周媚
摘要:隨著科學技術快速發展,以大數據、云技術、超級計算為核心的計算機技術實現了跨越式發展,不僅性能更加穩定,運算效率更高,而且計算機的數據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。在新興科學技術的引領下,無人機作為綜合電子信息技術、自動化技術、數據分析技術于一體的科技產品,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、自動導航、駕駛、數據管理、數據鏈交換系統的綜合集成模塊,適應于土地資源普查、城市分布統計、全天候數據監測等眾多領域,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展現狀及未來可能出現的發展趨勢作進一步探討,以求幫助讀者獲得關于無人機的知識的正確理解,推動我國無人機產業又好又快發展。
關鍵詞:無人機;發展現狀;未來發展趨勢;問題研究
引言
在科學技術的引領下,無人機的發展進入了新階段,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、深空探測領域,人們利用無人機執行高風險、高強度任務,最大程度上保障人類的生命安全,推動飛行器向無人領域發展。簡而言之,無人機是人們利用無線電遙控的一種的風行設備,是一種半智能化的飛行器,在國防軍事及科學研究方面有著廣泛應用,如精確打擊、敵情監測、裝備部署、火力調查、反導,都需要無人機的參與,在歐美發達國家無人機已全面普及,被應用在社會各個領域。
一、當前無人機發展現狀
歐美發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、數據模塊化的特點,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世紀初,在上世紀五十年代后有了較大的發展,到上世紀七十年代末期無人機主要作為靶機供地面防空部隊訓練使用,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期間,當時美國人將軍事訓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,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。這對后期軍用無人機的發展提供了動力。后期,美軍開始著力研發無人機,先后開發了適用于陸、海、空三軍不同作戰任務的空中平臺,用于偵察、預警、協同對抗、電子戰、戰場全局監測、攻擊、空中靶標等。“全球鷹”、“捕食者”、“沙漠鷹”、“龍眼”、“先鋒”、“微星”等型號無人機在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭中均有著出色的表現,在實施精確打擊和斬首行動中為美學提供了巨大幫助。
目前全世界無人機的種類多達數百種,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世紀初,世界各國都在大力推動多用途無人機的研發與制造,包括軍事、民用航空、農業、國土資源普查、反恐處突、安全保障、災害監測等,眾多領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、當前我國無人機的發展現狀
我國對無人機的研究開展于上世紀五十年代,六十年代進入了實際研發階段,先后研發出了高空無人靶機、高空偵察機等,在無人機技術方面取得了一定的經驗。
目前,我國已經形成了從無人機研究、設計、制造、應用等領域的全方位產業鏈,以國家的財政投入作為主要的研發經費來源,研究工作主要由西工大、南航、北航為主導,其它高校科研單位協作參與。值得注意的是,我國目前并沒有以政府為主體成立相關的無人機產業科技發展部門,沒有形成良好的管理機制來推動我國無人機產業發展。
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設計工作,發展至今已經形成了全面性的技術設計流程,研發了多個無人機系列。后期,北航經過一段時間的技術沉淀,其技術實力有了質的飛躍。
西安愛生技術集團是我國最大的無人機生產配套基地,產業規模巨大,生產效率較高,基礎配套設施完善,有著極強的生產與研發能力,主要研制小型軍用無人機、民用無人機、無人教練機等,在多年發展中積累了大量有益經驗,先后設計開發了上百種小型無人機,匯聚了大量專業人才。近年來,在無人機核心技術方面有了重大突破,全面掌握了無人機生產設計中的關鍵技術。
南寧波貝斯特航空技術工程有限公司、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,為民眾提供更好的生活服務。
從軍事和社會角度來看,無人機有著廣闊的發展前景,但我國無人機產業在快速發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,技術實力和資金實力較弱,難以滿足集中性發展的需要,所以我國的無人機產業迫切的需要政府支持。
三、未來我國無人機發展趨勢
隨著科學技術快速發展,無人機技術將不斷發展成熟,以新材料為載體的高新技術將會不斷應用到無人機領域之中,屆時,無人機的設計機制及研發理念將會不斷提高,與新的創新性技術融為一體,形成新的發展模式。
在可以預見的將來,隨著微電子技術、納米技術、光伏發電技術的發展,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。此時飛機不僅有現代五代戰機具有的隱身功能,同時將具備精確打擊和人工智能控制等特點,是信息化作戰體系中完全獨立的智能模塊。
隨著雷達技術和傳感器技術不斷發展成熟,無人機將具備高度的敵我識別能力和高分辨率,既可以實施遠程對地、對海打擊,還可以與我方數據鏈實時對接,保持高效率的數據傳輸及數據鏈整合能力。此外,無人機屬于高技術集成模塊,在實踐應用階段,其環境適應能力是設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,無法滿足復雜環境條件下使用的需求。因此,增強無人機的設計強度,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。可以預測的是,隨著新材料、新工藝被廣泛應用到無人機領域,無人機的機體載荷將得到有效提升,各種設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,無人機技術作為未來科技發展的制高點,雖備受人們關注,但是其發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效能的無人作戰飛機,但是在戰場環境適應、數據鏈交換、精確打擊、空中格斗方面還存在較多限制。要想突破這些技術瓶頸和環境限制,無人機必須要融合新工藝、新技術、新材料進行跨越式發展,只有無人機具備較高的智能化水平,有著較強的戰場環境適應能力,機體載荷得到有效提升,無人機才能全面突破環境因素限制,具備更高的使用效能。
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