試論微型無人機研制的關(guān)鍵技術(shù)及軍事應用

謝吉豐

摘 要：微型無人機作為特種作戰(zhàn)系統(tǒng)，其對軍事作戰(zhàn)有著積極的意義。本文分析了微型無人機研制的關(guān)鍵技術(shù)，探討了其在軍事領(lǐng)域的應用，旨在充分發(fā)揮微型無人機的作用，進一步增強我軍的綜合實力。

關(guān)鍵詞：微型無人機；關(guān)鍵技術(shù)；軍事應用

21世紀，局部戰(zhàn)爭仍時常爆發(fā)，其中均廣泛應用著無人機，利用其完成了戰(zhàn)場偵察、目標定位、戰(zhàn)果評估等。新時期，軍事斗爭呈現(xiàn)出了多樣化與現(xiàn)代化特點，在非常規(guī)作戰(zhàn)環(huán)境下，小分隊和單兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的幾率不斷提高，為了滿足作戰(zhàn)需求，對無人機的技術(shù)及應用均提出了更高的要求。本文以微型無人機為研究對象，分析了其關(guān)鍵技術(shù)，探討了其軍事應用，旨在彰顯其獨特價值，促進其軍事應用領(lǐng)域的擴展及應用效果的提高。

1 微型無人機研制的關(guān)鍵技術(shù)

微型無人機屬于納米飛行器，通常其尺寸≤15cm，質(zhì)量為10～500g，最高使用高度為150m，飛行速度為10～20m/s，最大續(xù)航時間≥2h。關(guān)于微型無人機的研究時間相對較短，它難以使用其他飛行器或無人機的關(guān)鍵技術(shù)，因此，各國學者十分注重對其關(guān)鍵技術(shù)的研究，具體內(nèi)容如下：

1.1 全三維空氣動力學技術(shù)

對于微型無人機而言，其最為顯著的特點便是微小尺寸、低速飛行等，由于其具有特殊性，因此，常規(guī)的設(shè)計技術(shù)難以適用，為了滿足微型無人機的發(fā)行需求，解決其升力不足的問題，相關(guān)學者研究了低雷諾數(shù)空氣動力學問題，通過研究可知，它在低速飛行過程中會產(chǎn)生較大的力與力矩，因此，在實際分析過程中，應利用全三維空氣動力學分析法。但實際分析中也面對著可用數(shù)據(jù)匱乏的難題，因此，日后研究中仍需對其給予高度關(guān)注。

1.2 機載設(shè)備微型化技術(shù)

微型無人機的體積相對較小，因此，要求各種機載系統(tǒng)體積也將進一步縮小，如：導航系統(tǒng)、光電傳感器等，由于各系統(tǒng)間的技術(shù)具有較強的關(guān)聯(lián)性，因此，上述要求增加了研制的難度。在對系統(tǒng)進行綜合開發(fā)過程中，需要考慮各個系統(tǒng)的研制問題，為了保證研制的質(zhì)量與效果，應充分利用微型化技術(shù)。

1.3 微機電及一體化技術(shù)

微機電系統(tǒng)作為智能系統(tǒng)，具有一定的獨立性，它主要是由傳感器、電源、信號處理及控制電路等構(gòu)成的，在實際研制過程中，要求其應具備小體積、低能耗、高可靠性、低成本及良好的電氣特性等優(yōu)點，因此，其研制難度也相對較高。同時，對于微型無人機來說，在實際設(shè)計過程中，對其一體化有著一定的要求，但常規(guī)的一體化技術(shù)未能滿足其研制需求，因此，實際研發(fā)過程中應積極發(fā)揮微電子、微電機技術(shù)的作用[1]。

1.4 飛行控制技術(shù)

在應用微型無人機時，其常用于低速飛行，此時為了保證作戰(zhàn)任務(wù)的高質(zhì)量完成，要求其應適應不同的外界環(huán)境，如：陣風、紊亂的氣象條件等。相關(guān)學者利用可操縱翼面，此方法僅適用于常規(guī)飛機，難以滿足微型無人機的研制需求，因此，實際研究中應積極探索其他新型的飛行控制技術(shù)。國外學者將環(huán)量控制技術(shù)應用于微型無人機，此技術(shù)有效減少了飛行阻力，同時也增加了升力與環(huán)量。經(jīng)過大量研究顯示，此技術(shù)的應用具有一定的可行性，但其中仍存在諸多的技術(shù)問題，仍需進一步對其展開研究。

2 微型無人機的軍事應用

2.1 在復雜城市環(huán)境方面

對于微型無人機而言，其具有小體積、慢速度及靈活性等特點，其適合小分隊或單兵操作控制，特別是在復雜的城市環(huán)境下，此時建筑物繁多、地面復雜，難以應用大型飛行器進行作戰(zhàn)，而利用微型無人機，充分發(fā)揮了其優(yōu)勢，進而保證了作戰(zhàn)任務(wù)的及時與有效完成。

2.2 在低空偵察方面

微型無人機所具備的成像傳感器，使其偵察具有了全天候與秘密性的特點，如果偵察對象為建筑物，此時不僅可以觀察其內(nèi)部情況，還可對其情報進行竊聽；如果偵察對象為偏遠山區(qū)，可借助其完成監(jiān)視與通信等作戰(zhàn)任務(wù)，從而保證了作戰(zhàn)信息的及時傳遞，利于作戰(zhàn)任務(wù)的完成[2]。

2.3 在電子干擾與對地攻擊方面

微型無人機可發(fā)出較小的干擾信號，在飛行至敵人雷達附近區(qū)域后，便可增強干擾的效果，為了進一步增加干擾效果，可適當增加無人機的數(shù)量，同時，它也可以攜帶一定數(shù)量的高能炸藥，通過遙控飛行，在指定地點進行攻擊，此時的攻擊具有針對性與有效性，進一步保障了作戰(zhàn)的效果。

2.4 在探測與識別生化武器方面

生化武器具有嚴重的危害，為了有效識別與探測，可利用微型無人機，此時探測避免了不必要的人員傷亡，同時也防止了沾染問題的發(fā)生，在識別后，可由專門人員負責，采取針對性的措施，以此避免生化危機的出現(xiàn)。

2.5 在協(xié)助跳傘飛行員方面

將微型無人機配置在其他作戰(zhàn)飛機的彈射座椅上，如果飛行員要求跳傘，此時微型無人機便可發(fā)揮自身的作用，協(xié)助飛行員展開情報偵察、發(fā)送求救信號，進而利于飛行員成功逃生[3]。

3 總結(jié)

綜上所述，在研制微型無人機過程中，需要借助一系列的先進技術(shù)，其中較為關(guān)鍵的技術(shù)有全三維空氣動力學技術(shù)、機載設(shè)備微型化技術(shù)、微機電及一體化技術(shù)、飛行控制技術(shù)等，在實際研制過程中，仍存在諸多的問題，為了保證其有效研制，應不斷探索，對現(xiàn)代化的技術(shù)給予高度關(guān)注與積極應用。為了明確微型無人機的作用，本文探討了其在軍事領(lǐng)域的應用，其可用于復雜城市環(huán)境作戰(zhàn)，低空偵查、對地攻擊，生化武器探測與識別，協(xié)助飛行員逃生等，相信隨著微型無人機研制的日漸深入，其相關(guān)技術(shù)將得到攻破，同時其應用范圍也將愈加廣泛，應用價值將更加凸顯。

參考文獻

[1]郭曉鴻.微型四旋翼無人機控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].南京航空航天大學，2012.

[2]付凱.毫米波無人機回收系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春理工大學，2014.

[3]彭小龍，宗剛，郭翔，等.微型無人機將改變“游戲規(guī)則”——美軍微型無人機的發(fā)展[J].飛航導彈，2012，（10）：31-36.

（作者單位：南昌陸軍學院）