無人機的前世今生

無人機是在“有人機”的基礎上發展起來的。現代戰爭是推動無人機發展的基本動力。早期的無人機重點并不在民用，而在軍用。從無人機的出現，發展到今天，已經有了近百年的歷史。

無人機的起源和發展

無人機的起源和發展分為萌芽期、發展期、蓬勃期三個階段。

萌芽期

1903年，美國萊特兄弟研發了世界上第一架載人飛機“天空一號”，開啟了人類太空探索之旅。

隨著載人飛機的發展，萌發了無人機的設想。1914年，第一次世界大戰正進行得如火如荼，英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍，向英國軍事航空學會提出了一項建議：研制一種不用人的駕駛技術，而用無線電操縱的小型飛機，使它能夠飛到敵方某一目標區上空，將事先裝在小飛機上的炸彈投下去。

這種大膽的設想，立即得到當時英國軍事航空學會理事長戴？亨德森爵士的賞識。他指定由A.M.洛教授率領一班人馬進行研制，可惜的是，無人機的研發，經過多次實驗，均以失敗而告終。

1917年，皮特？庫柏（Peter Cooper）和埃爾默？A？斯佩里（Elmer A.Sperry）發明了第一臺自動陀螺穩定器，這種裝置能夠使得飛機能夠保持平衡向前的飛行，無人飛行器自此誕生。這項技術成果將美國海軍寇蒂斯N-9型教練機成功改造為首架無線電控制的不載人飛行器，該飛行器能搭載300磅的炸彈飛行50英里，但不能自主地飛行和回收。

不可回收使得無人機更像導彈而不像飛機，且使用成本極高。因此，從可回收的角度出發，真正意義上的第一架無人機是英國德哈維蘭公司于 1934 年研制的“蜂后”無人機。“峰后”無人機是一款無線電遙控全尺寸靶機，最高飛行高度達17000英尺，最大速度為100英里/小時，發射后能自主回收并重復利用，在1934至1943年間共生產了420架，在英國海軍和陸軍服役。

“蜂后”式無人機的問世才是無人機真正開始的時代，可以說是近現代無人機歷史上的“開山鼻祖”。隨后無人機被運用于各大戰場，執行偵察任務。然而由于當時的科技比較落后，無法出色完成任務，發展比較緩慢。

一直到在20世紀80年代，無人機在戰爭中卓有成效地執行了多種軍事任務，包括照相偵察、撒傳單、信號情報搜集、防空火力誘餌、防空陣地標識、目標指示和目標毀傷評估的實時報告。至此，無人機已先后經歷了無人靶機、預編程控制無人偵察機、指令遙控無人偵察機和復合控制的多用途無人機的發展過程。

發展期

1976 年，以色列將大量無人機用于對埃及的戰爭中，誘使埃及地面防空部隊開火，為之后轟炸機對埃及地面部隊轟炸提供了掩護。在黎巴嫩戰爭時期，偵察兵無人機系統曾經在以色列陸軍和以色列空軍的服役中擔任重要戰斗角色。

隨后美國借鑒以色列的經驗，在海灣戰爭中先后動用了“先鋒”“指針”無人機系統，在偵察、監視、目標管理和炮火支援等發面都發揮了重要作用。隨著電子信息技術和動力裝備的進步，無人機在戰場上的功能呈現出多樣化的趨勢，從最初的自殺式投放炸彈，逐漸拓展為偵察、情報收集、跟蹤、通訊甚至自主攻擊。

由于無人機在戰爭中的出色表現，軍用無人機發展迎來了最迅猛的時期，并且呈現出察打一體化和高空長航時的趨勢。全世界共有30多個國家裝備了無人機系統，并在陸、海、空三軍中組建了無人機隊。

1986年12月，美國研發的“先鋒”系列無人機為戰術指揮官提供了特定目標以及戰場的實時畫面，執行了美國海軍“偵察、監視并獲取目標”等各種任務。這套無人定位系統的花銷很小，滿足了20世紀80年代美國在黎巴嫩，格林納達以及利比亞以低代價開展無人獲取目標的要求，并首次投入實戰。

“先鋒”號現在仍在服役，通過火箭助力起飛，起飛重量416磅，航速每小時109英里。飛機能夠漂浮在水面，并且通過海面降落進行回收。

“先鋒”RQ-7B幻影是無人機家族中最小的一個，被美國陸軍和海軍陸戰隊用于伊拉克和阿富汗戰場。這個系統能夠定位并識別戰術指揮中心125公里之外的目標，讓指揮官的觀察、指揮、行動都更加敏捷。

蓬勃期

隨著1993年美國啟動了蒂爾無人機發展計劃，無人機步入了高空長航時時代，美國的全球鷹以及以色列的蒼鷺無人機是這方面的代表。其中全球鷹航程為26000km，續航時間42小時，可從美國本土起飛到達全球任何地點進行偵察，并在21世紀初的阿富汗和伊拉克戰爭中為美軍提供了大量的目標圖像情報，發揮了重要的偵察作用。

1994年，美國通用原子公司研制出捕食者無人機。與只能進行偵察的無人機相比，捕食者具有察打一體的功能，這使其在此后的多次戰爭中都扮演了重要角色。

21世紀初，由于原來的無人機個頭較大，目標明顯且不易于攜帶，所以研制出了迷你無人機，機型更加小巧、性能更加穩定，一個背包就可搞定。同時無人機更加優秀的技能，催發了民用無人機的誕生。

2003年3月，“捕食者”攜帶兩枚AGM-114K“地獄火Ⅱ”激光制導反坦克導彈，執行摧毀伊拉克的ZSU-23-4自行高射炮的任務；在2006年的伊拉克軍事行動中，“捕食者”無人機發現三名武裝分子企圖用迫擊炮襲擊美軍后，發射了一枚空對地導彈，成功擊斃了三名武裝分子。同年，影響世界民用無人機格局的大疆無人機公司成立，先后推出的phantom系列無人機，在世界范圍內產生深遠影響，幫助汪峰成功搶到頭條就是大疆公司的產品，研制的phantom2vision+還在2014年入選《時代》雜志。

2009年，美國加州3DRobotics無人機公司成立，這是一家最初主要制造和銷售DIY類遙控飛行器（UAV）的相關零部件的公司，在2014年推出X8+四軸飛行器后而名聲大噪，目前已經成長為與中國大疆相媲美的無人機公司。

2014年，一款用于自拍的無人機Zano誕生，曾經被稱為無人機市場上的iPhone。該機在眾籌平臺上籌款340萬美元，獲得超過15000人的支持，大家都對該款產品充滿期待，由于無法解決無人機量產而引發的軟硬件調校誤差，該研發公司于2015年破產，Zano只能活在大家的記憶中。即便如此，無人機應用在自拍領域的研究從未停息。

2015年，是無人機飛速發展的一年，各大運營產商融資成功，為無人機的發展創造了十分有利的條件，還上線了第一個無人機在線社區飛獸社區。同年美國Qualcomm公司相繼推出自己的無人機開發平臺，作為該公司布局IOT生態圈的重要一環。

國內研發歷程

中國從五十年代就開始運用無人機，但無人機研究起步較晚，20世紀60年代，才開始自主研制無人偵察機，80年代初裝備部隊。

1966年底，我國才開始研發無人機，以蘇聯不成熟無人機拉17為起點。后來因為政治原因，蘇聯撤走技術力量，于是中國依靠自身力量研發無人機。在拉17的基礎上，中國研制出長空一號無人機，定性是無人靶機。

越戰時期，美空軍在越南戰場損失慘重，開始運用“火蜂”無人機代替有人機作偵察活動。該機在偵察越戰時，試圖順道偵察中國。在偵察中國時，“火蜂”無人機被擊落，機體保存良好，這邊便拿來研究，到了78年仿制成功，叫長虹一號，又叫無偵-5。

1980年，國家批準無偵-5設計定型。1981年起開始裝備部隊，在部隊訓練和戰術偵察中發揮了作用，是中國在無人機技術領域里的一次飛躍。從無偵-5這個名字就可以看出，這是款專業無人機。

改革開放以后，在民用領域中探索可行性，中國航空事業經過60多年的辛酸歷程，從無到有逐步成為我國經濟發展的支柱。我國從事無人機行業的單位有300多家，形成了配套齊全的研發、制造、銷售和服務體系的有160家左右。研制投入使用的無人機型多達百余種，小型無人機技術已逐步完善，戰略無人機已成功試飛，攻擊無人機也已試射空地導彈多次成功。

20世紀末，中國無人機發展提速，到了2009年閱兵儀式上，破天荒地出現了無人機方隊。

2012年，大疆無人機發布消費級無人機引爆民用無人機市場。此后，中國無人機行業呈爆發式發展。

2014年，我國在無人機銷售量2萬架左右，50%以上的增長在未來幾年將持續保持，在2014年我國民用無人機銷售規模已經達到40億元，國內與無人機相關的專利申請15245件。

2017年，由中國航天科技集團研制的“彩虹”太陽能無人機，開展了高空飛行驗證，在臨近空間高度成功試飛。這標志著我國成為繼美、英之后第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術的國家。

國外發展過程

20世紀40年代，二戰中的無人靶機用于訓練防空炮手。

1945年，第二次世界大戰之后將多余或者是退役的飛機改裝成為特殊研究或者是靶機，成為近代無人機使用趨勢的先河。隨著電子技術的進步，無人機在擔任偵查任務的角色上開始展露他的彈性與重要性。

美國最早于1939年開始研制無人靶機，先后研制出“火蜂（Firebee）”系列和“Chukar”系列靶機。從20世紀50、60年代開始，美國相繼研制成功“火蜂”“先鋒”“獵人”“捕食者”和“全球鷹”等戰術或戰略無人偵察機，以及“捕食者”改進型無人偵察作戰飛機。

20世紀60、70年代，在越南戰爭、海灣戰爭乃至北約空襲南斯拉夫的過程中，無人機都被頻繁地用于執行軍事任務。

1982年，以色列航空工業公司（IAI）首創以無人機擔任其他角色的軍事任務。在加利利和平行動（黎巴嫩戰爭）時期，偵察者無人機系統曾經在以色列陸軍和以色列空軍的服役中擔任重要戰斗角色。以色列國防軍主要用無人機進行偵察，情報收集，跟蹤和通訊。

1991年的沙漠風暴作戰當中，美軍曾經發射專門設計欺騙雷達系統的小型無人機作為誘餌，這種誘餌也成為其他國家效彷的對象。

1996年3月，美國國家航空航天局研制出兩架試驗機：X-36試驗型無尾無人戰斗機。該型長5.7米，重88公斤，其大小相當于普通戰斗機的28%。該型使用的分列副翼和轉向推力系統比常規戰斗機更具有靈活性。水平垂直的尾翼既減輕了重量和拉力，也縮小了雷達反射截面。無人駕駛戰斗機將執行的理想任務是壓制敵防空、遮斷、戰斗損失評估、戰區導彈防御以及超高空攻擊，特別適合在政治敏感區執行任務。

20世紀晚期，美國軍方在無人機飛行器上的興趣不斷增長，因為他們提供了成本低廉，極富任務彈性的戰斗機器，這些戰斗機器可以被使用而不存在飛行員死亡的風險。海灣戰爭后，無人機開始飛速發展和廣泛運用。美國軍隊曾經購買和自制先鋒無人機在對伊拉克的第二次和第三次海灣戰爭中作為可靠的系統。

20世紀90年代后，西方國家充分認識到無人機在戰爭中的作用，競相把高新技術應用到無人機的研制與發展上。新翼型和輕型材料大大增加了無人機的續航時間，采用先進的信號處理與通信技術提高了無人機的圖像傳遞速度和數字化傳輸速度。先進的自動駕駛儀使無人機不再需要陸基電視屏幕領航，而是按程序飛往盤旋點，改變高度和飛往下一個目標。

無人機未來發展的趨勢

隨著5G技術的不斷發展，無人機將為各個行業提供更高效、便捷的服務。未來無人機發展大致呈現出小型化、安全化、智能化、速度可控化、集群化發展趨勢。

小型化

未來無人機多應用于搜索和營救等場景，如果一個無人機體積太大，那么將極不利于其對環境的勘探。面對未知的環境，小型無人機應具備更強的自主性。

但無人機一旦小型化，諸如縮小到厘米級的直徑，幾十克的重量，荷載將受到極大限制，用途也將受限。

安全化

由于無人機傷人事件逐漸增多，未來的無人機應變得更為安全可靠，這樣才能在各種環境中進行飛行控制。由于機器體積變小，其慣性也會減小，一旦發生撞擊，迅速自我調整平衡。

智能化

無人機的避障能力亟需提升。在躲避障礙物過程中，無人機應通過傳感器、云端控制、攝像頭等技術方式形成閉環，依靠計算機視覺對環境進行檢測，分析周圍環境的特征，實現自我規劃路徑。

速度可控化

無人機在飛行過程中不僅需要可以判斷其速度和位置，還需要加以控制，避免走入障礙區，這就需要地圖的識別技術了。

在螺旋儀和加速儀的配合下，無人機知道如何根據環境特征進行移動。通過每秒做數百次的運算，計算出最可行的方位和速度。感器不同的等級、各種不同的不確定性因素，都可以通過概率學的方法把系統的數據融合在一起，通過一個等式來把它歸納成一個位置和速度的估算。

集群化

單一無人機很難出色完成任務，集群化發展將是未來發展的趨勢。無人機的集群技術的靈感來源于自然，正如魚群、鳥群、蜂群、蟻群一樣，無人機集群中的每個個體的能力或遵循的行為規則非常簡單，且控制是分布式的，不存在中心控制，但個體通過集群效應能夠實現復雜的功能。

無人機還應能夠開展獨立行動，無需提前預判，就知道周邊最新信息，與此同時，群組內的無人機無個性特征的行為。