有利条件。

(6)安全性高。人不必冒生命危险,这是无人机最根本的特点。它能在敌人威胁力强的危险区执行任务,能在复杂恶劣气候条件下或在有核、生物、化学作用的危害区工作,能昼夜长时间连续飞行。

四、无人机发展的关键技术

20世纪70、80年代后,微电子、光电子、微米、纳米与微机电系统、计算机与信息处理、隐身、新材料等高技术的迅猛发展,为军用无人机性能的大幅度提高奠定了坚实的物质基础。未来无人机必须具备的能力可能受以下关键技术发展的影响:

(1)气动技术。由于军用无人机对灵敏度、飞行高度以及雷达反射面积等有特殊的要求,因此对各种先进技术气动布局的研究就显得尤为重要;又由于无人侦察机不用考虑飞行员等因素,所以可以采用比有人侦察机更激进的气动布局,无尾、三角翼构型的发展满足了这方面的需求。

(2)动力技术。军用无人机一般要求长航程,因此必须采用高效率的动力技术。此外还可以开发新的轻型高效燃料,如高效的航空煤油和使用太阳能做动力等,如美国正在试飞的“太阳神”太阳能无人侦察机。采用新的能够与机体气动布局相配合的推力矢量和分裂式副翼进行飞行控制,还有一种使用射流多轴推力矢量技术,即通过控制发动机向喷口处的喷气方向进行飞行姿态和方向的控制。这种技术免去了以往机械式推力矢量装置的动部件,不仅可以使固定喷嘴更轻,在外形上还能降低雷达横截面,并能快速降低喷口温度以减弱红外信号。

(3)人工智能技术。军用无人机特别是无人战斗机存在的主要问题是飞机的自主程度。这需要一些智能的、基于规则的任务管理软件来驱动安置在无人机上的综合传感器,保证通信联接,完成无人机与操纵人员间的交互,这不仅使无人机能确保按命令或预编程来完成预定任务,对已知的目标做出反应,还能对随机冒出来的目标做出相应反应。

(4)通信技术。宽带、大数据流量的数据链技术可以使军用无人机远距离快速传输信息,实施超视距控制,是发展军用无人机的关键支撑技术。如果在远距或敌人干扰的情况下不能实时通信或不能可靠工作,信息无法发给指挥控制中心,指令也无法发给正在工作的无人机,人就无法在其中发挥作用,无人机将失去其优势。

(5)先进的发射回收技术。未来战争要求军用无人机的发射和回收更加简便,不依赖跑道起降,将有可能改变未来空中作战样式。因此,大型无人机的零长度发射技术和

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安全回收技术的发展对军用无人机具有重大意义。

(6)武器和设备的小型化。在机载武器系统方面,将会采用最先进的空对空和空对地武器,使用非常小、非常灵巧的炸弹和导弹,使有效载荷能力最优,在同样的重量下,其破坏能力比现在增加10倍。电子设备将更先进,如采用内嵌式传感器可实现360o的认知能力,通过采用合成孔径雷达、低截获率的通信设备将提高无人机对战场态势掌握能力,并增加抗干扰能力。

(7)纳米技术。纳米技术是制造超微型零部件的技术依托,纳米技术的成熟是当前各国开展微型军用无人机的研制的重要技术基础。

五、世界无人机发展趋势

世界主要国家研制、装备未来军用无人机有以下发展趋势。

(一)高空、长航时

小型短程无人机适合近距离战场侦察、目标指示、火力校准等,但很难满足电子对抗、电子侦听的需要,主要存在承载能力小,供电不足,续航时间短等问题。发展高空、长航时无人机是必然趋势,美国正在加紧研制“高点”和“秃鹰”无人机(美国波音公司研制的“秃鹰”无人机设计高度为27km,航程14km,续航时间160h),这两种无人机可完成空/海大范围搜索和监听,空战早期预警、充当跨国通信中继平台,甚至可以替代低轨道通信卫星,承担高分辨率侦察与监视任务。美国还利用太阳能来研制高空、长航时无人机,这种称为“太阳之神”的无人机续航时间可达几个月,它的主要任务是通信中继。

(二)智能化

随着微电子技术、自动监视和导航定位技术的发展,研制智能化无人机已成为可能。智能化无人机能够自主地飞到目标区,自主搜索目标、探测敌方的地形特征和搜索战术部署情况,并识别战机与威胁,自主决策行动,并携带智能武器系统。据报道,美国防高级研究计划局已出台一种智能化无人机的方案,将在2025年前投入使用的“攻击星Strike Star”属于此种无人机。

(三)隐身性

现代战争远程奔袭和精确打击的作战方式对隐身性能的要求越来越高。无人机体积小、重量轻、采取独特的外形设计,使其雷达反射截面积比有人驾驶飞机小得多,而且无人机机体表面涂敷着隐身性能很好的涂料,使其隐身能力大大增强,如美国波音公司的“蜻蜓”无人机验证机采用鸭翼、水平尾翼和2个旋翼作为产生升力的翼面;进气道与机身在外形上融为一体,大大降低了雷达的反射截面积;且旋翼与机身表面都涂敷了用于吸收雷达波的复合材料,使其隐身性能大幅提高。美国最新研制X-47“飞马座”无人战斗机的验证机选择菱形布局,同时尽量减少机体表面缝隙,机体全部采用具有隐身性能的复合材料,因此,雷达反射截面积极小。此外,无人机还可实施电子干扰来增强其雷达隐身能力,以及利用其体积小、重量轻、灵活的特点,通过超加速升降、倒飞、急转弯等机动方式增强其隐蔽性。

(四)微型化

微型无人机通常指基准尺寸(长度和翼展)小于15c m的无人机,重量不超过1kg,这种无人机用雷达或红外传感器很难探测,飞行起来很安静,常使人无法察觉。美国防预研计划局和海军研究实验室近年来一直在研究、设计和制造巴掌大小的无人机用于执行情报、监视、侦察和电子战任务,通过人工、弹药或武器平台发射升空,靠纽扣大小的电机或喷气发动机驱动。随着纳米技术、微型传感器技术、微电波技术的进步,微型无人机将得到进一步的发展。目前美国正在着手包括12种微型无人机的研制计划,

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其中2种固定翼、1种旋转翼和1种折叠翼型已开始动作。这4种机型尺寸均为15c m,时速48km,并装有5g的微型GPS装置,1种固定翼样机还装有军用摄像机,航程5~10km;旋翼型重300g,可携带红外成像设备, GPS导航,续航时间可达2h。“微星”(m i2 cr ostar)、“黑寡妇”(black widow)等为目前美国在研的微型无人机。

(五)强攻击能力

现代地面防空武器装备地不断发展,使飞机面临的威胁日益增大,用无人机代替有人机执行对地攻击(特别是高风险的压制防空)甚至空战任务的必要性越来越明显。而且航空电子设备的小型化、集成化、智能化和信息融合,以及载荷能力的提高,使无人攻击机跨入了作战飞机的行列。美国研制的“无限战斗空中飞行器”既可执行情报侦察任务,又可执行作战突击任务,它使用重量为45~113kg的小型“灵巧”炸弹等多种精确制导武器,是一种极具杀伤破坏力的无人化武器。有人预言,到2025年左右,无人攻击机将有可能成为战斗机群中的主力。

(六)作战任务扩展化

无人机技术已日趋成熟,性能日臻完善,它能够承担的任务范围进一步扩大,任务级别由战术级扩展到战役、战略级;任务性质由支援性保障任务扩展到攻击性任务,并将作为新的杀伤性平台出现在21世纪战场上。

侦察无人机的任务已由战术侦察范围向战略侦察范围扩展。美军在2001年后就用“全球鹰”高空长航时无人机取代U-2有人侦察机。在21世纪,无人侦察机将成为卫星侦察、有人侦察的重要补充与增强手段。无论在战略还是战术范围,无人机都将成为应用非常广泛的低风险、高费效比的战场感知平台,成为2010年C4I SR系统的重要组成部分。

无人预警机通过将预警雷达天线与侦察雷达天线共装在无人机的机翼上,实现一架无人机可同时完成对空中目标预警和对地面监视目标的能力。预期能取代目前的预警机和“联合星”战场侦察飞机。

无人战斗机设计人员因无需考虑驾驶员的生理和心理极限,可设计出布局奇特,性能怪异,具有高过载、大机动、高隐身能力的无人战斗机。在21世纪,无人作战空中飞行器将取代有人轰炸机、歼击机、武装直升机和巡航导弹的部分功能,成为空中精确打击武器系统的一种新手段。美国计划用空战型无人机取代F-16/18战斗机。

六、结束语

在现代高技术条件下的陆、海、空、天、电五维一体的战争中,无人机的使用非常广泛,既能执行各种非杀伤性任务,又能执行各种软、硬杀伤任务,包括战场侦察、监视、巡逻、电子侦察、探雷、防核生化探测、通信、电子干扰、战斗评估、雷达诱骗、炮火校射、激光制导、目标指示、反装甲、反辐射和反舰艇等。此外,还可进行精确打击、定点轰炸,甚至还可以拦截战术导弹和巡航导弹,代替人员在核生化或其它特殊条件下执行作战任务。无人机的用途由执行侦察任务扩展到执行多种打击任务之后,必将演变成为一种高效费比、攻防兼备的全新概念武器,并将引起军队作战思想、作战样式和组织编制的一系列变革。如西方的一些军事专家近期推出的所谓“零伤亡”战争理论就是以无人机为代表的无人作战武器平台为基本核心策划的。在21世纪,一旦高空、长航时无人侦察机、无人轰炸机、无人战斗机等高级无人机投入战争,将会导致武器装备的第三次革命。

党 芬,南京理工大学信息中心讲师

王敏芳,南京理工大学信息中心副研究员

汪银辉,南京理工大学信息中心工程师

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军用无人机的发展现状及趋势

军用无人机的发展现状及趋势 作者:戎皓 智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,军用无人机已发 展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台,受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍,并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。 关键词:军用无人机、作战应用、发展 1. 引言 用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务,是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用,而且在未来战场上的用途将越来越大,成为世界各军事大国武器装备发展的重点。 2. 军用无人机的发展概况及作战应用 1909年第一架无人机在美国试飞;1917年,英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60~70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用,是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中,以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群,掩护战斗机超低空突防,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中,以军派遣“猛犬”无人机,诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹,为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中,美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场,用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等,为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据,对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。 3. 军用无人机的种类与特点 3.1 种类 目前从事研究和生产无人机的有美国、俄罗斯、以色列、英国和南非等近30个国家,无人机的型号已经增加到200种以上,无人机的种类繁多、用途广泛。军用无人机的主要用途有:

浅谈无人机的发展现状及发展趋势

浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步,计算机技术日新月异,人工智能、云计算已经得以实现,智能化、信息化和自动化的时代已经到来,无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术,由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势,现在广泛应用到军事领域,用于侦查、干扰,战场目标摧毁等,效果极佳,受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究,尝试解开无人机的面纱,让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机;发展现状;发展趋势;军事领域 随着科技的发展,人们对未知领域的探索也拉开帷幕,面对着高风险、高强度的任务,人们开始利用无人机替代有人飞机来执行,这也是大势所趋,形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备,有的是利用预编程序操控,又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速,在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本,因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用,最早出现在美国,1909年世界上第一架无人机在美国试飞,并取得了不错的成绩。接下来的几年里,英德两国也开始研究无人飞机,并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来,军事领域显得兴趣盎然,现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代,无人机已经开始应用到军事领域,在美越战争中,美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是,最经典的无人机作战运用,属于以色列人。在第四次中东战争中,以色列使用BQM-74C无人机,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时,利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机,并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末,很多的国家已经研制出新时代的军用无人机,并且纷纷应用到军事领域,用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等,一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展,军用无人机的发展日趋成熟,它与有人机相比具有相当大的优势,比如,相对于有人机来说,无人机的操作简单,材料花费较小,关键是可以无飞行员亲自操作,伤亡率低;无人机顾名思义隐蔽性较好,不易暴漏,获取情报的真实度较高,生命力极强;另外,就是无人机的跑距离较短,易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说,掌握此技术的国家已经有30多个,无人机的类型也有200种以上,军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机,按照及功能,可以划分为以下几个类型:靶机:主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能;侦察机:主要用于战场相关情报的搜集和处理;诱饵机:主要是诱使敌雷达,进行空中打击;电子对抗机:主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦;攻击机:主要是目标打击和战场摧毁;战斗机:用于空袭或者地面打击;其它无人机:比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征,但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步,而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势,在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量,而是科学技术

我国无人机的发展趋势与展望

《冲上云霄—飞机鉴赏》 课程学习报告 题目我国无人机的发展现状及发展前途姓名管清烨 班级法学161 学号201650725134

我国无人机的发展现状及发展前途 随着科学技术的发展,越来越多工作技术的进步及更替,面对人类无法胜任的高难度、高风险与高含量的任务。无人机应运而生。它替代有人驾驶的飞机去执行这些任务。无人机是一种有无线电来操控的设备,遂有人称其为遥控驾驶航空器。它能够趋于完美的利用人工智能、信号处理和自动驾驶等精尖技术,并由于它具有体积小、无人驾驶和航程远等优势被广泛应用,在自然环境考察、科普研究、农业领域、维护国家主权与公共卫生安全等等许多方面都有所应用。 20世纪70年代,我国才开始自主研制无人侦察机,80年代初装备部队。改革开放以后,在民用领域中探索可行性,中国航空事业经过60多年的辛酸历程,从无到有逐步成为我国经济发展的支柱。我国从事无人机行业的单位有300多家,形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系的有160家左右。研制投入使用的无人机型多达百余种,小型无人机技术已逐步完善,战略无人机已成功试飞,攻击无人机也已试射空地导弹多次成功。我国在2014年无人机销售

量2万架左右。50%以上的增长在未来几年将持续保持,在2014年我国民用无人机销售规模已经达到40亿元。2002年-2015年7月,国内与无人机相关的专利申请15 245件,其中,新型专利占比37.48%,发明型技术专利占57.39%,外观专利占比5.13%。 现阶段我国无人机存在的一些劣势。行业规划与规范问题。存在低水平重复、重复投资、高端项目攻破困难。发动机瓶颈问题。发动机的问题很大程度上制约着我国无人机的发展,一方面是对发动机也提出了特殊的要求的无人机特定的高空低雷诺、大过载等飞行条件;另一方面研制基础本身较为薄弱。涡扇发动机是未来应用的主要走向与国外的差距较为明显,达不到无人机对飞行速度、航时等指标的要求。无人机行业人才紧缺。据初步判断,我国在2018年需要无人机从业人员达40万人次,截至2016年10月,国内持证从业的飞手、维修、研发等人员却不到10 000人。 无人机的广泛应用各领域。我国无人机近些年来发展较快,军用无人机在中国2015年9月3日大阅兵上展现出其风采,而民用无人机发展形势也是一片大好,2015年我国无人机销售3万余架,其中民用无人机就占了97%。以深圳市大疆创新科技公司为首的民营公司,更是将民用无人机做到了极致,之前的民用无人机是用航空拍摄的,从不同的角度审视这个世界的美,后来发现这小小的无人机还有大用,有些测绘人员不方便到达的地方,无人机可以飞临其中进行遥感测绘。护林人不必每天用脚巡山,只需在房子里操控无人机便能查遍森林的每一个角落。2012年某天,一个黑色的无人飞行器提着一个箱子,摇摇晃晃的飞临京东商城总部的楼顶,京东商城的总裁刘东强从机械臂上接过箱子,宣布京东商城将在未来发展无人机送快递的业务,是的,在这个电子商务的时

民用无人机发展现状及应用分析

民用无人机发展现状及应用分析 一、民用无人机行业发展现状 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化,与军用无人机的百年历史相比,民用无人机从20世纪80年代才开始起步,在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同,民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化,民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源:中投顾问产业研究中心

图表不同用途民用无人机 资料来源:中投顾问产业研究中心 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞机高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物估产,管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点,在洪水,旱情,地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和巡检两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,中国无人机起步较早,20世纪80年代,西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段,民用无人机才得到充分关注。

2017年无人机发展现状及发展前景分析研究报告

2017年无人机发展现状及发展前景分析 研究报告

小型无人机行业最近可谓热潮涌动,极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野,还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时,大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头,2014年营收近30亿元,市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强,国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。 套用大疆创新创始人汪滔的话:“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年,从有成熟产品到现在不过4年,而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期,越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展,同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。

小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期:市场规模快速成长,国外巨头纷纷布局 所谓无人机,即不载人的飞行器。按照技术来划分,无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类,而前三类应用最为广泛,其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点,应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。 多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低,但飞行时不太稳定、很难控制,容易因侧翻而坠机,所以需要自动控制器和导

航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤,难以应用在小型飞行器上,所以很长一段时间内,多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后,得益于MEMS技术的发展,重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法,多旋翼无人机的研究和使用成为热点。 2006年至2015年,国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2015年,法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone,它不仅控制简单、可实现悬停,还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。 AR.Drone轻便灵活、操作便捷,最终大获成功。在AR.Drone的引领下,全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮,多旋翼飞行器进入快速发展期。目前,中国的DJI(大疆创新)、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。

民用无人机行业发展现状与应用情况

民用无人机行业发展现状及应用情况 一、民用无人机行业发展现状 民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化,与军用无人机的百年历史相比,民用无人机从20世纪80年代才开始起步,在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同,民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化,民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源:产研智库

图表不同用途民用无人机 资料来源:产研智库 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞机高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物估产,管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点,在洪水,旱情,地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和巡检两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中国无人机起步较早,20世纪80年代,西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段,民用无人机才得到充分关注。

无人机发展现状以及未来趋势研究

无人机发展现状以及未来趋势研究 2014020912026 姚聪 【摘要】随着世界科技的进步,计算机技术日新月异,人工智能、云计算已经得以实现,智能化、信息化和自动化的时代已经到来,无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术,由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势,现在广泛应用到军事领域,用于侦查、干扰,战场目标摧毁等,效果极佳,受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究,尝试解开无人机的面纱,让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机;发展现状;发展趋势;军事领域 随着科技的发展,人们对未知领域的探索也拉开帷幕,面对着高风险、高强度的任务,人们开始利用无人机替代有人飞机来执行,这也是大势所趋,形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备,有的是利用预编程序操控,又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速,在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本,因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用,最早出现在美国,1909年世界上第一架无人机在美国试飞,并取得了不错的成绩。接下来的几年里,英德两国也开始研究无人飞机,并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来,军事领域显得兴趣盎然,现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代,无人机已经开始应用到军事领域,在美越战争中,美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是,最经典的无人机作战运用,属于以色列人。在第四次中东战争中,以色列使用BQM-74C无人机,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时,利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机,并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末,很多的国家已经研制出新时代的军用无人机,并且纷纷应用到军事领域,用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等,一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展,军用无人机的发展日趋成熟,它与有人机相比具有相当大的优势,比如,相对于有人机来说,无人机的操作简单,材料花费较小,关键是可以无飞行员亲自操作,伤亡率低;无人机顾名思义隐蔽性较好,不易暴漏,获取情报的真实度较高,生命力极强;另外,就是无人机的跑距离较短,易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说,掌握此技术的国家已经有30多个,无人机的类型也有200种以上,军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无

国内无人机航拍现状的几点分析

国内无人机航拍现状的几点分析 随着今年国家的各项政策决议,无人机航拍、遥感市场将在未来几年迎来跨越式发展的新契机。低端航拍无人机的应用,远不止航空拍摄、航空摄影、航拍这么一点,我所接触过有明确需求的航拍用户,有固定翼航拍的森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、军事侦察、搭载航拍电子设备进行科研试验、海事侦察、保钓活动等方面的航拍应用需求,还有我听说但却未直接接触的需求,包括固定翼航拍的环境监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒,直升机航拍的反恐、消防航拍侦察等。 无人机航拍将大显身手 不同的无人机应用,对飞机系统的各项指标各不相同,比如森林防火要求航时长,应急救灾要求抗风能力强,科研试验要求载重大,军事侦察要求展开时间短5分钟内就能起飞,边境巡逻要求长航时加高海拔(油机达不到),地震调查要求机动性强,运输方便,不挑起降场地、易操作,保钓要求抗风能力强、航时远、成本低……而航拍要求姿态、定高的精确度、发动机的可靠性。 国内工业部门(包括院所和航空、航天集团公司)研制的无人机技术高于民营企业,但无人机在我国毕竟首要用于军事用途,所以高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机都应用于军事领域,几乎全部是由航空集团、航天集团以及院校研制与生产,主要是应付军队的需求,任务十分饱满,所以才无瑕顾及民用领域。但随着国家信息化建设,地球信息技术产业发展,民用无人机市场会逐渐得到重视,除了国内工业部门(包括院所和航空、航天集团公司)以外,更需要民营企业研发生产性价比更高的,满足市场需求的民用无人机。从而把成本拉下来,应用推上去。这是一个趋势。 目前民用无人机航拍的缺点:市场不够规范,需要技术投入 虽然目前民用无人机的研制生产确实还没有明确的骨干单位,但包括贵航、时代电子在内的一些国有集团公司已经开始往低端的民用领域进军和扩展了,所以想进军无人机行业或者已经在行业里的同志们应该有危机感。虽然院所、航空集团在逐渐往低端靠,但无人机行业前景相当广阔,据称是“预计今后10年内民用无人机市场的销售额可达10亿美元。无论是军用还是民用,无人机都将朝着模块化、标准化、多样化和系列化的趋势发展,其应用范围广泛,前景喜人。”院所、航空集团的最大缺点,就是体制

未来年无人机行业发展未来前景预测分析

1.1未来5年无人机行业发展未来前景预测分析 1.1.1中投顾问对无人机行业发展因素分析 一、有利因素 (一)标准体系发布 2017年6月,工业和信息化部联合国家标准化管理委员会、科技部、公安部、农业部、国家体育总局、国家能源局、中国民用航空局等部门发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017-2018年版)》。 《指南》坚持统筹规划、引领发展,多方参与、协同发展,需求牵引、急用先行,军民融合、开放合作的原则,确立了无人驾驶航空器系统标准体系“三步走”建设发展路径,明确了系统标准体系建设的总体要求、建设内容和组织实施方式。根据无人驾驶航空器系统分类分级复杂、体积重量及技术构型差异大、应用领域众多等特点,《指南》从管理和技术两个角度,提出了无人驾驶航空器系统标准体系框架,包括“分类分级”、“身份识别”等基础类标准,“注册管理”、“制造管理”、“运行管理”等管理类标准,“系统级”、“部件级”等技术类标准以及在不同行业的应用类标准,其中,基础类标准以国家标准为主,管理类标准、技术类标准和行业应用类标准以行业标准为主。 下一步,工业和信息化部将会同相关部门进一步推进无人驾驶航空器系统标准体系建设工作,以标准引领和促进无人驾驶航空器系统产业发展。 (二)无人机飞行走向合法化 2017年8月,《四川省民用无人驾驶航空器安全管理暂行规定》通过审议并公布,该规定的出台有望使无人机的飞行正常、合法化。《暂行规定》的发布确定了四川省关于无人机、航模和其他飞行器的管理职责,对于规范各种飞行器的飞行起到了非常积极的作用。 同月,江苏无锡也发布了《无锡市民用无人机驾驶航空器管理办法》,该《办法》主要规范了民用无人机管理的基本事项、实名等级制度、飞行要求及禁止飞行区域四个方面内容,并对民用无人机违法违规行为设置了详细的处罚规定。 从内容上看,两条法规都对无人机的飞行区域做出了明确限制,不过相比此前各地发布的“禁飞令”来说,这种限制相对更合理。另外,两地的无人机相关管理法规都规定无人机必须进行实名登记才能展开飞行活动,对违反相管理法规的行为也提出了明确处罚措施。四川和无锡两地无人机相关管理法规的正式发布,意味着无人机飞行将再次进入合法化时代,无人机的合理监管走上了正轨。 (三)无人机应用广泛 无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递

无人机相关技术与发展趋势_甄云卉

第28卷第1期 兵工自动化 Vol. 28, No. 1 2009年1月 Ordnance Industry Automation Jan. 2009 ·14· 文章编号:1006-1576(2009)01-0014-03 无人机相关技术与发展趋势 甄云卉,路平 (军械工程学院 光学与电子工程系,河北 石家庄 050003) 摘要:无人驾驶飞机(简称“无人机(UAV )”)主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。其相关技术涉及隐身、飞行控制、动力、数据链、发射等方面。根据其运用灵巧、精度高、可重复利用等特性,在军用、民用以及研究领域有着广泛应用。针对现有状况阐述无人机目前存在的问题,展望今后的发展趋势。 关键词:无人机;飞控系统;隐身技术;数据链;雷达散射截面 中图分类号:V279 文献标识码:A Related Technologies and Development of UAV ZHEN Yun-hui, LU Ping (Dept. of Optical & Electrical Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China) Abstract: The Unmanned Aerial Vehicle (UVA) comprises airplane frame, flight control system, data link system, launch reclaim system, power-supply system, etc. Its related technologies contain stealth, flight control, power, data link, and so on. Based on the characteristics of being used smartly, accurately and repeatedly, it is widely used in military affairs, the civil and the research field. Analyze recent problems of the UVA system under current circumstances, and cast a light on the UAV in the future. Keywords: UAV; Flight control system; Stealth technology; Data link; RCS 0 引言 随着科技信息时代的发展,未来信息化条件下的战争将对武器装备的高射程、高精度、零伤亡、高重复利用率以及隐蔽性等特征提出更高要求。无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle ,UAV ,简称“无人机”)与其他武器相比有更好的优越性。无人机是具有自主程序控制、可进行无线遥控飞行的空中飞行器,可与遥控人员协作完成半自主控制,也可在无人驾驶、控制的状态下自主操作。无人机设计灵巧,空间利用率高,可重复使用,实际用途十分广泛。故对其相关技术与发展趋势进行研究。 1 无人机的系统组成及特点 1.1 系统组成 无人机主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统,相当于无人机系统的“心脏”部分,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响,对其飞行性能起决定性的作用;数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输,以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性,以保证信息反馈的及时有效性和顺利、准 确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空以达到安全的高度和速度飞行,并在执行完任务后从天空安全回落到地面。 1.2 系统特点 1) 机体灵活性好,体积小、重量轻。由于无人机的设计不用考虑驾驶员的部分,机身可以设计得很小,同时使用较轻的材料以减轻机身重量,提高生存能力和飞行速度。 2) 可担负多载荷任务并进行远距离、长时间续航。与相同体积和重量的有人机相比,无人机有更多的空间和载重量用来承载燃料、武器和设备等,提高了工作效率,延长了续航时间;同时,不用考虑飞行员自身的承受极限和飞行加速度的影响,可执行更复杂的飞行作战任务。 3) 隐身性能好,生存能力强,费用低廉。与载重量相当的有人驾驶飞机相比,无人机造型小巧,机体灵活,可采用雷达反射特征不敏感的材料制造以达到较好的隐身效果,从而躲避敌人的探测。目前,大部分中小型无人机的价格已降至有人驾驶飞机的1/10左右,而小型无人机更是价格低廉。 4) 安全系数高,自主控制能力强。无人机最大的特点就是机上无人驾驶,使其可以担负许多有人 收稿日期:2008-07-23;修回日期:2008-09-03 作者简介:甄云卉(1981-),女,黑龙江人,军械工程学院在读硕士研究生,从事数字通信技术及其应用研究。

四旋翼无人机前沿报告

四旋翼无人机前沿报告 近些年来,各国的许多研究机构都对小型四旋翼无人机进行了一系列的研究,下面列出来一些比较有代表性的四旋翼无人机研究成果。 一、国内外技术发展现状 1.“蜻蜓”无人机 近期,约翰-霍普金斯大学的应用物理实验室的一个研究小组就开发出了一个叫做“蜻蜓(Dragonfly)”的概念无人机任务。该任务提出了一款利用放射性同位素驱动的双四旋翼飞行器,它将可以在土星最大的卫星Titan上执行太空任务。蜻蜓项目首席研究员Elizabeth Turtle指出,这种实验是他们在实验室无法进行的,因为涉及到时间尺度问题,而Titan富含有有机分子和液态水的表面却能维持很长一段时间的时间尺度。该项目就是为了研究Titan生命前化学而设计的。由于Titan表层厚重的云层使得那里的太阳能效率并不高,为此,研究人员改用了多任务放射性同位素热电机(MMRTG)为飞行器提供能源。据了解,MMRTG能让这架双四旋翼无人机在白天持续飞行一个小时的时间,夜晚它将接受充电。蜻蜓无人机的空气流动可以让它收集样本和测量的种类获得增加。在时长1个小时的飞行中,飞行器大概能飞10到20公里。这意味着蜻蜓可以在为期两年的任务中探测到的范围非常广。 2.“OS4”四旋翼无人机 OS4是EPFL自动化系统实验室开发的一种小型四旋翼飞行器,研究的重点是自主飞行控制算法和机构设计方法,目标是要实现室内和室外环境中的完全自主飞行。目前,该项目以及进行了两个阶段。OS4I最大长度约为73CM,质量为235g,它使用了Draganflyer3的十字框架和旋翼,电机型号为Faulhaber1724,微惯性测量单元为Xsens的MT9-B。研究

无人机论文

外军无人机现状及发展趋势分析 摘要:无人机的发展历史可以追溯到上一世纪20年代,应技术进步和战争需求,无人机已逐渐发展为世界各国尤其是发达国家武器装备中重要组成部分之一,无人化也已日益成为未来战争发展的方向之一,同时无人机也正在向民用化发展。进入20世纪末,无人机发展进入了一个新时代并先后形成三次发展浪潮。目前,世界各主要国家尽管发展方向和发展程度各异,但无不积极研制开发无人机,在进一步发展军事用途的同时又扩展到民用领域,一个无人机发展高潮正在到来,未来的发展各种技术和用途也趋于完善。 关键词:无人机现状发展趋势技术进步 2004年3月28日,美国媒体的一则消息引起国际航空界尤其是军方的高度关注,当日凌晨一架翼展 1.5m、机长3.6m的X243A试验型飞行器在从B252战略轰炸机上分离后,依靠火箭助推到30500m高空,以Ma=7的速度搏击长空。消息一出,使得本来就炙手可热的无人机问题再次升温。 无人机所以会受到如此重视,其原因是自身所拥有的独特优势,现代科技的发展使得防空武器的性能日益提升,这无疑大大增加了有人机在空战中的风险程度,而无人机则适应了现代战争对减少乃至避免人员伤亡的要求。再则,从研制、使用和维护成本看,相当于有人机而言,无人机的研制、使用和维护成本要低廉得多。更何况,无人机因其自身的优越性能,可以在超低空和超高空长时间盘旋,较之有人机其

活动空间和范围更为广阔。有鉴于此,研制和发展无人机成为各国军方尤其是发达国家军方的重要选择。近年来,无人机的研制和发展在许多国家受到极为广泛的重视,为进一步促进和推动无人机的研制和发展进程,本文拟就世界各国无人机现状和发展趋势作一系统介绍和分析,以期在无人机研制和发展方面提供可资借鉴的思路。 一、世界各主要国家无人机发展现状 (一)美国 20世纪90年代以来,美国以航空航天和信息技术为代表的高新技术迅猛发展,为无人机研发提供了坚实的技术支持。美军无人机研发渐入佳境,并逐步形成无人机研制5原则,即:1)以作战理论和作战需求为牵引,从“有什么无人机打什么仗”向“打什么仗就生产什么无人机”阶段前进;2)以实战使用战场检验为标准,从“试验检验定型”向“实战检验改进定型”阶段前进;3)以“先进概念技术验证”为先导,重视技术预研,从“仓促立项技术研制”向“技术预研成熟立项”阶段前进;4)以节约成本提高性能为根本,从“单纯追求技术性能”向“技战性能与成本兼顾”阶段前进;5)以国防部高级研究计划局为核心,统一领导,加强管理,提高项目研制效率效能。在这5原则指导下,美军21世纪初无人机研制高潮迭起。 1991年海湾战争以来,世界微型武器发展出现高潮。美军意识到微型无人机体积小、质量轻、造价低和隐形好,更

无人机行业发展现状、前景及趋势分析

中国无人机行业发展现状、前景及趋势分析 中国无人机发展现状 中国2014年无人机销量约2万架,其中军用无人机约占1.4%,民用无人机占98.6%,预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。受低空逐步开放的利好,国内民用无人机发展非常迅猛,未来几年将保持50%以上的增长,2014年中国民用无人机销售规模已经达到40亿元。 以中航智、大疆、易瓦特、零度智控、深圳亿航等为代表的无人机企业将迎来较好的发展机会。 图表中国典型的民用无人机企业情况 资料来源:中投顾问产业研究中心 2015年,国内的无人机市场依然火热。包括研发、生产、运营在内,我国目前有300家至400家民用无人机企业,从业人员超过万人。未来我国需要1万多架民用无人机,以此简单计算,未来市场空间高达500多亿元。 无人机行业发展前景 无人机被称为“空中机器人”,从1917年第一架无人机诞生到现在近100年时间,无人机技术持续进步,尤其是微电子、导航、控制、通信等技术,极大地推动了无人机系统的发展,促进了无人机系统在军事和民用领域的应用。 2015年9月3日中国的阅兵展示了3款无人机,让民众过足了眼瘾。据美国、以色列未来战机规划,未来无人机将超过有人机。我国军用无人机紧随以美国、以色列为首的第一梯队之后,处于第二梯队,发展空间巨大。 民用无人机拥有规模不亚于军用无人机的巨大市场。未来的无人机将集成更多的机器人技术和更先进的算法,装备更多的传感器,加载更多的任务载荷设备,接入外部网络,智能化地完成各种复杂的任务。 民用无人机用途极为广泛,未来市场主要集中于农林植保、影视航拍、电力巡检等领域。借鉴美

第2页 国对民用无人机监管逐步放松的历程,以及国内民用无人机政策的规范和低空空域改革的深化,我国民用无人机行业将呈现爆发式增长。 无人机行业发展趋势 一、智能化趋势 未来无人机应该是智能化的,而不仅仅只是听从人类指令而被动行动的玩具。未来战场瞬息万变,战机往往梢纵即逝,因此,一架具有主动判断能力和卓越战场感知能力的智能化无人机就能在站场上迅速取得先机,从而赢得战争胜利。 二、隐身化趋势 现代防空武器的迅速发展,对无人机的隐身性能及机动性能提出了更高的要求。为提高无人机的机动性能和战场生存能力,未来无人机需要朝着隐性化,微型化方向发展。特别是翼展不超过15厘米的特微型无人机,携带方面,战术灵活,可以在提高生存能力的大大增强战争侦察、渗透能力。 三、集成化趋势 未来无人机正朝着系统集成,综合传感方向发展,增强无人机的通用性。未来无人机不将再有明显的分类,一架无人机就能完成侦察/探测/打击/评估等一体化任务。同时,针对未来一体化战争趋势,无人机数据链可以与有人战斗机迅速分享,各自分工,应对不同任务的需要。未来的无人机系统更强调高度集成化,以满足灵活多变的作战任务需求。 四、民用化趋势 根据《美国陆军无人机系统路线图(2010-2035)》,无人机在军用领域的应用范围将进一步扩展至C3I 指挥控制、空战、加油、空运等更多类型的作战任务,逐步对有人驾驶飞机形成替代。而在民用领域,随着对无人机应用价值认知程度的加深,无人机在遥感测绘、边海防、森林防火、管道巡线、警务执法等方面的应用已开始起步,并呈现出迅猛发展之势。未来,全球民用无人机的市场需求将以年均近30%的速度快速递增。

国内无人机航拍现状的几点分析(精)

国内无人机航拍现状的几点分析 国内无人机航拍现状的几点分析随着今年国家的各项政策决议,无人机航拍、遥感市场将在未来几年迎来跨越式发展的新契机。低端航拍无人机的应用,远不止航空拍摄、航空摄影、航拍这么一点,我所接触过有明确需求的航拍用户,有固定翼航拍的森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、军事侦察、搭载航拍电子设备进行科研试验、海事侦察、保钓活动等方面的航拍应用需求,还有我听说但却未直接接触的需求,包括固定翼航拍的环境监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒,直升机航拍的反恐、消防航拍侦察等。 无人机航拍将大显身手无人机航拍将大显身手 不同的无人机应用,对飞机系统的各项指标各不相同,比如森林防火要求航时长,应急救灾要求抗风能力强,科研试验要求载重大,军事侦察要求展开时间短5分钟内就能起飞,边境巡逻要求长航时加高海拔(油机达不到),地震调查要求机动性强,运输方便,不挑起降场地、易操作,保钓要求抗风能力强、航时远、成本低……而航拍要求姿态、定高的精确度、发动机的可靠性。 国内工业部门(包括院所和航空、航天集团公司)研制的无人机技术高于民营企业,但无人机在我国毕竟首要用于军事用途,所以高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机都应用于军事领域,几乎全部是由航空集团、航天集团以及院校研制与生产,主要是应付军队的需求,任务十分饱满,所以才无瑕顾及民用领域。但随着国家信息化建设,地球信息技术产业发展,民用无人机市场会逐渐得到重视,除了国内工业部门(包括院所和航空、航天集团公司)以外,更需要民营企业研发生产性价比更高的,满足市场需求的民用无人机。从而把成本拉下来,应用推上去。这是一个趋势。 目前民用无人机航拍的缺点 目前民用无人机航拍的缺点目前民用无人机航拍的缺点

中国多功能无人机发展

中国多功能无人机发展 无人机, 中国, 多功能, 发展 我国无人机发展之思考 Some Thoughts for the Development of UAV in China 中航第一飞机设计研究院强岁红 摘要:信息技术的发展,使得无人机运用范围、领域更加广阔。无人机正在从过去的单一的侦察、预警等战斗支援作用向攻击杀伤作用的方向发展,已成为影响作战进程的重要乃至关键性力量。该文通过国内外无人机的发展现状分析,并结合无人机的使用特点,提出我国发展军用无人机的建议。 关键词:无人机发展启示和建议 随着高新技术的发展,现代战争已经呈现出明显的无人化趋势。在现代高技术条件下的陆、海、空、天、电"五维"一体飞化的战争中,无人军事装备几乎渗透到战场空间的各个领域。现代无人机被广泛用于执行各种非杀伤性和软、硬杀伤性任务。无人机正在从过去单一的侦察、预警等战斗支援作用向攻击杀伤作用的方向发展,已成为影响作战进程的重要乃至关键性力量。在未来的信息战、精确打击作战和"陆海空天电"的一体化战场中,多功能无人机必将成为一种高效费比、攻防兼备的新概念武器。 一、国外无人机的发展 无人机的发展历史可以追溯到20世纪初,英国于1917年研制成功了世界上第一架无人机。在20世纪70年代以前,由于受技术水平的限制,无人机发展缓慢。早期的无人机主要承担作战支援任务,如侦察、监视、目标指示/校正、损伤评估,以及用作靶机等等。近30年来,随着微电子、通信、材料及推进系统等技术的迅猛发展,无人机得到了长足的进步,加上无人机在20世纪90年代以来几场局部战争中的成功战例,世界各国开始重视无人机的研究与发展。据不完全统计,目前,世界上30余个国家和地区已研制出了50多种无人机,无人机型号超过300余种,有55个国家装备了无人机,但发展最快、水平最高的主要是美国和以色列。 美国在"全球作战"的战略指导下,已经计划发展重、中、轻型,远、中、近程,配套成族、系列发展的多用途无人机装备,以满足不同战略、战役任务的需要。其活动半径从几十到几千千米,留空时间从几小时到几十小时。其中最具代表性的是"捕食者"、"先锋"、"猎人"和"全球鹰"。"全球鹰"高空长航时无人飞机是美国目前和今后一段时期内重点发展的无人机,也是当今世界上最先进的长航时远程无人侦察机。"全球鹰"留空时间达42小时,每日可探测1900个点目标。在2001年,"全球鹰"高空长航时无人机完成了越洋飞行,创造了航程和飞行时间的世界纪录。"捕食者"中空长航时无人机在美国对阿富汗的空袭行动中,首次使用挂载的导弹对阿富汗地面目标进行了实弹攻击,开创了无人机执行对地攻击任务的先例。 从2001年下半年起,美国NASA开始试飞一种称为"太阳神"(Helios)的太阳能无人机,在同年8月已达到了29500m的飞行高度。美国计划使其具有在高高空连续几个月滞空飞行的能力,可以环绕地球连续飞行,也可以根据需要,完成对某一地区的长期监视、侦察等任务。 美国的无人作战飞机计划已进入技术验证阶段。波音公司X-45A无人战斗机(UCAV)于2003年5月22日首飞,开创了无人机发展的新篇章。目前,美国诺斯罗普·格鲁门公司已开始建造其X-47B联合无人空战系统飞机(J-UCAS)。这是世界上第一种可同时在陆地和航空母舰上部署的无人侦察攻击机。X-47B设计验证了一系列的关键系统能力,其中包括对固定和机动目标实施精确打击的能力、自动空中加油能力等。 以色列是最早开始研制远程无人机的国家之一。其技术虽然主要源自美国,目前在隐身和续航能力的技术上还要依靠美国,但在无人机研制领域,仍处于排在美国之后的世界领先

无人机发展趋势

无人机发展趋势概述 1、无人机发展现状 冷战结束后,在世界多极化的国际环境下,战争形式已发生了根本性的变化。随着高新技术的发展,未来战争不再由人力和装备的简单多数决定胜负,而更多地依赖信息优势、网络优势、精确打击优势、人员素质优势和无人化装备优势。集航空、信息、精确打击等高新技术于一体的无人机作为武器装备体系的有机组成部分,特别是最近几场高科技局部战争中,无人机的突出表现使得全世界对其潜在的军事价值有了更为深刻的认识,各国纷纷加大这方面的投资和研制力度。 20世纪90年代以来,无人机的发展进入了一个崭新的时代。各种性能不同、技术先进、用途广泛的新型机种,如长航时无人机、攻击型无人机、无人直升机和微型无人机等不断涌现。目前,无人机已经在通信、电子侦察、监视、制导、探测、评估等方面得到了有效运用,在未来战争中它必将成为普遍应用的高效率的打击武器,推动新军事思想的前进。 当前的无人机发展还面临着一些现存问题,亟待克服,主要表现在四个方面: 1 )小型无人机由于机身重量较轻,存在易受大风等恶劣天气状况的影响,使其不能保证正常的执行任务。 2 )无人机在数据传送上的理想状态是高数据传输率及零误码和延时,但是在实际的过程中仍受信道、外界环境及敌方的干扰和其他因素的影响。 3 )随着人工智能技术在无人机领域的运用,无人机自主控制识别的能力不断增强,但大量试验验证,无人机仍不能有效区分目标的真假,在危机时刻并不能做到选择最佳方案克敌制胜并减少伤亡。 4 )由于无人机相关技术的成熟与发展,对操作人员在技术上和综合素质上提出了更高的要求,既要掌握操作控制技术,又应具有决策判断能力。 无人机相关技术包括飞控技术、隐身技术、动力技术、数据链技术和发射/回收技术的发展让我们对未来无人机的发展充满了期待,在未来的用途也必将更加广泛。 2、无人机发展趋势 未来无人机不仅能用于战术和战略等信息侦察,而且还可用于信息组网、电子对抗、空中预警、战场压制、夺取制空权等多种任务。各国对新型无人机的研究非常重视,投入巨大,不断制定出新的无人机发展规划,从这些新规划,可以预测未来无人机研发趋势: 1 )由辅战装备向主战装备地位的转变。无人战斗飞机由于不用考虑驾驶人员的各种生理要求,可根据执行的任务需要设计成为满足超长航时、高战斗性能等的结构,其角色扮演将由侦察、监视为主转变为攻击、战斗为主。在不久的将来,无人战斗飞机将在空对空作战中取代有人机,成为我军空中对敌精确打击的有效武器之一。 2 )轻型化、小型化、智能化和攻击机、战斗机。小型无人机的尺寸大约为100~300 cm,超小型无人机大约为15~100cm,微型无人机大约≤1 5cm。小型无人机除具有无人机的特点外,还因其尺寸小、重量轻、运动灵活等特性而拥有更大的优势。可以在未来战场上作为单兵作战装备飞向地方重要目标,实行低空侦察探测,也可以用在跟踪、探测等民用领域。为减少人为控制与伤亡,无人机的智能化智能化发展是一个必然的趋势。将根据预编程序实时判断当前状态,并选择最佳模式进行控制飞行;可主动搜索寻找攻击目标,并在危机时刻像“人”一样进行“思考”、“判断”,做出决策。同时,国内外对攻击型无人机和战斗无人机正在加紧研究,在不久的将来,大型无人机也将飞速发展并被广泛应用于军事领域,从而改变传统的作战理念。

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