無人機(jī)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

段佳俊 ?羅冬瑾 楊金龍

摘 要 無人機(jī)誕生于第一次世界大戰(zhàn)時期，距今已經(jīng)有100多年的歷史了，剛出來時是作為練習(xí)的靶機(jī)來使用的，但是由于當(dāng)時的科技并不發(fā)達(dá)，任務(wù)不能夠被很好地完成，以至于后來被軍方直接放棄。1990年爆發(fā)海灣戰(zhàn)爭后，無人機(jī)開始迅猛發(fā)展，無人機(jī)在戰(zhàn)斗中的巨大作用再次令世界各國矚目。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，無人機(jī)發(fā)展進(jìn)入了一個輝煌的時代。

關(guān)鍵詞 無人機(jī) 發(fā)展歷史 技術(shù)進(jìn)步 時下現(xiàn)狀 時代趨勢

中圖分類號：V279 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0048-04

無人機(jī)是無人駕駛飛機(jī)的簡稱，是由機(jī)載動力驅(qū)動，人為遠(yuǎn)程或自主程序控制的可以回收的無人駕駛飛行器。無人機(jī)之所以如此受重視，是因為其獨特的優(yōu)勢。無人機(jī)及其相關(guān)科學(xué)技術(shù)隨著時代的發(fā)展而日趨完善，如防空武器，其性能日益提高，這也增加了有人機(jī)空戰(zhàn)的風(fēng)險，而無人機(jī)進(jìn)入空戰(zhàn)則可以降低這種風(fēng)險[1]。

1 無人機(jī)的發(fā)展歷史

1.1 萌芽期

1917年，peter cooper和elmer A.sperry創(chuàng)造了第一臺自動陀螺穩(wěn)定器，該裝置能使飛機(jī)向前飛行的同時還能保持平衡。自此，第一臺無人機(jī)成功誕生并被命名為“空中魚雷”。然而在蜂王號發(fā)明之前無人機(jī)都不能飛回起點，因此無法使其重復(fù)利用。1935年，蜂王號的發(fā)明讓無人飛行器在最后的路程里可以飛回起點，該項發(fā)明終于使得無人機(jī)具有了很高的使用價值（見圖1）。[2]

1.2 發(fā)展期

20世紀(jì)80年代，最初由以色列設(shè)計，美國后來進(jìn)行調(diào)整的先鋒系列無人機(jī)不僅滿足了當(dāng)時需要進(jìn)行偵查、監(jiān)視以及各種目標(biāo)獲取的任務(wù)，還由于該無人機(jī)定位系統(tǒng)夠便宜，符合美國以低代價開展無人機(jī)獲取目標(biāo)的要求（見圖2）。

1.3 蓬勃期

進(jìn)入21世紀(jì)，更加小巧、便攜，性能也更穩(wěn)定的無人機(jī)取代了原來體積較大、目標(biāo)突出且不方便攜帶的無人機(jī)。由此推動了民用無人機(jī)的發(fā)展，民用無人機(jī)繁榮發(fā)展的背后又繞不開2006年成立的大疆無人機(jī)公司，其先后推出的phantom系列無人機(jī)，在中國乃至世界上均產(chǎn)生了巨大影響。還有加州的Robotics無人機(jī)公司在2014年推出的X8+四軸飛行器以及同年誕生的一款用于自拍的無人機(jī)Zano都暗示了無人機(jī)正如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)出來。更何況還有2015年為無人機(jī)發(fā)展創(chuàng)造了更為有利條件的各大運(yùn)營商的成功融資以及2017年出臺的《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范民用無人機(jī)制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。此間種種均說明無人機(jī)發(fā)展進(jìn)入了蓬勃期（見圖3）。[3]

2 無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 軍用無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

軍用無人機(jī)主要是用來偵察并監(jiān)視目標(biāo)，為指揮中心提供敵方的情報，以便更好地根據(jù)戰(zhàn)場的形勢調(diào)整戰(zhàn)術(shù)并制定出相應(yīng)的計劃。軍用無人機(jī)同時也是人類戰(zhàn)爭史上的精神智慧結(jié)晶，是不斷發(fā)展的信息技術(shù)成果在戰(zhàn)爭方面的具體表現(xiàn)。自1970年后，越來越多的無人機(jī)被運(yùn)用于軍事斗爭中。美國研制出多種長航時無人機(jī)，包括“先驅(qū)者”、“獵人”、“蒂爾”等。著名的“捕食者”、“全球鷹”均包含在“蒂爾”型號中。“蒂爾”曾在阿富汗和伊拉克經(jīng)過實戰(zhàn)檢驗，最終確定其出色的可靠性。美國現(xiàn)代反恐行動中80%的偵察任務(wù)是由無人機(jī)完成的，無人機(jī)在其中發(fā)揮著不可忽視的作用。作為能與美國在無人機(jī)方面一較高下的以色列也出產(chǎn)了許多產(chǎn)品，其中“偵察兵”、“競技神”等無人機(jī)在以軍中大放異彩。歐洲西部等地的發(fā)達(dá)國家以及其他地方的一些并不發(fā)達(dá)的國家也都有各自的成果。我國無人機(jī)事業(yè)發(fā)展迅猛已逐漸彌補(bǔ)起步較晚的弊端，且已經(jīng)出現(xiàn)了許多型號的軍用無人機(jī)，如“翼龍”與“彩虹”系列，這兩款無人機(jī)在受到中國軍方喜愛的同時還受到海外國家的認(rèn)可，遠(yuǎn)銷中東等地區(qū)，我國與世界頂尖水平間的差距正不斷地縮小著（見表1）。[4]

2.2 民用無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

民用無人機(jī)可以分為工業(yè)級和消費(fèi)級，但無論是工業(yè)級還是消費(fèi)級無人機(jī)在近幾年來都得到了高速的發(fā)展，中國雖然與西方發(fā)達(dá)國家相比無人機(jī)技術(shù)不夠成熟，但不可否認(rèn)中國依然是世界上無人機(jī)生產(chǎn)的最主要基地。無人機(jī)在航拍、勘探、植保、測繪等方面發(fā)揮著巨大作用，近幾年來又隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能及大數(shù)據(jù)等新型科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)市場又迸發(fā)出了更大的活力。再加上人民日益生活的高科技化同舊智能時代的沖突也必然導(dǎo)致像無人機(jī)等新型產(chǎn)品的高智能化與生活化。以大疆為代表的中國無人機(jī)研發(fā)生產(chǎn)公司不斷致力于使無人機(jī)具有更多的功能、更小的體積和更大的載重等。以后無人機(jī)快遞將不再局限于某個地區(qū)，而是擁有更大的覆蓋率，遍及中國的的大部分地域。從19年工業(yè)級無人機(jī)市場規(guī)模價值達(dá)150多億到20年的270多億可以看出民用無人機(jī)的發(fā)展并不比軍用無人機(jī)發(fā)展遜色。[5]

3 無人機(jī)未來發(fā)展趨勢

3.1 軍用無人機(jī)發(fā)展趨勢

3.1.1 隱身功能

雷達(dá)是利用無線電發(fā)現(xiàn)并測定其位置的電子設(shè)備。而軍用無人機(jī)的隱身能力可以通過避免或減小被雷達(dá)偵測到的頻率來實現(xiàn)。而想要減少被雷達(dá)偵測到的頻率又可以通過使用高新材料來實現(xiàn)。如采用雷達(dá)吸波材料（在無人機(jī)表面涂納米材料，耐高溫陶瓷等）。這些材料的導(dǎo)電性不強(qiáng)，因此難以產(chǎn)生感應(yīng)電流，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生就無法形成電磁場，進(jìn)而也就減少了被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的概率。還有一種是合理利用無人機(jī)的結(jié)構(gòu)布局，避免使用大而平的垂直面以及利用無人機(jī)的一部分來遮蔽發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道或尾噴管。最近新興的等離子隱身技術(shù)不僅能在不改變戰(zhàn)斗機(jī)氣動布局的外形下吸收微波和紅外輻射，還提高了吸收微波的頻帶及吸收率。雖然這項技術(shù)暫時還未被運(yùn)用在無人機(jī)上，但相信在以后不久無人機(jī)的隱身能力必然會與等離子體隱身技術(shù)掛鉤。

3.1.2 偵察和打擊相結(jié)合

偵察和打擊一體化無人機(jī)在2020年3月份左右的土耳其針對敘利亞的行動中大放異彩，進(jìn)一步突顯了偵察和打擊一體化的無人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作用。當(dāng)然，作為裝備最早、性能最好的察打一體化無人機(jī)“捕食者”不僅戰(zhàn)果豐富——2001年在阿富汗擊斃本拉登副手，2003年在伊拉克戰(zhàn)爭中引導(dǎo)其他飛機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈打擊目標(biāo)，還完全貫徹了“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的作戰(zhàn)理念。這種將偵查和打擊結(jié)為一體的作戰(zhàn)方式不僅提高了打勝仗的概率，還促進(jìn)了現(xiàn)代軍用無人機(jī)的發(fā)展，使其與現(xiàn)代軍事需求相輔相成。未來軍用無人機(jī)的發(fā)展必有察打一體化無人機(jī)的一席之地。[6]

3.1.3 “蜂群”作戰(zhàn)

所謂“蜂群”戰(zhàn)術(shù)，是指無人機(jī)搭載人工智能并基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對敵方實行不同方向、不同層次并向同一目標(biāo)派出多架無人機(jī)進(jìn)行打擊的戰(zhàn)術(shù)。2020年9月底的納卡沖突與2020年5月的巴以沖突均可以看見“蜂群”戰(zhàn)術(shù)的影子，同樣，“蜂群”戰(zhàn)術(shù)也沒有辜負(fù)人們的期待，以其低耗高效且大大減少人員傷亡的特性成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的“新星”。我國在“蜂群”戰(zhàn)術(shù)上已走在世界前沿——同時實現(xiàn)了上千架無人機(jī)作戰(zhàn)。可見，“蜂群”作戰(zhàn)是未來軍用無人機(jī)發(fā)展的熱門趨勢。

3.2 民用無人機(jī)發(fā)展趨勢

3.2.1 智能化

在民用無人機(jī)發(fā)展過程中，面臨著技術(shù)難度高、投入資源大和審查更加嚴(yán)格困境。提高智能化水平是進(jìn)一步發(fā)展民用無人機(jī)的重要解決辦法之一。在智能化趨勢的推動下，消費(fèi)者與復(fù)雜的環(huán)境參數(shù)也對無人機(jī)提出了更高的要求，無人機(jī)應(yīng)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)結(jié)合，近年來人工智能技術(shù)的快速發(fā)展也為無人機(jī)智能化奠定了基礎(chǔ)。提高民用無人機(jī)的智能化，可以更好地滿足市場需求、提高無人機(jī)的銷量，從而增加企業(yè)利潤。[7]

3.2.2 個性化

首先，我們應(yīng)充分認(rèn)識產(chǎn)品個性化。“顧客至上”可以最終解釋這一含義，而個性化產(chǎn)品是以滿足顧客需求為出發(fā)點，建立并維持好這一良好關(guān)系為結(jié)果，達(dá)到共性、高品質(zhì)型、高信賴性的目的，最終提高企業(yè)收益。消費(fèi)級無人機(jī)在拍照、攝像等領(lǐng)域得到了空前發(fā)展，讓廣大消費(fèi)者在得到身臨其境的航拍體驗的同時也享受到了無人機(jī)飛行的樂趣。消費(fèi)型無人機(jī)公司應(yīng)緊跟市場需求，通過改良無人機(jī)實現(xiàn)產(chǎn)品的精確定位并賦予無人機(jī)更多的娛樂屬性，讓用戶得到更多更好的體驗，從而推動個性化的發(fā)展。

3.2.3 精準(zhǔn)化

不管是無人機(jī)的管理還是運(yùn)營都需要精準(zhǔn)化，現(xiàn)代民用無人機(jī)不僅需要技術(shù)革新，還要迎合市場與用戶需求，來推行某種商業(yè)模式以做到管理與運(yùn)營精準(zhǔn)化，當(dāng)然，這離不開大數(shù)據(jù)的支持。無人機(jī)在航拍、植保、測繪、勘測等方面均有巨大成果，那么便可以在這些相關(guān)層面實施精準(zhǔn)的服務(wù)，通過詢問、反饋、改進(jìn)、更新等手段來達(dá)到無人機(jī)精準(zhǔn)化管理與運(yùn)營的目的。無人機(jī)作為空中數(shù)據(jù)端口，可以針對不同行業(yè)做出不同調(diào)整，利用這一優(yōu)勢為用戶提供更精確、更強(qiáng)大的服務(wù)。

4 結(jié)語

從軍用無人機(jī)在戰(zhàn)爭中不斷得到應(yīng)用，到各種技術(shù)不斷取得突破和民用無人機(jī)在勘測、氣象、植保等領(lǐng)域的大力發(fā)展，可以預(yù)測出未來無人機(jī)的發(fā)展將是一片坦途。只要合理使用無人機(jī)，那么必將會進(jìn)一步造福人類。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫仕祺，馬杰.歷史與現(xiàn)實：無人機(jī)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及其所面臨的挑戰(zhàn)[J].飛航導(dǎo)彈，2005（01）：14-19，39.

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[3] 呂紅軍，張慧娟，魏采用著.寧夏無人機(jī)遙感監(jiān)測理論與實踐[M].寧夏：寧夏人民教育出版社，2018，11.

[4] 吳鐵峰著.無人機(jī)測量系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[M].吉林：吉林大學(xué)出版社，2018，08.

[5] 張建華，趙晨皓，呂誠中.察打一體無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].無人機(jī)，2018（02）：19-24，56.

[6] 吳思亮，寧波，陳宇.以色列軍用無人機(jī)發(fā)展概覽[J].航空世界，2016（04）： 54-57.

[7] 陳麗蓉.2021年中國民用無人機(jī)行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析未來市場規(guī)模仍將保持快速增長[Z].前瞻網(wǎng)，2020.