警用無人機造型設計研究

楊檸

摘要：中國特色社會主義進入新時代，人民對社會安全環(huán)境的需求不斷提高，為保障人民生命財產(chǎn)安全、維護社會穩(wěn)定，預防犯罪、防止突發(fā)事件、處置群體事件等方面需要不斷借助高科技手段。研究警用無人機作為一種新型高科技設備，其在警務日常任務中的應用將大大提高任務的效率和安全性，讓科技強警更具現(xiàn)實意義。通過對我國不同警種執(zhí)行任務時，對警用無人機不同功能需求以及對警用無人機的應用場景分析，側重藝術設計與科學技術間的和諧統(tǒng)一，強化和追求警用無人機外形所具備的客觀的合理的美，以滿足警用無人機造型設計和實現(xiàn)機能上的理想形態(tài)，運用藝術與技術的規(guī)律，強調“以人為本”的設計理念，從設計、使用、體驗等方面探索滿足各類需求的警用無人機造型概念設計。

關鍵詞：警用無人機;造型設計;仿生設計

中國分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018}07-0049-02

縱觀無人機的自身特點結合警用領域的具體情況分析，警用無人機的應用前景非常廣泛，其在諸多警種任務中都具有獨特的優(yōu)勢。2016年作為無人機元年，一大批新型無人機相繼投產(chǎn)，全球無人機研發(fā)水平已經(jīng)能夠充分滿足軍事和民用的各個領域。從技術層面上看，國內無人機研究起步早，從設計到應用以及整體系統(tǒng)集成方面都具有一定的經(jīng)驗，擁有一定的技術積淀。從應用層面上看，“類警用無人機”已經(jīng)在實際使用中取得一定的效果。無人機憑借其本身相對低廉的生產(chǎn)成本、便捷的可操控性、高度的靈活性等優(yōu)點，可在高空完成各類任務，并能夠有效降低人員傷亡等優(yōu)勢，可以快捷高效地完成應急救援、陸水搜救、應急追蹤、現(xiàn)場取證等急、難、險、重任務。相信在不久的將來，警用無人機將廣泛應用在公共安全、反恐任務、消防安全、交通指揮等各類警用領域。這將是我國警務系統(tǒng)在信息化快速發(fā)展的局面下，高效完成犯罪打擊、安全維穩(wěn)、保護民眾等警務需求的有力保障。然而，先進的警用無人機設計不應只局限在基于應用場景和功能上的需求，還應當在警用無人機的造型設計上不斷創(chuàng)新，在視覺上滿足民眾安全感的同時，還要給犯罪分子以足夠的震懾，這是我們亟待解決的問題。

無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已經(jīng)應用于諸多領域，無人機憑借相對低廉的生產(chǎn)成本、有效降低傳統(tǒng)人工作業(yè)傷亡率、廣泛的應用場景、快速便捷的操作等眾多優(yōu)勢，使其應用范圍由軍事領域擴大到了民用領域。在軍事領域，它可以用于空中偵察、監(jiān)視、軍事攻擊、目標模擬等任務;在民用領域，可用于消費娛樂、影視航拍、農(nóng)林業(yè)、工業(yè)、救災以及公共安全等行業(yè)。無人機產(chǎn)業(yè)革命成為了全球新一輪科技革命的熱點，其發(fā)展也關系到國與國之間以及民眾的利益，已經(jīng)成為整個通用航空重要的發(fā)展方向，同時也將引領中國新一輪的經(jīng)濟增長。

目前，國內外各領域無人機的造型設計也伴隨著無人機的發(fā)展而不斷迭代，從早期只側重于滿足基本功能的造型設計，逐漸演變成基于使用場景、功能需求，集成仿生學、形態(tài)語義學、材料學等眾多因素綜合設計的發(fā)展趨勢。但縱觀國內外無人機造型設計，不論軍事領域或民用領域，警用無人機的造型設計都尚屬空白或剛剛起步。

1 仿生學設計實踐分析及現(xiàn)有產(chǎn)品造型震懾力缺陷

現(xiàn)有“類警用無人機”產(chǎn)品主要是從國內企業(yè)由航模到消費級再到工業(yè)級的方式發(fā)展而來。由于國內外還缺乏相應的警用無人機標準，到底什么樣的警用無人機造型設計才是適合的還存在諸多爭議。

2 產(chǎn)品形態(tài)語義學實踐分析及現(xiàn)有功能不足

警用產(chǎn)品，在功能上有很高、很豐富的要求，而且在產(chǎn)品造型設計上，也有很多需要表達的元素。這種元素的傳達，其實也是一種非常重要的功能，正如在公共場合里巡邏的警務人員，不一定都是為了抓壞人，很多時候警務人員巡邏而且配備各類警用產(chǎn)品、穿戴制服巡邏，是給犯罪分子震懾的作用，給民眾安全感的作用，這就是形式感上的必要需求。雖然是表面一種造型的形式，但是卻是一種更為實在的功能的體現(xiàn)。對于警用無人機產(chǎn)品的造型設計應當能夠達到人們觀看后能夠產(chǎn)生這樣的感情認同，比如看起來很專業(yè)，科技感強，性能強悍，產(chǎn)品的功能豐富，結構牢固。它能對罪犯心里產(chǎn)生足夠的威懾力，給人民群眾足夠的安全感。合理運用產(chǎn)品形態(tài)語義學的相關理念，在警用無人機造型設計中運用形態(tài)語義學的綜合編碼進行分析，能夠將上述感性的需求在警用無人機的造型設計當中展現(xiàn)出來，從而彌補現(xiàn)有“類警用無人機”造型設計方面缺乏震懾力、科技感、性能強等方面的不足。就產(chǎn)品形態(tài)語義層面而言，若想將產(chǎn)品的造型形態(tài)按照預想的設計進行表達，需要將形態(tài)語義自身的特性研究透徹，才能夠有效的分配產(chǎn)品形態(tài)語義的設計分量，形態(tài)語義學往往被分為外延和內涵兩部分。

3 應用仿生學設計原理對無人機造型設計的改進

目前市面主要的無人機的造型大都采用了仿生造型設計，無外乎選擇的是形態(tài)仿生還是功能仿生，但主要還是以形態(tài)仿生為主。這是因為無人機本身要滿足移動靈活、續(xù)航持久等需求，這就意味著其設計必須符合空氣動力學等原理，這也解釋了為什么大部分無人機都選擇了形態(tài)仿生設計。

仿生學在工業(yè)設計中的應用舉不勝舉，在工業(yè)設計的產(chǎn)品造型領域更是常用的一種設計手段，而仿生學設計原理應用于無人機的造型設計并在設計當中給予改進，也是—種較為常見的方法。但是鑒于本課題造型設計研究尚屬起步階段，市面上鮮有成型產(chǎn)品，因此在設計上應當有別于傳統(tǒng)飛禽類形態(tài)仿生設計，例如，陸地動物，拋出全新的形態(tài)特性，突出造型設計的全新理念。

警用無人機“嘯天”，從產(chǎn)品的名稱就可以清楚的了解，它是希望設計模仿陸地上的犬科動物，產(chǎn)品整體的造型靈感來源于我國古代神話傳說中二郎神的哮天犬。其產(chǎn)品特性和神話當中的角色，無論從職責，還是功能上能都達到形神合一的感覺，無論從犬科的本身特性還是從神話當中賦予角色的職責所在，都生動的賦予了警用無人機“嘯天”形象的定位。

整體的造型設計上模擬了犬科的類似造型，從各類功能布局上也參考了犬科動物身體的各個器官相應布局，例如犬類的攻擊武器更多的集中在頭部，警用無人機嘯天所具備的類似于攻擊的催淚瓦斯、荷槍實彈的發(fā)射裝置也設計在了警用無人機的機頭位置。犬類快速移動得益于犬類的四肢，而警用無人機“嘯天”的動力設計也模擬選擇將螺旋飛行器設置在機身的兩側，在保持平衡的同時，最大化的模擬犬類動力輸出的分布方式。警用無人機“嘯天”更多的是模仿犬科動物形態(tài)如圖1所示，整體選擇了類似于兇猛的犬科動物發(fā)起攻擊一剎那將整個脊椎彎曲，弓起身體的動勢，能夠很好的營造出呼之欲出的視覺震撼效果，能夠快速的產(chǎn)生震懾力，同時給人以安全感。得益于仿生學的設計理念并綜合運用在犬科的造型模擬，從而將警用無人機的造型設計進行了較為理想的改進。

4 應用產(chǎn)品形態(tài)語義學對無人機造型設計的改進

通過仿生形態(tài)設計出大體造型和機身布局后，進入到這一階段更為具體的形態(tài)語義學的編碼傳達環(huán)節(jié)，通過這一重要設計能夠有效改進無人機的造型。從整體造型、材料質感、顏色、指向性等方面都要細致的進行分析，才能保證受眾能夠理解形態(tài)編碼，從而理解整個警用無人機的設計。在此環(huán)節(jié)，無人機造型設計要深度分析受眾心里，將各類傳達編碼進行有機的整合，將各類信息展現(xiàn)在造型設計上，最后得出形態(tài)編碼，從而完成整體設計。

如圖2所示，警用無人機“嘯天”的機頭位置比較圓潤，特意在機頭上下兩個部分增加幾道腰線的造型設計，將機頭部分分割弱化，有效的減少了因圓潤而造成的笨拙感。同時向前探頭的動勢和向后延伸的腰線形成視覺對沖，產(chǎn)生了矛盾感，能夠讓受眾感受到先后內外的力量交錯，產(chǎn)生了震懾感，達到了新的美感效果。

造型設計方面，采用仿生學造型，碳纖維的機身設計，獨特的大型可旋轉角度螺旋翼，不僅使警用無人機本身造型震撼、視覺張力突出，同時也在功能上給予了各警種最大滿足，可以有效降低警務人員出勤率和傷亡率，同時可以提高警用無人機轄區(qū)內的安全。

5 研究總結

綜上所述，本課題研究得出如下結論：

1）隨著中國無人機產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，無人機從軍用到民用再精準轉向警用，已成必然趨勢。目前社會對警用無人機的需求已經(jīng)由觀望階段轉為試點階段，但有很多警用無人機因造型設計不足，使得現(xiàn)有產(chǎn)品在外觀甚至使用功能上都受了極大的影響。

2）警用無人機的造型設計，必須要將“震懾力”的表現(xiàn)作為首要設計因素，并將功能與造型完美結合，摒棄以往民用無人機平臺逆向研發(fā)的思路，只具有基本的功能和類警用的設計。由于受眾對產(chǎn)品造型的需求不斷提升，警用無人機的造型設計必須將高新技術和與之相稱的設計有機的整合、表現(xiàn)。保證具有視覺張力的造型和豐富的產(chǎn)品功能，將設計的附加價值提升到新的高度。

參考文獻

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