我是無人機小飛手 探秘無人機（上）

北京小飛手教育科技有限公司/彭濤

無人機深受青少年喜愛，為此本刊聯(lián)合北京小飛手教育科技有限公司共同推出《我是無人機小飛手》專欄，讓孩子們了解無人機知識、學做無人機飛手。為配合專欄內容，還開設有無人機航空科普線上課程，掃描上方二維碼，添加小助手了解詳情。

北京小飛手教育科技有限公司是中國科普產學研創(chuàng)新聯(lián)盟理事單位、北京科普資源聯(lián)盟會員單位、CAA 認定的青少年無人機科普基地、北京教育信息化產業(yè)聯(lián)盟理事單位、清華大學出版社無人機教材合作單位、中航傳媒《航空世界》《無人機》雜志科普欄目合作單位。公司目前已開發(fā)12 門中小學無人機課程，服務全國近萬所中小學校。

彭濤，全國青少年無人機大賽執(zhí)行裁判、首屆少年硅谷全國青少年人工智能大賽無人機飛控創(chuàng)意挑戰(zhàn)賽裁判、北京小飛手教育科技有限公司課程研發(fā)總監(jiān)。自2016 年1 起，已培訓上千所公立學校教師，為北京初中開放性科學實踐課培訓學生逾30000 人次。

隨著科技的進步、社會的發(fā)展，越來越多新鮮事物正在悄然改變著我們的生活。近年來，無人機越來越多地出現在人們的視野中，時而化身會飛的相機，以上帝視角拍攝出美麗震撼的影像作品；時而化身邊防戰(zhàn)士，默默守衛(wèi)國家領土；時而化身智能藥箱，馳騁在農田上噴灑農藥……

無人機種類繁多、功能復雜，看似簡單，卻蘊藏著許多大家不知道的奧秘：究竟什么樣的飛行器可以稱得上無人機？它們有哪些特點，又如何分類？無人機在不同行業(yè)的應用如何，使用時需要注意什么？通過本文，相信能為大家解開其中的疑惑。

無人駕駛空中飛行器（UAV）簡稱無人機，是利用無線電遙控設備（地面站）或機載飛控程序操縱的非載人飛行器，誕生之初主要應用于軍事領域。作為高度集成的智能化、信息化武器，無人機在高空偵察、監(jiān)視、中繼通信、遠距離攻擊等方面發(fā)揮了不可忽視的作用。

早在第一次世界大戰(zhàn)期間，美國陸軍飛機委員會要求俄亥俄州的查爾斯·凱特林設計一種能無人駕駛的“飛行炸彈”，要求能打擊64 千米范圍內的目標。這架攜帶空中魚雷的無人機由凱特林所在的萊特飛機公司制造，奧維爾·萊特擔任顧問，陀螺羅盤的發(fā)明者埃爾默·安布羅斯負責控制系統(tǒng)。該機采用木制機翼和機身，通過滑軌方式起飛，裝備了福特公司生產的二行程V40 發(fā)動機，最大飛行速度達80 千米/小時。無人機發(fā)射升空后，通過機載陀螺儀引導至目標點。雖然這架被稱為“凱特琳蟲子”的無人機由于交付時間過晚，沒能真正投入戰(zhàn)場，但它的出現開啟了對無人駕駛航空器應用的嘗試。

1935 年，由無線電遙控的德哈維蘭DH.82B“女王蜂”飛機作為靶機出現在了實戰(zhàn)防空的訓練場上。該機采用同德哈維蘭DH.82“虎蛾”相似的外觀設計，使用同款發(fā)動機。二者的區(qū)別是，為了盡可能降低成本，“女王蜂”采用了木制框架機身。

準備試飛的“凱特琳蟲子”無人機

英國首相丘吉爾參觀“女王蜂”試飛

高空偵察無人機“全球鷹”

可單兵攜帶的便攜式無人機

①痊愈：病殘程度為0級，神經功能缺損評分（NIHSS）減少＞90%。②顯效：病殘程度為1～3級，NIHSS減少46%～90%。③有效：NIHSS減少18%～45%。④無效：NIHSS減少＜18%，或增加＞18%。

海灣戰(zhàn)爭時，無人機的應用已十分廣泛，包括近距離偵察和捕獲目標的“指針”手提式無人機；用于區(qū)域目標偵察、搜索和救援任務的“先鋒”無人機；執(zhí)行大范圍晝夜監(jiān)視、炮火目標校正、戰(zhàn)場毀傷評估等任務的“獵犬”長航時無人機等，此外，大名鼎鼎的“全球鷹”高空長航時無人機和“捕食者”中空長航時無人機也為戰(zhàn)場提供了強力支援。

21 世紀開始，無人機在戰(zhàn)爭中的優(yōu)勢變得不可忽視：與載人飛機相比，無人機體積小、造價低、使用方便、對作戰(zhàn)環(huán)境要求低、戰(zhàn)場生存能力較強。由于無人機不用考慮飛行員，因此在結構設計上具有非常大的靈活性，在滿足空氣動力學要求的同時結構布局更多樣。同時，其體積相對較小，在飛行上也更加靈活。相對于有人機來講，無人機更適合執(zhí)行危險性高的任務，能進行更激烈的機動飛行，能在惡劣的飛行環(huán)境中執(zhí)行任務，留空時間也不會受駕駛員的生理限制。

因此，為了提高無人機的性能，各國紛紛將高新技術應用到無人機的研制與發(fā)展上：新翼型和輕型材料的研發(fā)大大增加了無人機的續(xù)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輸速度和數字化信息傳輸速率；自動駕駛儀的普及使無人機不再需要人為操縱，即可按程序設定路徑飛行。

除了軍事用途外，近年來無人機在民用領域的應用也越來越多。隨著各國空域管理政策的調整，無人機已被廣泛應用于公共安全、應急搜救、植保、環(huán)保、交通、通信、氣象、影視航拍、青少年科普教育等領域。毫無疑問，隨著技術的更新和發(fā)展，民用無人機的應用前景將越發(fā)廣闊。

通過無人機運輸貨物

利用無人機進行植保作業(yè)

無人機可通過設定程序完成自主飛行

航模比賽現場