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无人驾驶飞机 (不载人飞机)

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

1基本含义

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无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。

2发展历程

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1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场

无人机无人机

战争是无人机发展的头号牵引力,20世纪末经历三大技术发展浪潮。

毫无疑问,无人机发展的初期是为了纯粹的军事用途:一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”。二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战。二战后无人机研发的中心出现在美国和以色列,用途延伸至战地侦察和情报搜集,无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场,协助美军和以色列军队作战。正是由于无人机在侦查方面低成本、控制灵活、持续时间长的天然优势,各国军队相继投入大量经费研发无人机系统。

无人机技术在20世纪末经历了三次发展浪潮、真正进入了第一个“黄金时代”:

1)1990年后,全球共有30多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统,代表机型有美国“猎人”、“先驱者”,以色列“侦察兵”、“先锋”等;

2)1993年后,中高空长航时军用无人机得到迅速发展,以美国“蒂尔”无人机发展计划为代表,在波黑战争中大放异彩;

3)20世纪末,旅团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现,其体积小、价格更低、机动性好,标志着无人机进入大规模应用时代。

早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题,而20世纪80年代以来,现代技术的发展为无人机更高的飞行性能、更好的可靠性提供了条件,其中:

1)智能化:自主飞控技术、急剧攀升的计算机处理能力推动无人机向智能化发展,真正成为“会思考”的空中机器人;

2)高速带宽:高速宽带网数据链实现无人机组网和互相连通,无人机编组、空地装备联合成为可能;

3)更轻的材料和传感器:材料科学和微机电技术进一步减轻无人机平台重量、提高精确度;

4)更强的续航能力:电池续航能力的大幅上升,以及新能源技术赋予无人机更长的飞行时间。

2、技术向民用外溢,无人机产业化进入普及时代

由于军用无人机在“3D”(DULL,DIRTY,DANGEROUS)环境下执行任务的显著优势,以及灵活机动的特性,民用各行各业对无人机的应用也翘首以盼。但是相比军用无人机近百年的发展历史,民用无人机在上世纪80年代,军用无人机的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应用,各领域全面开花应用只有10余年时间。

日本的民用无人机开发较早:早在1983年雅马哈公司采用摩托车发动机,开发了一种用于喷洒农药的无人直升机,1989年其成为实际首架成功用于试飞的无人直升机。2002年CERP公司及发明一款JAXA多用途民用无人机。2003年开始,耗时3年,岐阜工业协会先后开发了4代无人机产品,主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域。

美国NASA牵头成立世界级无人机应用中心:

2003年美国NASA成立世界级的无人机应用中心,专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。

近年,美国国家海洋和大气管理局用无人机追踪热带风暴有关数据,借此完善飓风预警模型。2007年森林大火肆虐时,美国宇航局使用“伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度,以及灾害的损失估算工作。2011年墨西哥湾钻井平台爆炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监测和溢油处理等。

以色列也专门组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会,2008年给予“苍鹭“无人机非军事任务执行证书,并与有关部门合作展开多种民用任务的试验飞行。。

欧洲在2006年制定并即刻实施的“民用无人机发展路线图”,之后欧盟拟筹够一个泛欧民用无人机协调组织,为解决最关键的空中安全和适航问题提供帮助。

中国起步早,近年发展较快:

中国上世纪80年代,就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些年,专为民用研制的“黔中”1号无人机在2010年顺利首飞,2011年国产“蜜蜂”28无人机,可全自主起飞、着陆、悬停和航路规划,能应用农业喷洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。

对于民用领域,无人机仅仅是一个飞行平台,其功能归根到底要通过机载系统中的任务载荷设备来完成。与ToB端各行各业无人机领域快速发展相比,近两年ToC消费端航拍、娱乐等市场,受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降,可谓是爆发式发展。深圳大疆成立于06年,10年仅几百万收入,13年高达8亿元,14年近30亿元。

3、硬件产业链成熟、成本下降为民用&消费无人机的爆发创造了条件

近十年民用和消费级无人机市场的兴起,和硬件产业链的成熟、成本曲线不断下降密不可分:随着移动终端的兴起,芯片、电池、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速成熟,成本下降,使智能化进程得以迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进。这也给无人机整体硬件的迅速创新和成本下降创造了良好条件:

芯片——目前一个高性能FPGA芯片就可以在无人机上实现双CPU的功能,以满足导航传感器的信息融合,实现无人飞行器的最优控制。

惯性传感器——伴随着苹果在iPhone上大量应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等,MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起,6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器,成本和功耗进一步降低,成本仅在几美元。另外,GPS芯片仅重0.3克,价格不到5美元。

Wifi等无线通信——Wifi等通信芯片用于控制和传输图像信息,通信传输速度和质量已经可以充分满足几百米的传输需求。

电池——电池能量密度不断增加,使得无人机在保持较轻的重量下,续航时间能有25-30分钟,达到可以满足一些基本应用的程度。此外,太阳能电池技术使得高海拔无人机可持续飞行一周甚至更长时间。

相机等——近年来移动终端同样促进了锂电池、高像素摄像头性能的急剧提升和成本下降。

4、飞控系统开源,无人机飞入寻常百姓家

如果说硬件成本下降解决了无人机“身体”的问题,近年来飞控系统开源化的趋势解决了无人机“大脑”的问题,从此无人机不再是军用和科研机构的专利,全世界的商业企业和发烧友都加入了无人机系统设计的大潮中,是引爆民用和消费无人机市场的“爆点”。

德国MK公司是多旋翼无人机系统开源的鼻祖,其后2011年美国APM公司开放无人机设计平台彻底点燃了市场对无人机系统开发的热情,2012年以后民用和消费无人机进入了加速上行的通道。

至今,国际无人机行业已经形成了APM(用户最多)、德国MK(最早的开源系统)、Paparazzi(稳定性高、扩展性强)、PX4和MWC(兼容性强)等五大无人机开源平台。

以PPZ(Paparazzi)为例,始于2003年的PPZ是一个软硬件全开源的系统,至今已经形成了不仅覆盖传感器、GPS、自动驾驶软件,同时覆盖地面设备的全套成熟解决方案,既可以驱动固定翼飞机、也可以驱动旋翼机,并且可以通过地面控制软件实时监控飞机飞行的卫星地图。可以说,强大的开源飞控系统已经使得无人机全面进入“用户友好”时代。

2014年10月,著名计算机开源系统公司Linux推出了名为“Dronecode”的无人机开源系统合作项目,将3D Robotics、英特尔、高通、百度等科技巨头纳入项目组,旨在为为无人机开发者提供所需要的资源、工具和技术支持,加快无人机和机器人领域的发展。根据Teal航空市场调研公司的报告,Dronecode项目使未来十年世界无人机研发、测试和评估等活动的总值达到910亿美元。Dronecode开发界面囊括了无人越野车、无人固定翼飞机、无人直升机和各种多轴旋翼无人机等,吸收了APM、PX4等多个平台,进一步推动了系统开发的可视化和友好化。

3主要用途

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作为靶机

这是无人机的最初用途,可用于地面防空和空中格斗武器的试验与训练。如美国诺斯罗普公司研制的MD2R5靶机,最大飞行高度8250米,可装红外曳光管和雷达信号。

无人机无人机

无人驾驶飞机增强器,还可带拖靶作为火炮和导弹的靶标。美国瑞安公司的BQM-34靶机飞行速度为1.5马赫,飞行高度达1.83万米,可用于模拟敌方战斗机。面对日益严重的反舰导弹的威胁,美国海军还开发了BQM-74C型掠海飞行无人机,用于评估舰载反导系统。

侦察监视

这也是无人机最早的用途之一。无人侦察机可以深入阵地前沿和敌后一二百公里,甚至更远的距离。它依靠装在机上的可见光照相机电影摄影机、标准或微光电视摄像机、红外扫描器和雷达等设备,完成各种侦察和监视任务。一般来说,一架无人机可携带一种或几种侦察设备,按预定的程序或地面指令进行工作,最后将所获得的信息和图像随时传送回地面,供有关部门使用;也可以将获得的所有信息记录下来,待无人机回收时一次取用。随着高新技术的发展和应用,无人机上的设备性能也在不断提高,同时还增加了一些新的装备,应用范围进一步扩大。如装备全球定位系统(GPS)后,无人机可与侦察卫星和有人驾驶侦察机配合使用,形成高、中、低空,多层次、多方位的立体空中侦察监视网,使所获得的情报信息更加准确可靠。

骗敌诱饵

使用无人机吸引敌方的火力或整个防空系统,进而将其破坏或摧毁,是近一二十年人们为无人机开发出的新用途。作为诱饵之用的无人机,其主要使命是协同其他电子侦察设备遂行诱骗侦察;或作为突防工具,为有人驾驶飞机提供防空压制;或与反辐射武器配合使用,压制和摧毁敌防空系统。为此,这种无人机与其他用途的无人机有所不同。为了提高作为诱饵的欺骗效果,常常要采取一些措施,如进行特殊设计,并装上适当的电子设备,使其具有与欲模拟的目标有相仿的机动能力和信号特征;安装角反射器等无源装置,增大无人机的雷达反射面积;安装射频放大设备,增强雷达反射信号。总之,就是千方百计让敌方容易发现它,吸引敌方的注意力。一般来说,在执行诱骗任务时,诱骗无人机先在前沿阵地上空模仿有人驾驶飞机作战术飞行,刺激或诱发敌防空武器系统中的雷达开机,然后己方侦察设备趁机完成侦察任务。用作突防工具时,无人机先于己方的攻击机群从侧面到达敌防空体系所保护的目标区,迷惑敌方雷达,消耗敌防空兵器。这些无人机由于采用了增大雷达反射截面积和信号强度等措施,具有很强的欺骗性。敌方的雷达将首先截获到这些假目标,但很难识别,导致把这些错误的情报传递到敌火控雷达系统和防空武器。这样,一方面可使敌防空雷达网在对付这些假目标上消耗大量时间,另一方面敌武器系统会对其开火或发射导弹,消耗防空火力,从而降低对己方攻击机的威胁。事实证明,诱饵无人机曾在几次局部战争中发挥了相当重要的作用。例如,在1973年的第四次中东战争中,以色列使用美国的“鹧鸪”式小型无人机作为诱饵,欺骗敌防空火力,掩护自己的飞机进攻。据介绍,曾有1架无人机诱使32枚“萨姆”导弹对其发射。随后,以军的F-4战斗机和A一4攻击机紧随其后,顺利完成了对埃军阵地的攻击任务。

实施干扰

系统进行干扰,使其通信中断,指挥失灵。发展趋势是向干扰雷达和干扰通信同时进行方式发展。因为要想使敌方地域的所有雷达都受到完全干扰是不大可能的,那么未受干扰压制的雷达所获得的有关目标的信息,可以通过通信线路传送到已受干扰雷达阵地上。所以,只有在干扰雷达时,同时对通信系统也予以干扰,才能使敌方高炮和导弹阵地无法得到所需要的情报信息。为此,一架无人机可同时装备两种或两种以上的干扰设备,根据需要灵活运用;也可是两种或多种不同用途的无人机或无人机与电子战飞机之间的协同作战。英国研制的“君主”系统,就是使用多架无人机,分别携带电子侦察设备、雷达干扰设备和通信干扰设备,飞临敌方阵地上空执行遂行电子战任务的一个综合系统。在光电对抗中,无人机的作用潜力也是十分引人注目的,它可以装备烟雾装置,瓦解敌方的光电制导武器的进攻;也可以装备闪光灯具,作为红外诱饵,引偏敌方的红外制导武器;还可以利用它机动灵活和滞空时间长的特点,把携带的曳光弹准确地投放到所需的位置上。

对地攻击

作为一种空中运载工具,无人机也能携带多种对地攻击武器,飞往前线或深入敌占区纵深,对地面军事目标进行打击;它可以用空对地导弹或炸弹对敌防空武器实施压制;用反坦克导弹等对坦克或坦克群进行攻击;用集束炸弹等武器对地面部队集结点等进行轰炸。特别值得一提的是反辐射攻击无人机。这是一种利用敌方雷达辐射的电磁波信号,发现、跟踪,以至最后摧毁雷达的武器系统。它不仅可用于攻击敌方雷达、干扰机和其他辐射源,而且高速反辐射无人机加装复合制导装置等设备后,还可用于攻击敌预警机和专用电子干扰飞机。美国的“勇敢者”200型和德国的KDAR就属于反雷达无人机。KDAR采用无尾、十字形机翼的布局形式,机翼还可折叠起来,放入一个6.1立方米的标准容器内。该容器既是储存和运输的包装,又是发射装置,每个容器可装20架KDAR无人机。

校射作用

主要用于火力引导和对射击效果进行评估。美国洛克希德公司生产的“苍鹰”就是这样一种无人机。它装有测距机。自动跟踪电视摄像机、激光指示器和热成像仪,可通过抗干扰的数据链向地面传送位置修正指令,能为“铜斑蛇”激光制导炮弹和机载“海尔法”反坦克导弹指示目标。

通信中继

如美国的“先锋”式无人机装有抗干扰扩频通信设备、大功率固态放大器、全向甚高频和超高频无线电台中继设备等,可在C波段进行数据、信号、话音和图像通信,通信距离为185公里。无人机除了具备上述7种功能外,还有其他飞机所不具备的特长。一是费用低廉。无人机的造价通常在几万至几十万美元之间。与有人驾驶飞机相比,价格差距十分悬殊,相当于有人驾驶飞机的1/100~1/1000。无人机操纵人员只需半年的常规培训,而培养一名有人驾驶飞机的飞行员,必须经过4年以上的专门培训,且耗资巨大。无人机执行与有人机相同的任务时,所耗燃料也相当少,通常只占有人机的l%。二是隐蔽性好,生存能力强。无人机的长度基本在10米以内,重量大多在1~2吨之间;因此,它在空中活动十分轻捷自如,各种探测器材很难发现它的行踪。三是使用简便,适应性好。无人机既可以近距离滑跑升空,也可以直接发射升空;既可以在公路上起飞,也可以在海滩、沙漠上起飞,因而可在前线广泛使用。无人机的回收也很方便,既可以用降落伞和拦阻网回收,也可以利用起落架、滑橇、机腹着陆。如加拿大的CL-227“哨兵”无人机还可以像直升机一样进行垂直起降。此外,无人机能适应各种环境,可以毫无顾忌地进出核生化武器的沾染区,并可以在各种复杂气象条件下连续飞行。

运输能力

据外刊报道,俄罗斯“埃尼克斯”公司宣布,将为俄国防部研制新一代无人机。

据悉,新型无人机能够用于校正迫击炮和火炮射击的角度,并可用于地形照相侦察及执行其他任务,同时具备在信息化作战条件下运送军用物资能力。

美国也在研究运输无人机。

监察安全状况

根据TheLens的一份报告,新奥尔良市官员在2月份曾申请使用美国国土安全部的无人驾驶机,为保障该地的安全。TheLens称,一位新奥尔良官员一直对收购无人驾驶高科技非常感兴趣。据报道,市政府官员与本地的无人驾驶飞机制造商召开了两次会议,望将无人驾驶机正式投入新奥尔良市中。

救灾应用

2011年3月10日云南盈江地震灾情发生后,装载有低空无人机航摄系统的测绘应急车连夜赶赴盈江县实施无人飞机航拍任务。3月11日上午,第一架无人飞机于9:00在盈江县城顺利起飞,对灾区全境进行了长达50分钟的航空摄影,成功获取到盈江灾区首批震后20平方千米、1000多张0.1米的高分辨率航空影像。3月11日下午,无人飞机再次起飞,成功获得第二批航空影像数据并在第一时间传回北京。

从汶川地震到舟曲泥石流,利用无人飞机获取灾区影像正在成为救灾测绘应急保障的重要手段。那么,无人机的优势在那里?灾后为什么第一时间要获取航空影像?记者就此采访了受命担负云南盈江地震无人机应急机组的北京天下图集团相关负责人。

“影像图可以比其他观测手段更直观的进行灾后的灾害评估和重建决策。”国家测绘局无人机专家、北京天下图集团董事长关鸿亮先生在接受采访时表示。

据了解,此次实施航拍任务的北京天下图集团是国家测绘局唯一批准的全国“城市高分辨率航空影像数据库”建设试点单位,其自主品牌“天下图库”已经形成国内目前规模最大、种类最全、技术最新、响应速度最快的、分辨率最高的对地观测体系,是唯一通过自主航飞模式建设的、覆盖全国5-50厘米高分辨率的航空影像库。

天下图负责人告诉记者,无人机最大的优势就是可以在恶劣的自然条件下,利用简单条件就可以低空飞行,获取影像数据。天下图已经具备影像获取、影像处理、影像生成等一套完整的航飞体系,能够在很短时间飞到很多地方,满足各类应急测绘和精准测绘需求。

天下图集团无人机部负责人赵星涛介绍,天下图已经在全国布有15个应急中心,除少数地区外,均可以24小时抵达全国各地。特别是针对地震、泥石流等可能突发的地区,强化了应急中心建设。此次盈江地震发生后,就由云南的应急中心第一时间赶赴现场开始作业。

“我们是第一个到达灾区的航摄队伍,尽管条件恶劣,但很快拍摄完成后,经过数据处理,3个小时就快速拼接出灾区影像图来。”赵星涛说,如此快速的反应为相关部门的灾情分析、判断提供了及时有效的决策参考。

天下图负责人表示,获取的航空影像数据需要后续加工才能最终形成最终全图,而天下图的“像素工厂”可以对获取的影像进行批量处理,不仅时间大大缩短,而且成本低、全自动运行,对于应急测绘保障的效率有极大的提升。

“我们不仅与相关部委有着密切的合作关系,做到第一时间响应,第一时间作业,而且我们特别针对突发事件的应急处理有详细的预案,利用我们的无人机和先进技术为抗震救灾尽力也是我们的义务和责任。”这位负责人说。

消雾试验

2014年3月4日,全国人大代表、中航工业航宇董事长马永胜透露,由中航工业航宇其研制的柔翼无人机研发取得重大进展,即将在机场、港口进行首轮消雾试验。

据了解,柔翼无人机是以冲压翼伞为机翼提供升力的低速无人机,它就是一具加装了自动控制系统、可以自主起飞、巡航和精确着陆的无人驾驶动力翼伞,可以携带约占起飞重量40%的有效载荷进行飞行作业。

柔翼无人机作为消雾平台具有以下优势:

一是有效载荷大。由于采用大面积冲压翼伞提供的更大升力,相对同等起飞重量的固定翼无人机,其有效载荷约是固定翼飞机的3倍。由于消雾作业需要携带的催化剂重量较大,所以更大的有效载荷代表一个起落可以携带更多的催化剂和气象探测设备进行作业。SYW-1可以载重80KG左右,未来设计的有效载荷最高可达700KG。

二是安全可靠。柔翼无人机本身具有滑翔缓降功能,即使在动力发生故障,发动机停机无动力的情况下,也可依靠翼伞缓缓滑翔降落,不会对设备和地面人员造成损伤。

三是飞行时间长。一次加油可以留空3小时以上。

四是操作易便。50米距离拖曳即可起飞,空中作业姿态调整方便,降落平稳。

五是成本低廉。初略估算,柔翼无人机的采购成本和维护成本是同量级固定翼无人机或无人直升机的1/3~1/5,使用成本是其1/10,平时也不需要进行复杂的维护保养工作。

中航工业航宇研制的柔翼无人机是我国第一种翼伞无人机,在项目研制过程中,科研人员充分借鉴了航宇独有的成熟技术,利用公司的专业设计手段和加工设备完成了原型机的设计和生产。项目专家表示,该类型无人机除用于消雾作业外,还可以用于电力巡线、农业播撒、抢险救灾、航拍航测等领域。随着柔翼无人机平台项目的系列研发及商业应用的加速,势必在诸多国民经济建设及民生领域发挥重大作用。

防止作弊

2015年6月初,将有超过900万中国青少年走进高考考场,这场为期两天的考试将决定他们进入什么大学,但其中至少有200万考生根本考不上大学。而高考可以决定考生未来的职业生涯,因为每所大学都为特定行业输送人才。洛阳市的官员将采用也许是最时髦的创新技术:防作弊无人机。

这种无人机的任务就是阻止典型的作弊方法:一些考生利用内置耳机接收无线电传送的考试答案。有时,这种耳机非常小,需要磁体才能吸出,弄不好还需要医生的帮助才能将其取出。

洛阳无线电管理局日前从成都一家科技公司引进了一架六旋翼无人机。这架无人机的使命就是帮助寻找用于作弊的神秘无线电信号。它能在500米左右的高空对考场附近的无线电信号进行监测,并将捕捉到的可疑无线电信号的发射源所在位置显示在平板电脑上。该局局长曾颖雍警告企图利用非法无线电作弊的人,他们无法逃脱无线电波的“搜索网”。

报道称,这架无人机也许能完胜今年洛阳的作弊者。但在中国其他地方,当地官员的防作弊手段往往要落后一些。为打击找大学生代考的不法行为,一些地方的官员开始在考场中使用指纹识别系统来核实考生身份。但高考作弊产业的对策却是,让代考生使用其所替代的考生的指纹薄膜。

考生一旦被发现作弊往往要面临在1-3年内不得参加高考的处罚。考生的家长、老师、作弊团伙以及任何协助作弊的个人都可能面临刑事指控。高考作弊者来自各个阶层。经济条件较差的家庭有时认为,作弊是弥补其社会和经济劣势的一种方式。由于高考被视为择优录取的方式,所以当有钱、有关系的作弊者被曝光时,往往会引起公愤。

4主要类型

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“密码”无人机

这是美国西科斯基飞机公司应国防部要求研制的一种小型无人机,主要用于向战场指挥员提供与战斗进展有关的战场实时信息。“密码”机外型十分奇特,酷似一个面包圈。该机飞行高度2500米左右,巡航半径30公里,内装光学照相机、前视红外传感器及其它可执行军事任务的传感器。它主要担负在中低空范围内对敌各种目标的侦察搜索任务,并可利用机上地面穿透雷达探测地下的雷达等装置。

鹰眼无人机鹰眼无人机

二战结束后,随着航空技术的飞速发展,无人家族也逐渐步入其鼎盛时期。

多功能无人机

这种无人机将集侦察、校射、监视、战果评估、目标识别、无线电中继、对地攻击等多功能于一体,可在距敌较远时进行干扰、诱骗等软打击,也可在必要时对地面重要目标进行攻击。美国波音公司研制的“秃鹰”就是这样一种无人机。“秃鹰”是一种大高度、长续航时间的自主式无人机,可用于执行战略侦察、监视。目标探测、反潜战、指挥、控制、通信、大气监测、海关与边防巡逻等任务。该机采用全复合材料机体结构,具有很轻的大展弦比承载机翼。该机巡航速度每小时148公里,最大升限2.736万米。

无人驾驶飞机,航程1.48万公里,续航时间120小时。其中升限和续航时间均创造了无人机的飞行记录。

人工智能无人机

为使无人机真正成为“空中士兵”,国外正在积极发展人工智能无人机。如英国塞肯公司的“塞肯”观察与攻击自动飞行器,可在空中监视目标的同时自动判断目标的军事价值。当它认为目标值得攻击时,就自动调整飞行状态,精确地向目标发起俯冲攻击。

长时留空无人机

为对目标进行长时间监视,弥补无人侦察机留空时间短、对同一目标反复侦察时所需航次多等不足,长时间留空无人机便应运而生。如美国洛克希德公司的微波动力无人机,可在高空飞行60天以上。国外的长时间留空无人机最大续航时间可达1年,可对目标进行连续不断的侦察、监视。

反导弹无人机

为对付日益增多的地对地战术导弹的攻击,国外正积极研制用于拦截导弹的无人机。这种无人机可在距所防卫目标较远处击毁来袭导弹,从而克服了“爱国者”、C-300等一类导弹拦截距离近、反应时间长、拦截成功后的残体仍对目标有一定损害作用的不足。

预警无人机

与载人预警机相比,预警无人机的经济性好、费效比低且生存能力强。预警无人机与载人预警机一样,集预警、指挥、控制和通信功能干一身,可起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。平时可用来进行空中值勤,监视敌方行动,战时可加大预警距离,扩大己方的拦截线并且可以通过它统一控制战区内的所有防空武器,有效指挥三军作战。预警无人机既可单独作用,又可与载人预警机配合使用。单独使用时,预警无人机利用下行数据传输线,将所获得的情报信息传到地面指挥控制中心。配合使用时,预警无人机率先部署在200~300公里外,将所获得的情报发送给载人预警机,以此扩大预警范围,避免载人预警机穿行于危险区域。美国格鲁门公司研制的D754就是一种典型的预警无人机。该机装有新型机载共形相控阵雷达,能够在复杂电子环境中探测和识别像巡航导弹这样的低空飞行目标。此外,机上还装有红外等多种传感器。

隐身无人机

1995年6月1日,由美国洛克希德公司、马丁公司和波音公司联合研制的世界上第一种隐身无人机――“蒂尔”-3(绰号“暗星”),在美国加利福尼亚州的洛克希德公司斯昆克工厂公开展出。该机外形奇特,机翼硕大,机身扁平,有头无尾。“暗星”之所以采用这种奇特的外形,主要是为了减小雷达反射截面积,以增强隐身性能。机身的底部涂成黑色,也是基于此种考虑。该机在1.37万高度可巡航8小时,活动半径1800公里,巡航速度每小时240公里。据介绍,该机将装备合成孔径雷达或电光探测设备,在续航8小时时,总监视覆盖面积为4.8万平方千米;在1米分辨率时,搜索速度为每小时5480公里;能显示0.3米的目标象点;单机可截获目标600个。该机还具有自主起飞、自动巡航、脱离和着陆的能力,而且可在飞行中改变自己的飞行程序,以执行新的任务。

微型无人机

为进一步扩大无人机的使用范围,使无人机能直接为班、排、连等低级别作战单位提供实时的情报保障,国外正积极开发微型无人机。这种无人机最长约2米,仅重几公斤,使用时可由单兵发射筒发射。如美国布兰登布雷飞机结构公司和伞翼公司正在研制的“天球”无人机,最大重量仅9公斤左右,最长留空时间为2.5小时,除可以垂直起降外,还可在7米×7米的场地上发射与回收。

新一代微型侦察机即将走出实验室。可以放在手掌上的这种微型飞机翼展15厘米,靠体积仅有纽扣大小的电动或喷气发动机推动。它将被用于侦察卫星和军用侦察机监视不到的死角,使士兵能够看到山背面的情况或发现躲在被轰炸后的建筑物内的敌人。微型侦察机可以放在军用挎包里,它装备有摄像机、红外线传感器或雷达探测器等,甚至有电子鼻,以便通过士兵的气味发现他们。

佐治亚工学院的罗布·米切尔森则提出使用脉冲式喷气发动机,他已经造了一个模型,如同一支短粗的钢笔。另一个办法,是用电动机带动螺旋桨。尽管微型电动机提供动力还存在困难,但美国国防部对制造微型技术研究所的工程师们制造的一种1厘米大的直升机,还是表现出了极大的热情,希望在一年内能够看到几种样机试飞。专家指出,将来当有只鸟在你头上转或房间里有蚊子叫时,请你当心,也许有人正在监视你。

空战无人机

为减少有人驾驶飞机在空战中的损失,国外正研制用于空对空交战的无人机。由于无人机机动时不受飞行员抗过载能力的限制,空战时,可进行超常规机动,对导弹等高速攻击武器可进行有效的规避。同时,由于无人机被敌方机载雷达截获的概率低,故在空战中的损失要大大低于有人驾驶飞机。例如,美国研制的高机动空中格斗无人机,在与F-4“鬼怪”式战斗机进行空战格斗试验中,曾成功地躲避开F-4所发射的“麻雀”导弹的攻击,并占领了F-4后侧有利的攻击位置。另外,美国还在进行“天眼”无人机携载“轻标枪”和“针刺”空对空导弹的试验,用于与直升机、攻击机空战。

测绘无人机

无人机作为一种新型遥感监测平台,飞行操作智能化程度高,可按预定航线自主飞行、摄像,实时提供遥感监测数据和低空视频监控,具有机动性强、便捷、成本低等特点,其所获取的高分辨率遥感数据在海域动态监管、海洋环境监测、资源保护等工作中用途广泛

航拍无人机

航拍无人机是集成了高清摄影摄像装置的遥控飞行器,系统主要包括:载机、飞控、陀螺云台、视频传输、地面站以及通话系统等,航拍无人机飞行高度一般在500米以上,适合影视宣传片以及鸟瞰图的拍摄等。这种飞行器灵活方便,能快速的完成镜头的拍摄。

5工作流程

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(1)开始界面:快捷实现任务的规划,进入任务监控界面,实现航拍任务的快速自动归档,各功能划分开来,实现软件运行的专一而稳定。

(2)航前检查:为保证任务的安全进行,起飞前结合飞行控制软件进行自动检测,确保飞机的GPS、罗盘、空速管及其俯仰翻滚等状态良好,避免在航拍中危险情况的发生。

(3)飞行任务规划:在区域空照、导航、混合三种模式下进行飞行任务的规划。

(4)航飞监控:实时掌握飞机的姿态、方位、空速、位置、电池电压、即时风速风向、任务时间等重要状态,便于操作人员实时判断任务的可执行性,进一步保证任务的安全。

(5)影像拼接:航拍任务完成后,导航航拍影像进行研究区域的影像拼接。

6最新消息

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波音公司申请太阳能无人机专利

太阳能无人机太阳能无人机
  TechWeb报道616日消息,据国外媒体报道,全球最大的民用与军用飞机制造商波音公司,近日向美国专利商标局申请了一项有关太阳能无人机的专利。这架飞翼式飞机,没有方向盘、副翼和尾翼,也没有其他控制面盘操控。它只是一架无人机,人们可以站在地面远程控制。

波音公司的专利设计很独特,主翼的横向端部连接着一对小型机翼,小翼几乎垂直于主翼,长度是主翼的0.7倍,这使得飞机能捕捉到更多低角度的太阳能,以维持飞行持续运行,即便是恶劣天气或是在夜间。

这架无人机能一直在高空的某一固定位置上盘旋,也可以在高空的某一固定高度上飞行,可用于传输无线电信号、手机信号、微波、电视节目,甚至连接互联网等,对通信系统很有帮助。

早在波音公司之前,美国国家航空航天局(NASA)就开发过类似的太阳能飞机。不过,在高海拔地区,尤其是冬季,因缺乏足够大面积的太阳能电池板,吸收低海拔地区的阳光不足,导致美国宇航局的飞机不能持续运作很长时间。特别是太阳光被云层遮挡时,电池板供能严重不足,飞机很容易坠毁。

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无人驾驶飞机 图册
  • 浏览次数: 310267 次
  • 更新时间:2016-06-23
  • 创建者:444151130
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