周媚
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,以大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、超級計算為核心的計算機技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,不僅性能更加穩(wěn)定,運算效率更高,而且計算機的數(shù)據(jù)存儲能力和信息交互能力也得到了全方位提高,推動人類進入智能化、信息化時代。在新興科學(xué)技術(shù)的引領(lǐng)下,無人機作為綜合電子信息技術(shù)、自動化技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)于一體的科技產(chǎn)品,已成為信息科技新的寵兒。目前,無人機是綜合人工智能技術(shù)、自動導(dǎo)航、駕駛、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)鏈交換系統(tǒng)的綜合集成模塊,適應(yīng)于土地資源普查、城市分布統(tǒng)計、全天候數(shù)據(jù)監(jiān)測等眾多領(lǐng)域,受到世界各國科技部門的重視。鑒于此,本文就我國無人機發(fā)展現(xiàn)狀及未來可能出現(xiàn)的發(fā)展趨勢作進一步探討,以求幫助讀者獲得關(guān)于無人機的知識的正確理解,推動我國無人機產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。
關(guān)鍵詞:無人機;發(fā)展現(xiàn)狀;未來發(fā)展趨勢;問題研究
引言
在科學(xué)技術(shù)的引領(lǐng)下,無人機的發(fā)展進入了新階段,不僅使用效能更高,滯空時間更長,而且其飛行速度更快,可快速部署。在軍事、深空探測領(lǐng)域,人們利用無人機執(zhí)行高風(fēng)險、高強度任務(wù),最大程度上保障人類的生命安全,推動飛行器向無人領(lǐng)域發(fā)展。簡而言之,無人機是人們利用無線電遙控的一種的風(fēng)行設(shè)備,是一種半智能化的飛行器,在國防軍事及科學(xué)研究方面有著廣泛應(yīng)用,如精確打擊、敵情監(jiān)測、裝備部署、火力調(diào)查、反導(dǎo),都需要無人機的參與,在歐美發(fā)達(dá)國家無人機已全面普及,被應(yīng)用在社會各個領(lǐng)域。
一、當(dāng)前無人機發(fā)展現(xiàn)狀
歐美發(fā)到國家將無人機叫做“控制無人駕駛機器人”,釋義為“空中不需要人類駕駛的飛行器”,具有智能化、信息化、數(shù)據(jù)模塊化的特點,是人造飛行器家族的重要成員。世界上第一架無人機誕生于20世紀(jì)初,在上世紀(jì)五十年代后有了較大的發(fā)展,到上世紀(jì)七十年代末期無人機主要作為靶機供地面防空部隊訓(xùn)練使用,到八十年代末期無人機被用于軍事偵查,世界軍事史上第一次使用無人機偵察是越戰(zhàn)期間,當(dāng)時美國人將軍事訓(xùn)練的靶機改裝成無人偵察機來偵查北越的軍事部署情況。八十年代,以色列率先將改裝過的無人機用于實戰(zhàn),并在對空火力偵查、救援、對地支援方面都取得了不俗的表現(xiàn)。這對后期軍用無人機的發(fā)展提供了動力。后期,美軍開始著力研發(fā)無人機,先后開發(fā)了適用于陸、海、空三軍不同作戰(zhàn)任務(wù)的空中平臺,用于偵察、預(yù)警、協(xié)同對抗、電子戰(zhàn)、戰(zhàn)場全局監(jiān)測、攻擊、空中靶標(biāo)等?!叭蝥棥?、“捕食者”、“沙漠鷹”、“龍眼”、“先鋒”、“微星”等型號無人機在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭中均有著出色的表現(xiàn),在實施精確打擊和斬首行動中為美學(xué)提供了巨大幫助。
目前全世界無人機的種類多達(dá)數(shù)百種,總量超過50萬臺,其中一半以上是軍用無人機,為世界各國的軍事部門效力。21世紀(jì)初,世界各國都在大力推動多用途無人機的研發(fā)與制造,包括軍事、民用航空、農(nóng)業(yè)、國土資源普查、反恐處突、安全保障、災(zāi)害監(jiān)測等,眾多領(lǐng)域都需要無人機效力,而無人機作為科技新星已成為世界各國科技著力的焦點。
二、當(dāng)前我國無人機的發(fā)展現(xiàn)狀
我國對無人機的研究開展于上世紀(jì)五十年代,六十年代進入了實際研發(fā)階段,先后研發(fā)出了高空無人靶機、高空偵察機等,在無人機技術(shù)方面取得了一定的經(jīng)驗。
目前,我國已經(jīng)形成了從無人機研究、設(shè)計、制造、應(yīng)用等領(lǐng)域的全方位產(chǎn)業(yè)鏈,以國家的財政投入作為主要的研發(fā)經(jīng)費來源,研究工作主要由西工大、南航、北航為主導(dǎo),其它高校科研單位協(xié)作參與。值得注意的是,我國目前并沒有以政府為主體成立相關(guān)的無人機產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展部門,沒有形成良好的管理機制來推動我國無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
北航是我國最早的無人機研究部門,在軍事、民用無人機方面有著雄厚的技術(shù)實力,是我國無人機的重要研究示范基地,主要從事大型無人機、高空無人機、偵查無人機、探測評估無人機的研發(fā)設(shè)計工作,發(fā)展至今已經(jīng)形成了全面性的技術(shù)設(shè)計流程,研發(fā)了多個無人機系列。后期,北航經(jīng)過一段時間的技術(shù)沉淀,其技術(shù)實力有了質(zhì)的飛躍。
西安愛生技術(shù)集團是我國最大的無人機生產(chǎn)配套基地,產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,生產(chǎn)效率較高,基礎(chǔ)配套設(shè)施完善,有著極強的生產(chǎn)與研發(fā)能力,主要研制小型軍用無人機、民用無人機、無人教練機等,在多年發(fā)展中積累了大量有益經(jīng)驗,先后設(shè)計開發(fā)了上百種小型無人機,匯聚了大量專業(yè)人才。近年來,在無人機核心技術(shù)方面有了重大突破,全面掌握了無人機生產(chǎn)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)。
南寧波貝斯特航空技術(shù)工程有限公司、北京維思韋爾航電有限公司、大疆公司等都在大力發(fā)展民用無人機,希望借助民用無人機完成人工降雨、氣象觀測等任務(wù),為民眾提供更好的生活服務(wù)。
從軍事和社會角度來看,無人機有著廣闊的發(fā)展前景,但我國無人機產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展過程中由于缺乏特定的保護措施和支持政策,與國外同行相比,技術(shù)實力和資金實力較弱,難以滿足集中性發(fā)展的需要,所以我國的無人機產(chǎn)業(yè)迫切的需要政府支持。
三、未來我國無人機發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,無人機技術(shù)將不斷發(fā)展成熟,以新材料為載體的高新技術(shù)將會不斷應(yīng)用到無人機領(lǐng)域之中,屆時,無人機的設(shè)計機制及研發(fā)理念將會不斷提高,與新的創(chuàng)新性技術(shù)融為一體,形成新的發(fā)展模式。
在可以預(yù)見的將來,隨著微電子技術(shù)、納米技術(shù)、光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,無人機將小型化、智能化,不僅機體材料壽命會大幅度延長,而且在電子電路控制方面,飛機將更加便捷簡單。此時飛機不僅有現(xiàn)代五代戰(zhàn)機具有的隱身功能,同時將具備精確打擊和人工智能控制等特點,是信息化作戰(zhàn)體系中完全獨立的智能模塊。
隨著雷達(dá)技術(shù)和傳感器技術(shù)不斷發(fā)展成熟,無人機將具備高度的敵我識別能力和高分辨率,既可以實施遠(yuǎn)程對地、對海打擊,還可以與我方數(shù)據(jù)鏈實時對接,保持高效率的數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)鏈整合能力。此外,無人機屬于高技術(shù)集成模塊,在實踐應(yīng)用階段,其環(huán)境適應(yīng)能力是設(shè)計者要首先考慮的問題。由于目前世界各國在無人機上使用的材料的記憶性能較差,無法滿足復(fù)雜環(huán)境條件下使用的需求。因此,增強無人機的設(shè)計強度,使用新材料進行加固,是提高無人機使用周期和服役壽命的首要前提。可以預(yù)測的是,隨著新材料、新工藝被廣泛應(yīng)用到無人機領(lǐng)域,無人機的機體載荷將得到有效提升,各種設(shè)備的載荷集中度將更高,飛機的載荷利用效能將大大提高。
綜上所述,無人機技術(shù)作為未來科技發(fā)展的制高點,雖備受人們關(guān)注,但是其發(fā)展效率和效益不是很高,以美國為首的西方國家研制出了具有實戰(zhàn)效能的無人作戰(zhàn)飛機,但是在戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)、數(shù)據(jù)鏈交換、精確打擊、空中格斗方面還存在較多限制。要想突破這些技術(shù)瓶頸和環(huán)境限制,無人機必須要融合新工藝、新技術(shù)、新材料進行跨越式發(fā)展,只有無人機具備較高的智能化水平,有著較強的戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力,機體載荷得到有效提升,無人機才能全面突破環(huán)境因素限制,具備更高的使用效能。
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