2017 年2 月，中國(guó)航空工業(yè)研制的多用途無(wú)人機(jī)——翼龍II 成功首飛，標(biāo)志中國(guó)成為繼美國(guó)之后具備新一代察打一體無(wú)人機(jī)研制能力的國(guó)家。本次成功首飛引起社會(huì)各界的關(guān)心，進(jìn)一步推動(dòng)了無(wú)人機(jī)研究和應(yīng)用的迅速升溫。 無(wú)人機(jī)是一種利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛行器。從應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用和民用兩類。軍用無(wú)人機(jī)對(duì)于靈敏度、飛行高度、速度、智能化等有著更高要求；而民用無(wú)人機(jī)一般對(duì)速度、升限和航程等要求較低，但需形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，提供盡可能低廉的零部件和支持服務(wù)。 軍用無(wú)人機(jī) 在軍事方面，美國(guó)處于世界領(lǐng)先水平，其技術(shù)先進(jìn)，種類繁多，有戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)各層次無(wú)人偵察機(jī)，也有中繼通信、電子對(duì)抗、攻擊、作戰(zhàn)等各層面無(wú)人機(jī)。20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，中國(guó)軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速，先后研制出長(zhǎng)虹高空高速無(wú)人偵察機(jī)、T-6通用型無(wú)人機(jī)、Z-5 系列無(wú)人偵察機(jī)、ASN 系列無(wú)人機(jī)等數(shù)十種靶機(jī)和偵察型無(wú)人機(jī)。與此同時(shí)，中國(guó)還在發(fā)展多種中高空、長(zhǎng)航時(shí)的隱身無(wú)人機(jī)，用以提升空軍的遠(yuǎn)程偵察和打擊能力。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，特別是美國(guó)、以色列等國(guó)，中國(guó)軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)還存在較大差距。 微電子、動(dòng)力和隱身等高新技術(shù)是軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展的重要推動(dòng)力。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中軍用無(wú)人機(jī)使用會(huì)非常廣泛，不僅能在復(fù)雜環(huán)境及電子干擾下執(zhí)行各種非殺傷性任務(wù)（偵察、監(jiān)視等），還能執(zhí)行各種軟、硬殺傷任務(wù)。因此，需迫切發(fā)展各類型和多用途無(wú)人機(jī)裝備，以滿足不同戰(zhàn)略、戰(zhàn)役任務(wù)的需求。綜觀世界各國(guó)軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)，軍用無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向可以概括為以下幾點(diǎn)。 1）多功能、模塊化。高新技術(shù)使無(wú)人機(jī)平臺(tái)模塊化、通用化、系列化成為可能，無(wú)人機(jī)將朝著一機(jī)多能的方向發(fā)展。 2）高空長(zhǎng)航時(shí)。為滿足未來(lái)全天候作戰(zhàn)需求，長(zhǎng)航時(shí)高空無(wú)人機(jī)已成為世界各國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展重點(diǎn)。此類無(wú)人機(jī)可在空中停留數(shù)天甚至幾個(gè)月，獲取目標(biāo)區(qū)域完整信息，為己方?jīng)Q策提供準(zhǔn)確、及時(shí)的依據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)在于較軍用偵察衛(wèi)星應(yīng)用更靈活，價(jià)格更便宜，盡可能接近戰(zhàn)區(qū)，獲取更精確情報(bào)。 3）微型化。微小型無(wú)人機(jī)具有重量輕、體積小、隱蔽性好、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，適合城市、叢林、山地等復(fù)雜環(huán)境以及特殊條件下的特種部隊(duì)和小分隊(duì)作戰(zhàn)，也可在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中執(zhí)行低空偵察、通信、電子干擾等任務(wù)。 4）全隱身。隨著納米技術(shù)、無(wú)縫焊接技術(shù)的發(fā)展以及新材料的研發(fā)，新型軍用無(wú)人機(jī)將采用先進(jìn)的隱身技術(shù)，可迅速隱蔽，長(zhǎng)時(shí)間與敵接觸，完成偵查及攻擊任務(wù)。 5）智能化。未來(lái)通過(guò)大量采用人工智能和群體智能理論技術(shù)，不僅確保無(wú)人機(jī)按命令或預(yù)編程完成預(yù)定任務(wù)，還能對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)的目標(biāo)作出反應(yīng)。 民用無(wú)人機(jī) 盡管各類軍用無(wú)人機(jī)近30 年獲得蓬勃發(fā)展，但很長(zhǎng)一段時(shí)間無(wú)人機(jī)民用領(lǐng)域開(kāi)拓進(jìn)展緩慢。近年，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)及應(yīng)用的日臻成熟，許多國(guó)家開(kāi)始重視無(wú)人機(jī)民用應(yīng)用。如美國(guó)國(guó)家航空航天局將原本用于戰(zhàn)爭(zhēng)的大型高空無(wú)人機(jī)改造，用來(lái)對(duì)颶風(fēng)和熱帶風(fēng)暴監(jiān)視。20世紀(jì)80年代初，中國(guó)西北工業(yè)大學(xué)采用D-4 固定翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行地圖測(cè)繪和地質(zhì)勘探。近年，以大疆為首的民用無(wú)人機(jī)企業(yè)迅速占領(lǐng)海內(nèi)外市場(chǎng)，為中國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 由于成本下降，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入普及時(shí)代。其發(fā)展方向可概括如下。 1）具有環(huán)境感知和防撞能力。對(duì)于行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)，要在山區(qū)和城市使用，避免撞山、高層建筑和其他飛行物，須具備靈敏的感知能力和機(jī)動(dòng)規(guī)避能力。民用無(wú)人機(jī)將通過(guò)加裝光線、距離、高度等多種環(huán)境感知傳感器及陀螺儀，結(jié)合內(nèi)置視覺(jué)和超聲波傳感器，通過(guò)感知地面紋理或相對(duì)高度來(lái)定位飛行，保障無(wú)人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。 2）信號(hào)傳輸能力強(qiáng)。隨著民用無(wú)人機(jī)增多，普通無(wú)線電射頻鏈路已受到頻率擁塞限制。民用無(wú)人機(jī)通常飛行高度低，在山谷或城市中使用，對(duì)電波反射物多，多徑效應(yīng)嚴(yán)重，需特別解決通信鏈路中斷問(wèn)題。測(cè)控和信息傳輸技術(shù)可全面提升無(wú)人機(jī)的信號(hào)傳輸能力，使其更好地執(zhí)行遙感、測(cè)繪、監(jiān)測(cè)等民用任務(wù)。 3）機(jī)載設(shè)備小型化。機(jī)載設(shè)備小型化是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)始終追求的目標(biāo)。隨著測(cè)控系統(tǒng)性能提高，設(shè)備小型化的要求越來(lái)越高。同時(shí)，由于云臺(tái)對(duì)重量和重心的敏感度較高，機(jī)載設(shè)備小型化有助于提高云臺(tái)穩(wěn)定性。 無(wú)人機(jī)作為迅速崛起的產(chǎn)業(yè)，將扮演越來(lái)越多的角色。未來(lái)，它將在配送快遞、跟蹤拍攝、海洋溢油監(jiān)測(cè)、道路交通監(jiān)控及污染物時(shí)空分布研究等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。（責(zé)任編輯 王麗娜）
注：本文發(fā)表在2017年第9期《科技導(dǎo)報(bào)》，歡迎關(guān)注。本文部分圖片來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，版權(quán)事宜未及落實(shí)，歡迎圖片作者與我們聯(lián)系稿酬事宜。 |
