珠海棱鏡下的中國無人機

本屆珠海航展上，中航工業(yè)展出了70多項產(chǎn)品，包括運20大型運輸機、殲20戰(zhàn)斗機、“鶻鷹”戰(zhàn)斗機為代表的“20系列”跨代裝備，以及殲10戰(zhàn)斗機的重大發(fā)展型殲10B、中巴合作的“梟龍”雙座機、L-15B高級教練機、新型導(dǎo)彈等，全面展示了由制空作戰(zhàn)、預(yù)警指揮、信息支援、遠程投送等力量組成的空中作戰(zhàn)裝備體系。此外，具備高空、長航時、自主起降、察打一體等特點的軍用高端無人機首次多型號、成系列對外展示，引發(fā)國內(nèi)外媒體的熱議。

無人機：資源磁石

除中國航空工業(yè)以外，中國航天科技、中國航天科工、中國兵器工業(yè)、中國電子科技等乃至以新三板上市企業(yè)易瓦特為代表的一批民資企業(yè)都展出了不少無人機產(chǎn)品。一個顯著的特點是，無人機在向系列化和多用途化方向發(fā)展。中航工業(yè)的軍事裝備級無人機系列承載了國家的重要任務(wù)，起飛重量從1噸到數(shù)噸，動力選擇從活塞發(fā)動機到渦噴發(fā)動機，涵蓋了很大的一個范圍。在本屆航展上，中航工業(yè)通過館內(nèi)展示、館外靜展的方式，與空軍裝備實物靜展相結(jié)合，展出了“龍”系列、“鷹”系列、“影”系列等5個系列重點高端無人機產(chǎn)品，系列化展示了中航工業(yè)高端無人機研發(fā)成果以及提供完整解決方案的能力，體現(xiàn)中航工業(yè)高端無人機產(chǎn)業(yè)主力軍的地位。

當前多個主體進入無人機領(lǐng)域，比如本屆航展上首次公開亮相的“云影”高空高速偵察和察打一體無人機出自中航工業(yè)集團的“影”系列，而航天科技集團的“彩虹”系列察打一體無人機也占據(jù)了航天館的重要位置，民企公司也紛紛推出了具有多種用途的工業(yè)級無人機。

參展的各大集團和企業(yè)都看到了未來的無人機發(fā)展前景，紛紛投入人力、物力研發(fā)產(chǎn)品。這樣做的一個好處是技術(shù)創(chuàng)新的力量將顯著增強，中國未來無人機裝備將擁有更多的選擇。以中航工業(yè)為核心，有望發(fā)展出多種能夠勝任各種軍事任務(wù)的高端無人機；而在出口方面，可以有多種型號參與國際市場競爭。從技術(shù)發(fā)展的角度來說，不進則退。相互之間的競爭，在客觀上促進了無人機研制在質(zhì)量、成本等方面進行優(yōu)化，有利于整個無人機產(chǎn)業(yè)的進步。在戰(zhàn)略層面上看，大型、高端無人機的研發(fā)由擁有數(shù)十年技術(shù)積累同時擁有強大人才隊伍和制造能力的中航工業(yè)承擔，既符合無人機裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，也反映了中航工業(yè)長期以來在型號研發(fā)和裝備體系建設(shè)中表現(xiàn)出來的能力累積優(yōu)勢。民營企業(yè)則在工業(yè)級無人機的研發(fā)上大顯身手。

無人機江湖的紛繁與規(guī)矩

從用途上來說，當前的無人機基本上分為娛樂級、消費級、工業(yè)級和軍事裝備級。目前的娛樂消費級無人機多以空中攝影為主。娛樂級的無人機類似于卡片相機，而消費級無人機則更像是單反相機了。到了工業(yè)級無人機，就更加注重在農(nóng)林植保、電力巡線、遙感航拍以及森林防火等方面的應(yīng)用。軍事裝備級無人機則是為了滿足國家軍方的需要或者出口型軍事貿(mào)易裝備的發(fā)展需求而專門研發(fā)的無人機。

從更大的范圍來觀察的話，無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有其獨特性。公眾購買了一臺相機之后，就很難在短時間內(nèi)再去購買相同品牌廠家出品的其他相機了，除非他/她是發(fā)燒友級別的愛好者。

然而，現(xiàn)在大家大多都在用手機拍照，用相機的人也已經(jīng)很少了。目前公眾對待消費級無人機的態(tài)度也大多是這樣。消費級的航拍無人機剛剛上市的時候，大家為了嘗鮮，會紛紛購買。后來發(fā)現(xiàn)了航拍無人機無非是從一個全新的角度來進行拍攝之后，就可能很難再去購買第2臺了。

近幾年的無人機企業(yè)，如雨后春筍一般地出現(xiàn)，企業(yè)名稱中帶有“無人機”三個字的，有520個。這些企業(yè)中，近3年來成立的占90%以上。經(jīng)營范圍涉及到無人機的企業(yè)，有4 700多家，其中近3年來成立的企業(yè)占80%以上。在這幾年的無人機熱潮中，有大量企業(yè)跟進，共同塑造了當前的無人機產(chǎn)業(yè)格局。但是，真正能夠?qū)崿F(xiàn)盈利的企業(yè)有多少？可謂是大浪淘沙。

經(jīng)過蕩滌的這個產(chǎn)業(yè)畢竟還會繼續(xù)發(fā)展下去。隨著諸如MEMS（微機電系統(tǒng)）、電動系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展，今后高性能無人機的崛起會使電動無人機的應(yīng)用范圍逐步拓展，而其可靠性也將進一步提高，這就給廣大民營企業(yè)帶來了新的機遇。

大型高端無人機是個復(fù)雜系統(tǒng)，涉及到材料、發(fā)動機、電子、制造工藝等多個領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的發(fā)展需要長時間的積累。因此能夠研發(fā)這類無人機的單位本身一定是有著雄厚的技術(shù)實力和長期的技術(shù)積累。當然，對于公眾來說，宣傳是很重要的。一個型號的從公開亮相到被人們所了解熟知，期間需要經(jīng)過多個宣傳環(huán)節(jié)。作為中航工業(yè)的軍用無人機來說，展出的應(yīng)該是可以展示的一部分，至于其他機型，仍然是蒙著一層神秘的面紗，很難被公眾所熟知。當然作為國內(nèi)軍方使用的型號，短期內(nèi)它們也無法出口，因此目前人們對中航工業(yè)的大型軍用無人機的了解反而不如其他集團研制的無人機。

在本次展出的無人機系列產(chǎn)品中，由中航工業(yè)成飛研制的高空高速外貿(mào)無人機“云影”初次公開亮相，獲得了來自國內(nèi)外客戶的熱切關(guān)注。“龍”系列在空軍靜展區(qū)展出了“翼龍”-I和其升級版“翼龍”-II無人機實物。“鷹”系列則展出了“鷂鷹”-I至“鷂鷹”-III的模型。通過長期的技術(shù)積累和培養(yǎng)出來的工程技術(shù)人員團隊的努力，中航工業(yè)的無人機厚積薄發(fā)，走出了帶有自身特色的系列化發(fā)展道路。比如，無人機在機體上剔除了人的因素，因此在生命保障系統(tǒng)和過載方面的限制較小，而取而代之的是對自動控制系統(tǒng)提出的較高要求。自主起降、自主維持航線飛行等技術(shù)在民航客機上已經(jīng)應(yīng)用多年，在這方面，中航工業(yè)從有人駕駛飛機中得到了多年的技術(shù)積累。

另外，中航工業(yè)有強大的制造生產(chǎn)體系，擁有制造大型和高端軍用型號的能力。還有，無論是在氣動布局的設(shè)計還是整機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化亦或是飛行器動力系統(tǒng)的選擇方面，中航工業(yè)的研發(fā)團隊都可以放手去做，研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀的設(shè)計產(chǎn)品。

一個型號的成功，背后一定有著戰(zhàn)略決策在規(guī)劃發(fā)展方面的引導(dǎo)和強大的工業(yè)體系的支撐。在橫向上，有產(chǎn)業(yè)合理優(yōu)化的布局，在縱向上，有型號發(fā)展的技術(shù)順承，然后再經(jīng)過多年的積累，最終才會爆發(fā)出一系列優(yōu)秀的型號。

向智能化邁進

既然是無人機，那么當然是要期待它們向更加智能化、更有自主性的方向進行發(fā)展。當然，這種智能化的發(fā)展有其自身的發(fā)展特點和發(fā)展階段。

早些年，美國空軍提出過自主性和智能化發(fā)展的10個級別。雖然這個說法如今被提得比較少了，但是大體上依然能夠說明一些情況。比如，0級表示飛行器完全沒有自主性，屬于純粹的遙控飛機。再往上，就是帶有自動駕駛儀的能夠自主飛行的飛行器。然后，就是能夠自主診斷故障，帶有多余度控制系統(tǒng)的飛行器。這類無人機擁有自我判斷和自適應(yīng)的能力。到了第3級，無人機就擁有了自主修復(fù)的能力。當發(fā)展到第4級時，無人機可以自主進行在線航路規(guī)劃，能夠在執(zhí)行任務(wù)的時候自主規(guī)避云團或者自動躲避地面的防空火力。無人機在這個級別就擁有了對外界環(huán)境的感知和自主進行決策的能力，但這也需要無人機擁有更加先進的傳感器和更加復(fù)雜的算法。

到了5級以上，無人機開始擁有多機協(xié)同的能力。這種協(xié)同任務(wù)能力，在近年《絕密飛行》《天際浩劫》等科幻電影中有過生動的體現(xiàn)。但具體到技術(shù)層面，要讓無人機在無人工介入情況下具備高度自主的任務(wù)規(guī)劃與團隊協(xié)調(diào)能力，甚至能根據(jù)任務(wù)環(huán)境變化進行任務(wù)重構(gòu)，這是相當復(fù)雜的課題，至少在目前尚無具備此種能力的實用型裝備出現(xiàn)。

今后的智能化無人機，將會在很大程度上模仿乃至替代一部分人的作用。智能的無人機將會像一名戰(zhàn)場指揮官那樣，能夠從多種來源中獲取有價值的信息，并且快速做出決策。不過，從實現(xiàn)層面的角度來看，今后無人機的算法如何對這些信息進行處理，以及怎樣做出決策，這些都將是智能無人機的研究重點。

隨著人工智能的發(fā)展，無論是空中的智能無人機，還是地面的智能車輛、服務(wù)型機器人，都會出現(xiàn)。像AlphaGo這樣的能夠通過人工智能算法，進行學習甚至思考的機器人或許是未來的發(fā)展方向。

無人機真正能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，需要在硬件的計算速度和存儲量上實現(xiàn)突破性的發(fā)展。另外的發(fā)展重點就是信息的存取速度。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展和存儲量的激增，無人機在進行智能決策的時候，面臨著海量的數(shù)據(jù)空間，今后或許只有像量子計算機這樣的運算體制才能夠真正滿足智能無人機對高速計算和智能決策的需求。在智能化發(fā)展到一定程度的時候，傳統(tǒng)的定量計算將會得到極大地補充，定性的、模糊的計算將會使得未來的無人機的計算過程或者說計算結(jié)果更加接近于人腦。未來的無人機的自主性會沿著從“程序自動化”到“智能自主化”的道路向前飛速發(fā)展。

責任編輯：邢強