无人机的发展现状与前景展望分析

科学前沿论坛　无人机的发展现状与前景展望分析　文琳　中国空空导弹研究院，河南洛阳４７１　００９　摘　要　世界科技的发展与进步，使人们对未知世界探索的求知欲愈加强烈，人们研究越来越高端的技术，推动　人类社会走向繁荣。云计算、高端人工智能已经实现，智能化、自动化与信息化的时代已经全面来临，无人机这一　领域已被突破，现在已跳脱出过去的单纯军用用途，逐步向民用、警用与家用多方向延伸。文章从国内外无人机的　发展现状着手调查了解分析，探讨其存在的意义与技术上还未攻破的难关，展望未来发展趋向，提出设想，对可能　出现的发展趋势进行预判。　关键词无人机；现状；前景展望　中图分类号ＴＰ２　文献标识码Ａ　文章编号２　０９　５－６　３６　３（２０ｌ７）１　３－００２　８－０１　伴随科技的发展，面对人类无法胜任的高难度、　高风险与高含量的任务。无人机应运而生。它替代有人　驾驶的飞机去执行这些任务。无人机是一种有无线电来　操控的设备，遂有人称其为遥控驾驶航空器。它能够趋　＿丁完美的利用人工智能、信号处理和自动驾驶等精尖技　术，并由于它具有体积小、无人驾驶和航程远等优势被　广泛应用，在自然环境考察、科普研究、农业领域、维　护国家主权与公共卫生安全等等许多方面都有所应用。　目前这种趋于多元化的应用使得各国都加快探索、开发　的步伐。　左右。研制投入使用的无人机型多达百余种，小型无人　机技术已逐步完善，战略无人机已成功试飞，攻击无人　机也己试射空地导弹多次成功。我国在２０１４年无人机　销售量２万架左右。５０％以上的增长在未来几年将持续　保持，在２０１４年我国民用无人机销售规模已经达到４０　亿元。２００２年一２０１５年７月，国内与无人机相关的专　利申请１５　２４５件，其ｌ｝１，新型专利占比３７．４８％，发明　型技术专利占５７．３９％，外观专利占比５．１３％。　２我国无人机发展存在的问题及技术弱点　我国无人机发展存在的问题。１）行业规划与规范　问题。存在低水平重复、重复投资、高端项目攻破网难。　２）发动机瓶颈问题。发动机的问题很大程度上制约着　我国无人机的发展，一方面是对发动机也提出了特殊的　要求的无人机特定的高空低雷诺、大过载等飞行条件；　另一方面研制基础本身较为薄弱。涡扇发动机是未来应　用的主要走向与国外的差距较为明显，达不到无人机对　飞行速度、航时等指标的要求。３）无人机行业人才紧缺。　１国内外无人机发展现状　１．１　国外无人机发展历史与现状　无人机的发展具有悠久的历史，１９０９年世界上第　架无人机在美国试飞。一战时期，１９ｌ４年英国军方　秘密研究无人机，英德两国在１９１７年前后取得技术上　一的突破。１９２７年，无人机可载弹、空中投靶、投放鱼雷。　２０世纪６Ｏ年代美国投入军事无人机在美越战争中，对　越进行侦察、空中打击与目标摧毁。１９７３年第四次中　据初步判断，我国在２０１８年需要无人机从业人员达４Ｏ　万人次，截至２０１６年ｌＯ月，国内持证从业的飞手、维　修、研发等人员却不到１０　０００人　ｊ。　我国无人机发展存在的技术弱点是借鉴外国现有　东战争中，以色列利用无人机成功捣毁埃及部署的地空　导弹防空网。２Ｏ世纪末，许多国家研制出新时代的军　用无人机，很大程度上改变　军事战争和军事调动的原　始形式　。目前，无人机技术处于世界领先水平的是美　国，以色列是无人机的出口大国但在技术方面完全依靠　美国，欧洲国家中俄、英、法、德等国家无人机技术发　展较快。我围周边国家如日本、印度、韩国等主要依靠　外国进口，自主研发力量薄弱。２００９年以来，美国在　无人机创新方面取得重大突破而且已经实现首次大规模　商用。其携带起来特别方便，操作简单直接用手机或平　板就可以而且应用范围颇广。　的技术并自主研发，其技术层次达不到强国水准，不管　军用或民用的在精准度、控制力、信息传输、机动性等　许多能力上都较为薄弱。　３无人机发展的前景展望　３．１微型化　无人机的应用范围愈加广泛，尺寸小、体积小、　重量足够轻、功能范围面积大、便于拿取、易操控。能　够充当监视器、跟踪器、具有仿生特性。要想做到这些　不光要将一些基础设备微小化和保证长久续航等提升能　力还要有一定的生物科技的基础。如果无人机能做到像　蚂蚁一般大小且五脏俱全，相信在未来蚂蚁绊倒大象将　不再是戏言。　３．２　隐形化　１．２　国内无人机发展现状　我国研究起步较晚，２０世纪７Ｏ年代，我国才开　始白主研制无人侦察机，８０年代初装备部队。改革开　放以后，在民用领域中探索可行性，中国航空事业经过　６Ｏ多年的辛酸历程，从无到有逐步成为我国经济发展　的支柱。我国从事无人机行业的单位有３００多家，形成　了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系的有１６０家　作者简介：文琳，中国空空导弹研究院。　隐形技术是通过降低无人机的信号特征，让无人　机难以被识别、发现、跟踪和破坏的技术，就像变色龙　（下转第４６页）。　科学理论探索　器进行安装。在ｌＯｋＶ分接箱内安对馈线终端进行安装，　并由馈线终端为光网络单元提供２４Ｖ直流电源，光网络　实现　】。　３．３主站层通信　单元则通过ＲＳ２３２接口提供，与馈线终端互相交换数据。　该网络结构优势明显，能够抵抗多点光网络单元失效问　题。其失效位置及数量，都不会对其他光网络单元通信　产生干扰或影响。　１１０§；　掰蹙　主站通信系统比较特殊，其具备实时监控和离线　管理特征。该工作过程中，对电网设备、用户、历史和　实时数据等进行综合，并对电网接线图形和地理图形等　进行考量，以具备较高的安全性，并提高集成度。选择　主站端，进行系统测试，分别遥控拉合分段开关，将拉　合数量控制为３次，均成功，信息响应时间很短，为Ｏ．８ｓ。　４结论　综上所述，配电网设备特性决定了其数量很多，　而且日常应用过程中处于分散状态。然而，各测点的数　据传递数量很少。在配电网自动化中，对无源光网络技　术进行应用，极为有效。不仅在通信成本、速率、可靠　性方面极具优势，而且与配网自动化通信要求相吻合，　ｉ｛薯ｌ　力　§》镳黼　髋簸潜　虢董｝撼端瓣　坪毋棱端　ｉ鼬怒纯　§》德鞯　评麓懿　能够灵活进行网络扩展。近年来，光电器件非常先进，　价格比较低，无源光网络技术优越性逐渐被突显出来，　在实际配电网自动化界面内应用越来越广。　参考文献　［１］陈宏昆．无源光网络技术应用于配网自动化中的分析［Ｊ］．科　技创业家，２　０１２（２２）：２　５．　图２馈线层通信网络　３．２变电层通信　通过光线路终端的ＲＳ２３２接口，在终端服务器中，　对配网自动化数据进行接入。以终端服务器为载体，在　变电所站内局域Ｍ上，对其进行接入。继而实施广域数　据网络调度，与主站数据采集服务器进行通信。在华为　同步数字体系光传输环网中，接入变电所通信设备，经　由光纤自愈环网实现冗余。架设变电所之间的光缆线　路时，需依托于ｌＯｋＶ线路，其铺设也可通过电缆通道　［２］王德运．无源光网络技术在配网自动化中应用［Ｊ］．自动化与　仪器仪表，２０１　６（６）：５　７—５８．　［３］左宇航，汪一波．配网自动化中无源光网络技术的运用［Ｊ】．　中国电业（技术版），２０１　３（４）：３９—４１．　（上接第２８页）　样能够适应环境的变化。无人机的信号，以电磁波红　外特征最为明显。。　。要想隐形，１）要减少电磁波的反　一可以开发研究高效燃料电池或利用新能源替代原有能　射和热量的集聚最大程度上，２）减少发动机为喷管和　排气口的红外辐射，３）使用可改变波长添加剂的燃料　或改动发动机的构造，已加快热量散失。　３．３智能化　无人机的智能化顾名思义就是让无人机根据储存　在核心的程序可以自主定位目标进行打击、侦查或规避。　无人机达到智能化以后可以降低被击落的风险，提高生　存能力，增加回收利用率，增加战斗力降低生产成本节　约资金用到更有发展的地方。如果无人机实现智能化应　用到军事中，将带来军用应用领域的大翻转，变成战争　利器，充分发挥优势。　３．４　系统化　源，如太阳能。高速长航时化的无人机，将为无人机作　为多任务作战平台提供物质基础，将大幅提高无人机的　勘察能力，向强国靠拢，齐头并进实现全球化，更好的　弥补不足㈨。　４结论　立足于国内外无人机的发展现状，纵观无人机的　存在问题及技术弱点。为了适应未来在各个领域的应用　应顺应科技的改革，着手科技创新，借鉴国外的成功经　验，积极研究探索，运用高端科技，保护自主知识产权，　培养专业人才，掌握核心技术，实现跨越发展。无人机　的发展逐步趋于多元化在军需民用方方面面都有所涉　猎，未来一个时期，提高现有的技术，更多的培养高端　人才，解决并突破技术难关是发展无人机的关键。　参考文献　无人机目前的状态需要人进行定向定点操作，达　到系统化以后，无人机之问的协调合作能力将大幅提升，　呈现集群式大规模的应用模式，代替人工节省人力，在　个统一的系统下，无人机群合作协作配合天衣无缝，　明确分＿Ｔ，实现分批次分重点分强度的智能化应用模式。　一［１］何小九，李彦彬，朱枫，等．国外垂直起降无人机发展现　状及设计制造关键技术［Ｊ］．飞航导弹，２　０１　６，２（６）：　２２—２７．　３．５高速长航时化　１）飞行速度的大大提升将很大程度的提高其机动　性，从而提高存活率。它能够更快的逃脱追击及雷达围　捕，将增加其对一些有人飞机的协调能力。２）要想无　人机实现长航时化，需要对其燃料系统做相应的改进。　［２］丁阿维．我国军用无人机发展趋势及现状分析［Ｊ］．硅谷，　２０１　５，１　０（３）：１４９，１　５　２　［３］王树源．国外军用无人机发展现状与趋势…．硅谷，２０１４，　７（１　８）：５－７．　［４］苗秀梅．国外舰载无人机技术的发展动向与分析…．舰船电　子工程，２０１　３，５（１　２）：１　８－２　２．