無(wú)人機(jī)的重要性

1、無(wú)人飛行系統(tǒng)由無(wú)人機(jī)、無(wú)人浮空器、跨介質(zhì)無(wú)人飛行器等各類(lèi)飛行平臺(tái)、任務(wù)設(shè)備、信息傳輸設(shè)備及地面配套設(shè)備組成,可以自主感知、自主決策、相互協(xié)同執(zhí)行任務(wù),具有“平臺(tái)無(wú)人、系統(tǒng)有人”的屬性與環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、自主程度高、非接觸、零傷亡、可長(zhǎng)時(shí)間工作的特點(diǎn),在軍事與民用領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景,就是世界各國(guó)高度重視的新技術(shù)、新方向。智能無(wú)人飛行系統(tǒng)技術(shù)包含以下三個(gè)研究方向現(xiàn)代無(wú)人飛行平臺(tái)包含各類(lèi)無(wú)人機(jī)、浮空器與跨介質(zhì)飛行器,其總體方案設(shè)計(jì)主要瞄準(zhǔn)重大與迫切的戰(zhàn)略需求,重點(diǎn)就是對(duì)不同應(yīng)用層面的無(wú)人平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。智能化就是先進(jìn)平臺(tái)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),而平臺(tái)智能化的基礎(chǔ)就是系統(tǒng)性、綜合性的總體設(shè)計(jì)技

2、術(shù),以及多學(xué)科交叉融合設(shè)計(jì)。國(guó)外在系統(tǒng)性、綜合性的多學(xué)科無(wú)人飛行平臺(tái)設(shè)計(jì)方面,已經(jīng)獲得了顯著成果,發(fā)展了具有一定規(guī)無(wú)人機(jī)的重要性模、包含不同門(mén)類(lèi)與功能的平臺(tái)體系。這些先進(jìn)的平臺(tái)方案代表了當(dāng)前無(wú)人飛行平臺(tái)多學(xué)科總體設(shè)計(jì)的最新技術(shù)水平與進(jìn)展。高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人飛行系統(tǒng)就是當(dāng)前國(guó)際上發(fā)展出的一類(lèi)重要的飛行器系統(tǒng),具有重要的軍事意義。這類(lèi)無(wú)人飛行系統(tǒng)最新成果的典型代表就是美國(guó)的“全球觀測(cè)者”無(wú)人機(jī),飛行高度可達(dá)20000米,采用液氫燃料,飛行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)78天。目前已進(jìn)行了原理樣機(jī)的飛行試驗(yàn)。美國(guó)的另一類(lèi)型的超長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)代表為“太陽(yáng)神”,采用太陽(yáng)能電池為驅(qū)動(dòng)能源,可在較低的高度上飛行達(dá)6個(gè)月之久。英國(guó)的“西

3、風(fēng)”長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī),采用太陽(yáng)能電池為驅(qū)動(dòng)能源,可在30000米高空連續(xù)飛行3個(gè)月,已達(dá)到在17800米高空連續(xù)54小時(shí)的飛行試驗(yàn)記錄。從高空超長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人平臺(tái)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)瞧,結(jié)構(gòu)的大變形、大柔性就是此類(lèi)無(wú)人飛行平臺(tái)的主要特征,氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)的耦合效應(yīng)顯著,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮多學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)與耦合設(shè)計(jì)。隨著使用空域的拓展,臨近空間高度逐漸被人們所認(rèn)知,新時(shí)期無(wú)人飛行系統(tǒng)的發(fā)展則向高度發(fā)起挑戰(zhàn)。臨空無(wú)人飛行系統(tǒng)因其在軍事應(yīng)用方面的巨大潛力,日益成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。臨近空間浮空器可作為實(shí)施軍事應(yīng)用的飛行平臺(tái),在定點(diǎn)持久監(jiān)視與偵察方面優(yōu)勢(shì)顯著,國(guó)外眾多項(xiàng)目對(duì)其進(jìn)行立項(xiàng)研究。美國(guó)DARPA為滿足其空軍在全球情

4、報(bào)、監(jiān)視與偵察等方面的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，以及巡航導(dǎo)彈防御的需要,使美國(guó)空軍具有“全球警戒、到達(dá)與力量”的能力,2004年發(fā)起并投資了臨近空間新概念浮空器預(yù)研項(xiàng)目。此外,日本、英國(guó)、德國(guó)、以色列、俄羅斯等國(guó)也都提出了臨近空間浮空器計(jì)劃,均旨在發(fā)展具備超長(zhǎng)航時(shí)、定點(diǎn)駐留、大載荷能力的臨近空間浮空器。無(wú)人機(jī)的重要性臨近空間新概念浮空器預(yù)研項(xiàng)目近期,科技部積極開(kāi)展論證,提出了臨空組合飛行器的創(chuàng)新構(gòu)想,在臨空浮空器平臺(tái)基礎(chǔ)上結(jié)合高空無(wú)人飛行器組合概念,將兩種不同類(lèi)型的無(wú)人飛行平臺(tái)組合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),在業(yè)內(nèi)開(kāi)展了熱烈討論。臨空組合飛行平臺(tái)就是體現(xiàn)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)性、綜合性的平臺(tái)概念,就是我國(guó)無(wú)人飛行平臺(tái)有望實(shí)現(xiàn)跨代

5、超越的一個(gè)突破點(diǎn)。此外,面向海洋與河流湖泊等水面應(yīng)用,可垂直起降的艦載無(wú)人飛行系統(tǒng)在本世紀(jì)得到快速發(fā)展,成為可軍民兩用的新興熱點(diǎn)方向。例如,2008年美國(guó)陸軍提出了“聯(lián)合通用重型直升機(jī)”項(xiàng)目,波音公司、西科斯基公司、貝爾公司、洛克希德馬丁公司等都提出了各自的方案;又如,DARPA設(shè)立了13億美元的垂直起降無(wú)人飛行器的X-Plane計(jì)劃,試圖激發(fā)出具有重大創(chuàng)新意義的垂直起降無(wú)人飛行器。這些新概念垂直起降無(wú)人飛行系統(tǒng)代表了此類(lèi)無(wú)人飛行平臺(tái)的最新技術(shù)能力。垂直起降無(wú)人飛行平臺(tái)設(shè)計(jì)帶有多學(xué)科綜合的特征,比如,空中飛行模式轉(zhuǎn)變就是一個(gè)涉及氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制切換的復(fù)雜過(guò)程,必須在相關(guān)學(xué)科之間進(jìn)行聯(lián)

6、合的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真。因此,這類(lèi)無(wú)人飛行平臺(tái)設(shè)計(jì)就是一項(xiàng)多學(xué)科綜合的設(shè)計(jì)技術(shù)?？v觀以上先進(jìn)無(wú)人飛行平臺(tái)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)性、綜合性就是其總體設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn),也就是平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能化的一個(gè)重要基礎(chǔ)。未來(lái),智能無(wú)人飛行平臺(tái)必然就是一個(gè)涉及多學(xué)科的復(fù)雜平臺(tái),需要多學(xué)科綜合的設(shè)計(jì)理念與方法。多學(xué)科總體綜合設(shè)計(jì)作為一種系統(tǒng)級(jí)的科學(xué)思想,以數(shù)學(xué)方法為手段,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具,就是面向工程的方法論,可以有效地處理先進(jìn)智能無(wú)人飛行平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,就是無(wú)人飛行平臺(tái)總體設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。為什么一定要發(fā)展無(wú)人飛行系統(tǒng)技術(shù)?推動(dòng)國(guó)家安全戰(zhàn)略落實(shí)隨著信息技術(shù)與裝備技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的概念與形態(tài)已逐步轉(zhuǎn)向信息

7、化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn),轉(zhuǎn)向天、臨、空、陸、海、潛深度融合的一體化作戰(zhàn),轉(zhuǎn)向基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)等?，F(xiàn)代無(wú)人系統(tǒng)研究與裝備研制的目標(biāo)已經(jīng)不僅僅就是提高單一平臺(tái)自身的性能,而就是作為整個(gè)武器裝備體系中的一個(gè)系統(tǒng)充分發(fā)揮整個(gè)體系的效能,形成戰(zhàn)略上、系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)勢(shì)。尤其就是無(wú)人飛行系統(tǒng),在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)等近代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用,受到世界高度關(guān)注。無(wú)人飛行系統(tǒng)由于擁有很強(qiáng)的自主行為能力,可自主感知與控制,可在動(dòng)態(tài)環(huán)境中獨(dú)立完成復(fù)雜任務(wù),可與有人系統(tǒng)無(wú)縫集成,增強(qiáng)有人參與系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,甚至改變軍事力量的對(duì)比格局,對(duì)現(xiàn)代作戰(zhàn)模式與作戰(zhàn)思想帶來(lái)深刻變革而受到世界軍事強(qiáng)國(guó)的高度重視。目前,

8、以美國(guó)為首的世界軍事強(qiáng)國(guó)進(jìn)行的無(wú)人飛行系統(tǒng)作戰(zhàn)研究呈現(xiàn)顯著的發(fā)展趨勢(shì)作戰(zhàn)環(huán)境由安全區(qū)域向危險(xiǎn)區(qū)域擴(kuò)展;作戰(zhàn)任務(wù)由執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù)向執(zhí)行主流作戰(zhàn)任務(wù)發(fā)展;戰(zhàn)場(chǎng)感知由結(jié)構(gòu)化環(huán)境感知向非結(jié)構(gòu)化環(huán)境感知與認(rèn)知方向發(fā)展;平臺(tái)控制由遙控、程控向自主控制方式發(fā)展;通信方式由專(zhuān)用信道向共享信道、網(wǎng)絡(luò)化通信方向發(fā)展;平臺(tái)與體系結(jié)構(gòu)由專(zhuān)用化、單一化向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、互操作方向發(fā)展;作戰(zhàn)模式由單平臺(tái)作戰(zhàn)向有人/無(wú)人平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn),多無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)方向發(fā)展。這些發(fā)展趨勢(shì)明顯突出智能化、一體化的特點(diǎn)。不能忽視的就是,目前我國(guó)在無(wú)人飛行系統(tǒng)的研究方面尚處于起步晚、投入少、發(fā)展慢、應(yīng)用少的不利局面,在頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)突破與系

9、統(tǒng)應(yīng)用方面,來(lái)自西方發(fā)達(dá)國(guó)家的壓力仍然巨大。在新的時(shí)代背景下,我國(guó)提出了新的軍事發(fā)展戰(zhàn)略,未來(lái)的作戰(zhàn)模式就是體系化聯(lián)合作戰(zhàn),一體化系統(tǒng)協(xié)同就是我國(guó)新時(shí)期軍事發(fā)展的需要。以信息化為基礎(chǔ),以智能化為特點(diǎn)的多維度無(wú)人飛行系統(tǒng)更加適用于未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)模式。因此,迫切需要提升我國(guó)在該領(lǐng)域的研究水平,推動(dòng)我國(guó)無(wú)人飛行系統(tǒng)的軍事裝備研制,滿足國(guó)家安全的迫切需求。促進(jìn)軍民融合與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新技術(shù)、新產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,孕育著新的一輪產(chǎn)業(yè)革命,新興產(chǎn)業(yè)正在成為引領(lǐng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要力量,世界主要國(guó)家紛紛調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略,大力培育新興產(chǎn)業(yè),搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。從國(guó)家層面瞧,黨的十八大以來(lái),我國(guó)全面加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),持

10、續(xù)推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革。促進(jìn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期平穩(wěn)較快發(fā)展。國(guó)家對(duì)于無(wú)人飛行系統(tǒng)高度重視,社會(huì)各界積極參與,已經(jīng)顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭與美好前景,形成了大規(guī)模的研發(fā)生產(chǎn)規(guī)模。低空空域開(kāi)放及通航新政策加速了無(wú)人飛行系統(tǒng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)與民生的融合,帶動(dòng)其周邊產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展?？蘸教旃I(yè)領(lǐng)域最具增長(zhǎng)活力的市場(chǎng),支出總額將超過(guò)940億美元。同時(shí)在全球軍用航空平臺(tái)新交付價(jià)值中,無(wú)人機(jī)（不含微型無(wú)人機(jī)）所占比重將從2010年的8%提升到2018年的15%,新交付數(shù)量占比將從2010年的35%提升到2018年的49%。作為新興的具有活力的市場(chǎng),無(wú)人飛行系統(tǒng)及周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到良好的促進(jìn)作用。應(yīng)對(duì)未來(lái)超大規(guī)模的使用局面,空中交通管理技術(shù)成為影響無(wú)人飛行系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用的焦點(diǎn)與瓶頸。我國(guó)依然需要努力無(wú)人飛行系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜、龐大的技術(shù)體系,集飛行器設(shè)計(jì)、導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制,通信與信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等學(xué)科于一體,就是科技創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。目前,世界強(qiáng)國(guó)紛紛開(kāi)始制定戰(zhàn)略規(guī)劃、明