無(wú)人機(jī)應(yīng)用研究

肖 峰，曹著明，薛翼飛

（北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100076）

無(wú)人機(jī)應(yīng)用研究

肖 峰，曹著明，薛翼飛

（北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100076）

隨著科技的高速發(fā)展，很多新型科技產(chǎn)品被研究出來(lái)，無(wú)人機(jī)也是其中之一，各種高新技術(shù)都被應(yīng)用在無(wú)人機(jī)上，使得無(wú)人機(jī)的種類繁多，功能復(fù)雜。照此推斷，無(wú)人機(jī)在未來(lái)的發(fā)展前景不可估量，它的出現(xiàn)漸漸開(kāi)始影響到了人類的生活，開(kāi)始應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。就無(wú)人機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮的作用及應(yīng)用進(jìn)行了研究。

無(wú)人機(jī)；軍事領(lǐng)域；導(dǎo)航；航拍

進(jìn)入20世紀(jì)末，無(wú)人機(jī)的發(fā)展又有了一個(gè)新的開(kāi)端，且先后形成了三次發(fā)展浪潮。目前，世界各國(guó)的研究與發(fā)展各不相同，但沒(méi)有一個(gè)國(guó)家不在無(wú)人機(jī)上下功夫，在發(fā)展民用無(wú)人機(jī)的同時(shí)，無(wú)人機(jī)發(fā)展到了軍事領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)的發(fā)展高潮正在持續(xù)。但無(wú)人機(jī)的發(fā)展同時(shí)也面臨著技術(shù)和法律所牽扯到的種種問(wèn)題。目前，世界上的無(wú)人機(jī)主要分為三種，即高速、中速和低速無(wú)人機(jī)。按照無(wú)人機(jī)的操作方式可分為遙感遙控飛行的無(wú)人機(jī)、自主飛行的無(wú)人機(jī)；按照任務(wù)功能又可分為無(wú)人偵察機(jī)、偵察打擊一體式無(wú)人機(jī)、通訊中繼無(wú)人機(jī)等；按照無(wú)人機(jī)的體積分主要有大型、中型和小型無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)的發(fā)展是將飛控、導(dǎo)航、通訊、遙感遙測(cè)和飛機(jī)設(shè)計(jì)等多個(gè)獨(dú)立工作的“零件”拼湊在一起的高科技智能機(jī)器，無(wú)人機(jī)的研究與發(fā)明不僅會(huì)改變目前各國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)的模式，甚至在未來(lái)還極有可能改變?nèi)祟惖纳?。在未?lái)戰(zhàn)場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)將可能代替人類作戰(zhàn)，具有人類的自我判斷能力，可進(jìn)行種種決策，在未來(lái)的人工智能戰(zhàn)爭(zhēng)中無(wú)人機(jī)將會(huì)成為高度群體作戰(zhàn)的無(wú)人團(tuán)隊(duì)。

1 無(wú)人機(jī)航拍

無(wú)人機(jī)的航拍是由通訊航拍服務(wù)技術(shù)、GPS導(dǎo)航技術(shù)、航拍傳感器技術(shù)、集單片機(jī)技術(shù)、任務(wù)控制技術(shù)、飛行控制技術(shù)、編程技術(shù)等多技術(shù)融合于一體的高科技產(chǎn)品，它的拍攝影像具有很多的優(yōu)勢(shì)，例如操作靈活、清晰度高、比例尺大，尤其適合在公路、鐵路、海岸線等進(jìn)行拍攝。由于無(wú)人機(jī)體積小，所以起飛降落幾乎不受場(chǎng)地限制，在廣場(chǎng)或其他較空曠的地面均可操作，且其比較安全、穩(wěn)定、機(jī)動(dòng)、靈活，體積小、噪聲小、視頻清晰、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，且智能化更是無(wú)人機(jī)航拍的突出特點(diǎn)。

對(duì)于航拍，可能人們都想到了直升機(jī)拍攝，人坐在直升機(jī)上拍攝。所有的攝影設(shè)備從天上進(jìn)行高空俯拍的拍攝都可以稱為航拍，直升機(jī)的拍攝效果不可否認(rèn)，但無(wú)人機(jī)不僅減少了人力，且減少了資源的消耗，無(wú)人機(jī)有明顯的航拍優(yōu)勢(shì)。從無(wú)人機(jī)的構(gòu)造上看，無(wú)人機(jī)航空拍攝是地面遙控人員和遙控?cái)z影師運(yùn)用遙控飛行平臺(tái)，搭載照相機(jī)、攝像機(jī)等影像工具以及無(wú)線遙控設(shè)備進(jìn)行拍攝的一種新型的拍攝方法。它的內(nèi)部裝載有先進(jìn)的傳感器、飛控、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、定位駕駛、圖像傳輸?shù)妊b置，是一部先進(jìn)智能的“飛行相機(jī)”。航空攝像作為當(dāng)今的一種攝影方式，能夠在人們難以達(dá)到的高度，通過(guò)不同角度的視角觀看事物的全貌。由于不受角度的約束，可以給觀眾傳達(dá)宏觀開(kāi)放的一面，帶來(lái)前所未有的視覺(jué)享受。無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)

2 無(wú)人機(jī)植保

目前，我國(guó)南方地區(qū)大多為丘陵，作物種植廣泛，有很多的地區(qū)被分為小塊，地勢(shì)凹凸，比如梯田，用大型的機(jī)械作業(yè)很不方便，地勢(shì)問(wèn)題限制了糧食的生產(chǎn)效率。而我們可以利用無(wú)人機(jī)體積小、不受地形約束的優(yōu)點(diǎn)完成大型機(jī)械完成不了的任務(wù)，比如播種、施肥、打藥等。無(wú)人機(jī)植保在農(nóng)業(yè)植保方面擁有很大優(yōu)勢(shì)，可以高效、安全地低空飛行噴灑農(nóng)藥，噴灑規(guī)模大約是常規(guī)人工噴灑的100倍，是地面植保機(jī)工作效率的8倍。農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)自動(dòng)飛行作業(yè)，不僅減少了人力資源的浪費(fèi)，還減少了工作人員與農(nóng)藥的接觸，從而也保證工作人員的人身安全。無(wú)人機(jī)噴藥時(shí)高度比較低，角度全面，藥液霧化效果好，機(jī)翼產(chǎn)生的向下氣流，加強(qiáng)了藥物的附著，噴灑均勻，提高了農(nóng)藥的利用率。

3 軍用無(wú)人機(jī)

目前，無(wú)人機(jī)的發(fā)展日益趨近于軍事方面，世界各大國(guó)對(duì)軍用無(wú)人機(jī)的需求越來(lái)越大，無(wú)人機(jī)可以將飛行員從駕駛艙里解放出來(lái)，從而遠(yuǎn)離戰(zhàn)爭(zhēng)，這一優(yōu)勢(shì)是軍用無(wú)人機(jī)發(fā)展最大的優(yōu)勢(shì)。軍用無(wú)人機(jī)由于體積小，具有隱蔽性好的特點(diǎn)，軍用無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用日益提升。在近年來(lái)發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)中，軍用無(wú)人機(jī)的出場(chǎng)頻率呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，因此，大力發(fā)展軍事無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)如今世界軍事強(qiáng)國(guó)軍方的共同目標(biāo)。各國(guó)紛紛發(fā)表了無(wú)人機(jī)發(fā)展目標(biāo)及規(guī)劃，加大了投入力度，體現(xiàn)了各國(guó)對(duì)軍用無(wú)人機(jī)的重視程度，無(wú)人機(jī)的發(fā)展也出現(xiàn)了前所未有的高潮。

無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)有：對(duì)起降場(chǎng)地的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有人機(jī)，安全易保證，且可以在戰(zhàn)斗中大規(guī)模使用與部署；在使用和維護(hù)方面，一架飛機(jī)需要一個(gè)甚至多個(gè)飛行員，而無(wú)人機(jī)恰巧相反，一個(gè)操作員可以操控多架無(wú)人機(jī)，從而也減少了訓(xùn)練飛行員技術(shù)所需的大筆資金費(fèi)用，同時(shí)，對(duì)無(wú)人機(jī)疲勞、壽命的要求也很低；成本低，在制造和設(shè)計(jì)方面上不需要復(fù)雜的機(jī)體和載重種類繁多的設(shè)備，只需承載一些必要的傳感器。此外，無(wú)人機(jī)可以節(jié)省大量的飛行員，可以有效避免飛行員傷亡或者被俘的情況，能夠執(zhí)行危險(xiǎn)系數(shù)較高的任務(wù)。無(wú)人機(jī)可以直插敵人的軍事要地進(jìn)行偵察、干擾、打擊等任務(wù)。同時(shí)，飛機(jī)在實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛后，在某種情況上要比有人駕駛更有戰(zhàn)斗力。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)在軍用、農(nóng)用的領(lǐng)域中逐漸被認(rèn)可，應(yīng)用技術(shù)也變得慢慢成熟起來(lái)。在生活中，無(wú)人機(jī)也能得到利用，特別是在商業(yè)方面，比如廣告、紀(jì)錄片、婚禮視頻中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用也越來(lái)越多。筆者相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)的大力推廣，無(wú)人機(jī)將會(huì)影響到人們的生活方式。

［1］王海波.軍用無(wú)人機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展［J］.科技視界，2014（08）.

TH164

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.152

2095－6835（2017）20－0152－02

〔編輯：張思楠〕