第一篇:無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
一、無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)無人機(jī)概述
無人機(jī)(unmanned aerial vehicle或drone)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。無人機(jī)用途廣泛,成本低,效費(fèi)比好,無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn),生存能力強(qiáng),機(jī)動(dòng)性能好,使用方便,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中有著極其重要的作用,在民用領(lǐng)域也有廣闊的發(fā)展前景。結(jié)合公安邊防部隊(duì)的實(shí)際,無人機(jī)在邊境地區(qū)的發(fā)展使用具有廣闊空間,能夠?yàn)檫叿拦ぷ鲙順O大的便利和工作效率的提高。
(二)國(guó)內(nèi)無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)無人機(jī)近幾年來發(fā)展比較快,民企也多 通過第三屆 尖兵之翼就可以看出 國(guó)內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展無人機(jī)的趨勢(shì)越來越好。
而除軍事用途外,由于無人機(jī)成本相對(duì)較低、無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等的優(yōu)勢(shì),使得無人機(jī)在航空拍照、地質(zhì)測(cè)量、高壓輸電線路巡視、油田管路檢查、高速公路管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景極為廣闊。正是因?yàn)榭吹轿磥頍o人機(jī)的民用市場(chǎng)潛力巨大,除一些科研院所外,民營(yíng)企業(yè)也開始介入無人機(jī)市場(chǎng)。目前粗略估計(jì)全國(guó)約有170多家單位在生產(chǎn)無人機(jī)?!熬偷投水a(chǎn)品而言,一套無人機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本有可能不超過幾十萬元,這也是中國(guó)有眾多廠家看重?zé)o人機(jī)市場(chǎng)前景的一個(gè)原因。
我國(guó)無人機(jī)當(dāng)前只具備偵查能力,無人機(jī)并不被現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)看好,機(jī)器造價(jià)昂貴,戰(zhàn)場(chǎng)靈敏度低,極易被敵人捕捉,無法防御最新的電磁干擾等種種弊端,即便是美國(guó)也無能力大規(guī)模生產(chǎn),另外你提到的對(duì)地攻擊型無人機(jī)只在極少的戰(zhàn)爭(zhēng)中出現(xiàn),而且處于測(cè)試階段,他的攻擊方式并不算先進(jìn),GPS定位導(dǎo)彈一樣做的到。
(三)國(guó)外無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
第二篇:無人機(jī)地面站發(fā)展綜述
無人機(jī)地面站發(fā)展綜述
[摘要]主要介紹了無人機(jī)地面站的發(fā)展,包括無人機(jī)地面站典型的配置、功能及其關(guān)鍵技術(shù)。并展望了未來無人機(jī)地面站發(fā)展趨勢(shì)。
1、概述
20年來,無人機(jī)己發(fā)展成集偵察、攻擊于一體,而未來的無人機(jī)還將具有全自主完成遠(yuǎn)程打擊甚 至空空作戰(zhàn)任務(wù)的攻擊能力。同時(shí),與無人機(jī)發(fā)展 相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station)將具有包括任務(wù)規(guī)劃,數(shù)字地圖,衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈,圖 像處理能力在內(nèi)的集控制、瞄準(zhǔn)、通信、處理于一 體的綜合能力。未來地面站的功能將更為強(qiáng)大:不 僅能控制同一型號(hào)的無人機(jī)群,還能控制不同型號(hào) 無人機(jī)的聯(lián)合機(jī)群:地面站系統(tǒng)具有開放性和兼容 性,即不必進(jìn)行現(xiàn)有系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)和更換就可以 在地面控制站中通過增加新的功能模塊實(shí)現(xiàn)功能 擴(kuò)展;相同的硬件和軟件模塊可用于不同的地面 站。
地面站作為整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)指揮中心,其控制內(nèi)容包括:飛行器的飛行過程,飛行航跡,有效載荷的任務(wù)功能,通訊鏈路的正常工作,以及 飛行器的發(fā)射和回收。GCS除了完成基本的飛行與 任務(wù)控制功能外,同時(shí)也要求能夠靈活地克服各種 未知的自然與人為因素的不利影響,適應(yīng)各種復(fù)雜 的環(huán)境,保證全系統(tǒng)整體功能的成功實(shí)現(xiàn)。未來的 地面站系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)距離的更高一級(jí)的指揮 中心聯(lián)網(wǎng)通訊,及時(shí)有效地傳輸數(shù)據(jù),接收指令,在網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代作戰(zhàn)環(huán)境中發(fā)揮獨(dú)特作用。
2典型地面站的配置和功能概述
2.1地面站的典型配置
目前,一個(gè)典型的地面站由一個(gè)或多個(gè)操作控 制分站組成,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的控制、任務(wù)控制、載荷操作、載荷數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)維護(hù)等。其相互間 的關(guān)系如圖1所示。
(1)系統(tǒng)控制站。在線監(jiān)視系統(tǒng)的具體參數(shù),包括飛行期間飛行器的健康狀況、顯示飛行數(shù)據(jù)和 告警信息。
(2)飛行器操作控制站。它提供良好的人機(jī) 界面來控制無人機(jī)飛行,其組成包括命令控制臺(tái)、飛行參數(shù)顯示、無人機(jī)軌道顯示和一個(gè)可選的載荷 視頻顯示。
(3)任務(wù)載荷控制站。用于控制無人機(jī)所攜 帶的傳感器,它由一個(gè)或幾個(gè)視頻監(jiān)視儀和視頻記 錄儀組成。
(4)數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)。用于分析和解釋從無人 機(jī)獲得的圖像。
(5)數(shù)據(jù)鏈路地面終端。包括發(fā)送上行鏈路 信號(hào)的天線和發(fā)射機(jī),捕獲下行鏈路信號(hào)的天線和 接收機(jī)。
數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用于不同的UAV系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以下主 要功能: —用于給飛行器發(fā)送命令和有效載荷;—接收來自飛行器的狀態(tài)信息及有效載荷 數(shù)據(jù)。
(6)中央處理單元:包括一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī),主要功能如下: —獲得并處理從UAV來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù): —顯示處理;—確認(rèn)任務(wù)規(guī)劃并上傳給UAV;一一電子地圖處理;—數(shù)據(jù)分發(fā): —飛行前分析;—系統(tǒng)診斷。
2.2地面站的典型功能
GCS也稱為“任務(wù)規(guī)劃與控制站”。任務(wù)規(guī)劃 主要是指在飛行過程中無人機(jī)的飛行航跡受到任 務(wù)規(guī)劃的影響;控制是指在飛行過程中對(duì)整個(gè)無人 機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,按照操作者的要求執(zhí) 行相應(yīng)的動(dòng)作。地面站系統(tǒng)應(yīng)具有以下幾個(gè)典型的 功能:(1)飛行器的姿態(tài)控制。在各機(jī)載傳感器獲 得相應(yīng)的飛行器飛行狀態(tài)信息后,通過數(shù)據(jù)鏈路將 這些數(shù)據(jù)以預(yù)定義的格式傳輸?shù)降孛嬲?。在地面?由GCS計(jì)算機(jī)處理這些信息,根據(jù)控制律解算出 控制要求,形成控制指令和控制參數(shù),再通過數(shù)據(jù) 鏈路將控制指令和控制參數(shù)傳輸?shù)綗o人機(jī)上的飛 控計(jì)算機(jī),通過后者實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的操控。
(2)有效載荷數(shù)據(jù)的顯示和有效載荷的控制。有效載荷是無人機(jī)任務(wù)的執(zhí)行單元。地面控制站根 據(jù)任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)對(duì)有效載荷的控制,并通過對(duì)有效 載荷狀態(tài)的顯示來實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)執(zhí)行情況的監(jiān)管。
(3)任務(wù)規(guī)劃、飛行器位置監(jiān)控、及航線的 地圖顯示。任務(wù)規(guī)劃主要包括處理戰(zhàn)術(shù)信息、研究 任務(wù)區(qū)域地圖、標(biāo)定飛行路線及向操作員提供規(guī)劃 數(shù)據(jù)等。飛行器位置監(jiān)控及航線的地圖顯示部分主 要便于操作人員實(shí)時(shí)地監(jiān)控飛行器和航跡的狀態(tài)。
(4)導(dǎo)航和目標(biāo)定位。無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過 程中通過無線數(shù)據(jù)鏈路與地面控制站之間保持著 聯(lián)系。在遇到特殊情況時(shí),需要地面控制站對(duì)其實(shí) 現(xiàn)導(dǎo)航控制,使飛機(jī)按照安全的路線飛行。隨著空 間技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的慣性導(dǎo)航結(jié)合先進(jìn)的GPS導(dǎo) 航技術(shù)成為了無人機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)航的主流導(dǎo)航技術(shù)。目 標(biāo)定位是指飛行器發(fā)送給地面的方位角,高度及距 離數(shù)據(jù)需要附加時(shí)間標(biāo)注,以便這些量可與正確的 飛行器瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)位置的最 精確計(jì)算。為了精確確定目標(biāo)的位置,必須通過導(dǎo) 航技術(shù)掌握飛行器的位置,同時(shí)還要確定飛行器至 目標(biāo)的短矢量的角度和距離,因此目標(biāo)定位技術(shù)和 飛行器導(dǎo)航技術(shù)之間有著非常緊密的聯(lián)系。
(5)與其他子系統(tǒng)的通信鏈路。該通信鏈路 用于指揮、控制和分發(fā)無人機(jī)收集的信息。隨著計(jì) 算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)行的通信鏈路主要借助 局域網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享,這樣與其他組織的通訊 不單純的是在任務(wù)結(jié)束以后,更重要的是在任務(wù)執(zhí) 行期間,通過相關(guān)專業(yè)的人員對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行多層 次的分析,及時(shí)地提出反饋意見,再由現(xiàn)場(chǎng)指揮人 員根據(jù)這些意見,對(duì)預(yù)先規(guī)劃的任務(wù)立即做出修 改,從而能充分利用很多資源,從戰(zhàn)場(chǎng)全局對(duì)完成 任務(wù)提供有力的支持和合理的建議,使得地面站當(dāng) 前的工作更加有效。
2.3國(guó)外典型地面站的配i與功能
美國(guó)“捕食者”無人機(jī)地面站的部分配置如圖 2所示。
圖2中示出的是無人機(jī)操作員和任務(wù)載荷操作 員進(jìn)行操控的方艙內(nèi)的一部分。
2.3.1“捕食者”無人機(jī)地面站組成及裝備
(1)捕食者,無人機(jī)主要由飛行控制站、任務(wù) 載荷控制站和合成孔徑雷達(dá)控制站組成,分別由無 人機(jī)操作員(AVO)、任務(wù)載荷操作員(P0)和 合成孔徑雷達(dá)操作員((SARO)三人進(jìn)行操控。AVO:負(fù)責(zé)對(duì)無人機(jī)進(jìn)行操控,包括起飛、著 陸、飛行中姿態(tài)控制等。
SARO:負(fù)責(zé)控制和監(jiān)視無人機(jī)的雷達(dá),并對(duì) 其圖像作有限處理。操作員的操控包括對(duì)TV相機(jī)、紅外相機(jī)、內(nèi)置雷達(dá)等,雷達(dá)可同TV相機(jī)或紅外 相機(jī)同時(shí)操作。
(2)“捕食者”無人機(jī)的配置。地面控制站 安裝在長(zhǎng)lOm的獨(dú)立拖車內(nèi),內(nèi)有遙控操作的飛行 員、監(jiān)視偵察操作手的座席和控制臺(tái),三個(gè)波音公 司的任務(wù)計(jì)劃開發(fā)控制臺(tái)、兩個(gè)合成孔徑雷達(dá)控制 臺(tái),以及衛(wèi)星通信、視距通信數(shù)據(jù)終端。
地面站可將圖像信息通過地面線路或“特洛伊 精神”數(shù)據(jù)分派系統(tǒng)發(fā)送給操作人員?!疤芈逡辆?神”采用一個(gè)5.5m Ku波段地面數(shù)據(jù)終端碟形天線 和一個(gè)2.4m數(shù)據(jù)分派碟形天線。
“捕食者,無人機(jī)可以在粗略準(zhǔn)備的地面上起飛 升空,起飛過程由遙控飛行員進(jìn)行視距內(nèi)控制。典 型的起降距離為667m左右。任務(wù)控制信息以及偵 察圖像信息由Ku波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈傳送。圖像信號(hào) 傳到地面站后,可以轉(zhuǎn)送給全球各地指揮部門,也 可直接通過一個(gè)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的全球廣播系統(tǒng)發(fā)送給 指揮用戶,指揮人員從而可以實(shí)時(shí)控制“捕食者” 進(jìn)行攝影和視頻圖像偵察。
2.3.2“捕食者”無人機(jī)地面站功能
“捕食者”無人機(jī)的地面站功能包括飛行監(jiān) 控、導(dǎo)航、任務(wù)載荷、任務(wù)規(guī)劃、一個(gè)C波段可視 數(shù)據(jù)鏈或者一個(gè)超視距用的Ku波段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈 等。其中任務(wù)規(guī)劃功能如下:(1)點(diǎn)擊用戶接口;(2)實(shí)時(shí)地圖漫游;(3)應(yīng)急航路規(guī)劃;(4)支持多無人機(jī)規(guī)劃:
(5)顯示經(jīng)緯度或UTM中的坐標(biāo):(6)基于航路點(diǎn)的無人機(jī)性能自動(dòng)校驗(yàn);(7)對(duì)地形間隔快速檢驗(yàn);(8)視線和衛(wèi)星可見性檢測(cè):(9)一個(gè)C波段可視數(shù)據(jù)鏈或者一個(gè)超視距 用的Ku波段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈。
3關(guān)鍵技術(shù)及典型解決方案
3.1友好的人機(jī)界面
為更好地控制無人機(jī),地面控制站采用了各種 形式的GCS,以便對(duì)無人機(jī)的飛行狀態(tài)和任務(wù)設(shè)備 進(jìn)行監(jiān)控。GCS為操作員提供一個(gè)“友好”的人機(jī)界 面,幫助操作員完成監(jiān)視無人機(jī)、任務(wù)載荷及通信 設(shè)備的工作,方便操作員規(guī)劃任務(wù)航路、控制無人 機(jī)、任務(wù)載荷及通信設(shè)備。
人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則:(1)一致性。提示、菜單和幫助應(yīng)使用相同 的術(shù)語,其顏色、布局、大小寫、字體等應(yīng)當(dāng)自始至終保持一致。
(2)允許熟練用戶使用快捷鍵。(3)提供有價(jià)值的反饋。
(4)設(shè)計(jì)說明對(duì)話框以生成結(jié)束信息。操作 序列劃分成組,每組操作結(jié)束后都應(yīng)有反饋信息。(5))允許輕松的反向操作以減輕用戶的焦慮,鼓勵(lì)用戶大膽嘗試不熟悉的選項(xiàng)和操作。(6)支持內(nèi)部控制點(diǎn)。某些有經(jīng)驗(yàn)的用戶可 以控制系統(tǒng),并根據(jù)操作獲得適當(dāng)與正確的反饋。(7)減少短時(shí)記憶。由于人憑借短時(shí)記憶進(jìn) 行信息處理存在局限性,所以要求顯示簡(jiǎn)單。
3.2操作員的培訓(xùn)
當(dāng)代無人機(jī)操控回路的主導(dǎo)者仍然是人,為此 人一機(jī)完善交互是UAV有效執(zhí)行任務(wù)的重要環(huán)節(jié),操控者必須能在緊急時(shí)刻快速、正確地發(fā)出操控指 令,稍誤,則喪失戰(zhàn)機(jī)或引發(fā)事故,因此,操控人 員的素質(zhì)與技能水平培訓(xùn)也是一個(gè)關(guān)鍵問題。UAV 操控人員的培訓(xùn)無法像有人軍機(jī)那樣通過飛行訓(xùn) 練和實(shí)彈演習(xí)完成,而需要依靠一系列仿真技術(shù)來 實(shí)現(xiàn),其中重點(diǎn)要研究解決的仿真技術(shù)項(xiàng)目有:
(1)虛擬座艙及操控設(shè)備。重點(diǎn)要解決的是 虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的構(gòu)成、系統(tǒng)建模仿真技術(shù)和數(shù)字傳 輸?shù)目旖荨?zhǔn)確、可靠和暢通。操控人員使用類似 有人駕駛飛機(jī)的同種儀表設(shè)備(包括按鈕、手柄、開關(guān)等)和軟件,以體驗(yàn)同樣的感觀效果;(2)人為仿真故障和誤差的設(shè)置、建模與注 入技術(shù);(3)創(chuàng)立實(shí)時(shí)逼真飛行動(dòng)畫技術(shù)、全息顯示 技術(shù);(4)人一機(jī)權(quán)限與功能分配,任務(wù)規(guī)劃和任 務(wù)管理方法研究與訓(xùn)練。
(5)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)技術(shù)包括對(duì)飛行性能、導(dǎo)航定 位、飛行品質(zhì)、作戰(zhàn)效果以及電磁信號(hào)等確定明確 的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。操控人員要熟練掌握,做到判斷正確,操控實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。
3.3一站多機(jī)的控制
地面站目前正向一站多機(jī)的方向發(fā)展,即指一 個(gè)地面站系統(tǒng)控制多架、甚至是多種無人機(jī)。未來 無人機(jī)地面站將朝著高性能、低成本、通用性方向發(fā)展,所以一站多機(jī)是發(fā)展趨勢(shì),這也對(duì)地面站的 顯示和控制提出了更嚴(yán)格的要求。
3.4開放性、互用性與公共性
(1)“開放性”指的是不必對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行 重新設(shè)計(jì)和研制就可以在地面控制站中增加新的 功能模塊。這種開放性的定義和要求使得模塊化的 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法成為地面控制站設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的最 佳途徑。各模塊間的功能具有一定的獨(dú)立性而組合 在一起,又能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。這種設(shè)計(jì)思路 不僅可通過增加新的模塊來擴(kuò)展功能,也可以根據(jù) 任務(wù)的不同對(duì)模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)的添加或者屏蔽。
可以美國(guó)海軍的通用無人機(jī)地面控制站的 TCS戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)為例(如圖3所示)來說明。its 戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)提供了一個(gè)開放式體系結(jié)構(gòu)軟件,能 夠控制多種不同類型的海上I岸上計(jì)算機(jī)硬件,實(shí)現(xiàn) 任務(wù)規(guī)劃、指揮與控制以及情報(bào)數(shù)據(jù)接收和分發(fā)等 功能。
(2)“互用性”指的是地面控制站能控制任 何一種不同的飛行器和任務(wù)載荷,并且能夠接入連 接外部世界的任何一種通信網(wǎng)絡(luò)?;ビ眯袁F(xiàn)在己經(jīng) 成為各國(guó)發(fā)展無人機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要思考點(diǎn)。隨著 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想的提出,無人機(jī)群的任務(wù)必須配合 并融入整體作戰(zhàn)任務(wù)之中,“互用性”的思想正是對(duì) 這一發(fā)展趨勢(shì)的指導(dǎo)。
(3)“公共性”指的是某個(gè)地面控制站與其 它的地面站使用相同的硬件及部分或者完全相同 的軟件模塊。提出公共性的目的在一定程度上也是 為了實(shí)現(xiàn)地面站的資源通用,便于維護(hù)修復(fù)。地面 站作為整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)中最隱蔽的子系統(tǒng),是很少受到破壞的,但是,一旦受到破壞,整個(gè)無人機(jī)系 統(tǒng)可能陷于癱瘓,所以公用性的提出可以提高整個(gè) 無人機(jī)系統(tǒng)的維修性和保障性,從而更加合理地利 用已有的地面站資源。
上述三個(gè)概念并非相互獨(dú)立。在多數(shù)情況下,它們是從不同角度,以不同的方式對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行 描述。開放性的結(jié)構(gòu)通過容納新的軟件和硬件使得 “互用性’和“公共性,得以提高。作為無人機(jī)系統(tǒng)的 神經(jīng)中樞,地面控制站要全力地建立開放性、互用 性和公共性。
3.5地面站對(duì)總線的需求
隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機(jī)航空電子 系統(tǒng)與地面站系統(tǒng)之間的通信量越來越大,這就要 求地面站系統(tǒng)的無線通信、任務(wù)處理、圖像處理能 力不斷增強(qiáng),因而采用高帶寬、低延遲的總線網(wǎng)絡(luò) 實(shí)現(xiàn)各部分之間的互連成為必然趨勢(shì)。從目前的發(fā) 展來看,只有Gbps級(jí)的互連總線網(wǎng)絡(luò)才能滿足未 來地面控制站發(fā)展對(duì)總線的需求。鑒于光纖通道(Fc)具有高帶寬、低延遲、低誤碼率、靈活的拓 撲結(jié)構(gòu)和服務(wù)類型、支持多種上層協(xié)議和底層傳輸 介質(zhì)以及具有流控制功能,因此可采用光纖通道(FC)來實(shí)現(xiàn)其需求。FC己經(jīng)成功應(yīng)用于F-35 JSF高度綜合化和開放式的航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,相信FC一定能很好地滿足地面站的要求。3.6可靠的數(shù)據(jù)鏈
發(fā)展安全、可跨地平線、抗干擾的寬帶數(shù)據(jù)鏈 是無人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來,射頻和激光數(shù) 據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展為其奠定了基礎(chǔ)。
除了帶寬要增加外,數(shù)據(jù)鏈也要求可用和可 靠。數(shù)據(jù)鏈的可用是指一特定星群的覆蓋區(qū)域和范 圍。可靠是指信號(hào)的健壯性。對(duì)于不可避免的電子 干擾,數(shù)據(jù)鏈需要采用復(fù)雜的信號(hào)處理和抗干擾技 術(shù)(如擴(kuò)頻、調(diào)頻技術(shù)等),并能夠確保在數(shù)據(jù)鏈 失效的情況下,飛機(jī)能安全返回基地。4無人機(jī)地面站發(fā)展的趨勢(shì)
無人機(jī)地面站技術(shù)具有以下發(fā)展趨勢(shì):(1)發(fā)展通用地面站。美軍無人機(jī)發(fā)展思路 是:由陸??崭鶕?jù)各自的需要分別重點(diǎn)開發(fā)戰(zhàn)術(shù)無 人機(jī)、垂直起降戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)和中稿空長(zhǎng)航時(shí)無人 機(jī);最大限度地使用通用的機(jī)載設(shè)備,避免重復(fù)研 制:實(shí)現(xiàn)地面控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)前,美國(guó)國(guó)防 部正考慮如何將各層次的無人機(jī)綜合到系統(tǒng)中。為 確保各情報(bào)偵察系統(tǒng)間能毫無障礙地傳輸圖像和 數(shù)據(jù),美國(guó)國(guó)防航空偵察和國(guó)家圖像測(cè)繪局共同擬 定了一項(xiàng)‘通用圖像地面接口系統(tǒng)”,并確定一套通 用的圖像存儲(chǔ)與傳輸?shù)膮f(xié)議,以解決各層次無人機(jī) 之間的地面站和數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)問題。
(2)重視一站多機(jī)的地面站的設(shè)計(jì),包括硬 件結(jié)構(gòu)及友好的人機(jī)界面。這種地面站的設(shè)計(jì)可同 時(shí)操控多架無人機(jī)、使用較少的操作員操縱更多的 無人機(jī),這樣既提高了操作效率,也減少了人力成 本。(3)逐步發(fā)展無人作戰(zhàn)飛機(jī)地面站的設(shè)計(jì)。是利用現(xiàn)有的飛機(jī)還是研究一個(gè)全新的飛機(jī)現(xiàn)尚 無定論,但是先研究地面站的人機(jī)界面設(shè)計(jì)是必要 的。
(4)發(fā)展可靠的、干擾小的、寬帶寬的數(shù)據(jù) 鏈路,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。其涉及的關(guān)鍵技術(shù)有: 數(shù)據(jù)鏈路的抗截獲、抗干擾的編碼、加密、變頻、跳頻、擴(kuò)頻與解擴(kuò)技術(shù)和圖像壓縮與傳輸解壓以及 高速信號(hào)處理技術(shù)等。
(5)發(fā)展人工智能決策技術(shù)。該技術(shù)涉及無 人機(jī)的自主程度問題,尤其是針對(duì)無人戰(zhàn)斗機(jī)。這 需要一些智能的、基于規(guī)則的任務(wù)管理軟件來驅(qū)動(dòng) 安置在無人機(jī)上的綜合傳感器,保證通信聯(lián)接,完 成無人機(jī)與操縱人員的交互,使無人機(jī)不僅能確保 按命令或預(yù)編程來完成預(yù)定任務(wù)、對(duì)己知的目標(biāo)作 出反應(yīng),還能對(duì)隨機(jī)突現(xiàn)的目標(biāo)作出相應(yīng)反應(yīng)。
(6)發(fā)展無人機(jī)操控的安全、告警與防錯(cuò)技 術(shù)。
(7)發(fā)展無人機(jī)通信中繼。地面站與無人機(jī) 之間的中繼用以提高作戰(zhàn)半徑和地面控制站的安 全性。關(guān)鍵技術(shù)包括超衫旅巨中繼轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸、多通 道大容量實(shí)時(shí)信息中繼復(fù)合傳輸、軍民共享衛(wèi)星鏈 路和中繼載體與無人機(jī)協(xié)調(diào)問題等技術(shù)。
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第三篇:無人機(jī)管控現(xiàn)狀總結(jié)及建議
無人機(jī)管控現(xiàn)狀
全國(guó)空中交通管制二十四個(gè)分區(qū):空軍二十(4+4+3+4+5),海軍四個(gè)。
五個(gè)戰(zhàn)區(qū)、一個(gè)海軍:
1、北部戰(zhàn)區(qū):長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、大連、濟(jì)南;
2、中部戰(zhàn)區(qū):北京、大同、西安、武漢;
3、南部戰(zhàn)區(qū):廣州、南寧、昆明;
4、東部戰(zhàn)區(qū):上海、南京、福州、漳州;
5、西部戰(zhàn)區(qū):成都、烏魯木齊、拉薩、蘭州、鼎新;
6、海軍:海口、寧波、山海關(guān)、青島。
截至八月初,不完全統(tǒng)計(jì),目前,四川、重慶、福建、云南、北京、天津、河北、新疆、廣東、吉林、江蘇、陜西等12個(gè)省市區(qū)陸續(xù)出臺(tái)無人機(jī)相關(guān)的禁飛、限飛命令或通告;另外有深圳、石家莊、月牙泉、武漢、黃山、大連、柳州、揚(yáng)州泰州、桂林、泉州、東莞、齊齊哈爾、無錫等十余個(gè)城市也在行者區(qū)域內(nèi)禁限飛,或者在機(jī)場(chǎng)周邊劃出了大面積的凈空保護(hù)區(qū)。
?對(duì)于無人機(jī)申報(bào)管理有相當(dāng)完善的政策與登記系統(tǒng)的省市區(qū)有: 香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū);
?有具體政策出臺(tái),各相關(guān)部門分工明確的省市區(qū)有:
江蘇省、廣東省、江西省、重慶市、四川省、陜西省和黑龍江省;
?通過多方面咨詢能了解大概流程,但沒有明確政策,各部門沒有明確分工的省市區(qū)有: 北京市、天津市、上海市、浙江省、河南省、河北省、吉林省、寧夏回族自治區(qū)、遼寧省、甘肅省、山東省、安徽省、福建省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、湖北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、貴州省和西藏自治區(qū);
?暫時(shí)沒有相關(guān)管理規(guī)定或無從得知相關(guān)信息的省市區(qū)有: 湖南省、青海省、臺(tái)灣省、云南省和山西省。
5.17 全國(guó)
2017年1月至6月,全國(guó)發(fā)生了10余起航班備降或返航,影響旅客萬余人。深圳、南京尤甚。
? 全國(guó)首批155個(gè)民航機(jī)場(chǎng)的禁飛區(qū)確立。
? 國(guó)家民航局發(fā)布《民用無人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》。6月1日起,對(duì)質(zhì)量在250克以上的無人機(jī)實(shí)施注冊(cè)登記。(基本上是個(gè)能飛的就比這個(gè)重吧 微笑臉)
由于相關(guān)規(guī)定各省比較類似,僅列舉幾個(gè)出臺(tái)明確規(guī)定的(僅摘錄不是全部)。
6月 陜西(中部戰(zhàn)區(qū))
? 在陜西省范圍內(nèi)開展無人駕駛航空器飛行活動(dòng),應(yīng)當(dāng)飛行前一天15時(shí)前向94188部隊(duì)航空管制部門或民航空中管制部門提出申請(qǐng),經(jīng)批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
? 飛行計(jì)劃申請(qǐng)單位(個(gè)人)應(yīng)在組織飛行前2小時(shí)向申報(bào)飛行計(jì)劃的航空管制部門提出聯(lián)系放飛事宜、經(jīng)批準(zhǔn)后方可組織飛行。組織飛行的單位(個(gè)人)要將航空器的起飛、降落時(shí)刻及時(shí)通報(bào)航管部門。
? 無人駕駛航空器飛行的計(jì)劃申請(qǐng)內(nèi)容包括:?jiǎn)挝弧⒑娇掌餍吞?hào)、架數(shù)、使用的機(jī)場(chǎng)或臨時(shí)起降點(diǎn)、任務(wù)性質(zhì)、飛行區(qū)域、飛行高度、飛行日期、預(yù)計(jì)開始和結(jié)束時(shí)刻及現(xiàn)場(chǎng)人員聯(lián)系方式等。
? 針對(duì)違規(guī)飛行行為將依照《中華人民共和國(guó)民用航空法》、《中華人民共和國(guó)治安管理處罰法》、《通用航空飛行管制條例》等法律法規(guī)予以處罰
? 設(shè)置很多公園可供愛好者放飛
7.5 廣東(南部戰(zhàn)區(qū))
廣東省公安廳在官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)無人機(jī)等“低慢小”航空器安全管理的通告》。
? 飛行高度低于500米、飛行速度小于200公里/小時(shí)、雷達(dá)反射面積小于2平方米。
? 使用無人機(jī)等“低慢小”航空器,須遵守有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和管理規(guī)定,履行適航資格、飛行資質(zhì)、計(jì)劃申報(bào)等相關(guān)手續(xù)。
? 禁飛區(qū):
·機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)(機(jī)場(chǎng)跑道中心線兩側(cè)各10公里、跑道兩端各20公里范圍)以及民航航路、航線,高速和普通鐵路、公路以及水上等交通工具運(yùn)行沿線、區(qū)域;
·黨政機(jī)關(guān)、軍事管制區(qū)、通信、供水、供電、能源供給、?;锲焚A存、大型物資儲(chǔ)備、監(jiān)管場(chǎng)所等重點(diǎn)敏感單位、部位及其設(shè)施;
·大型活動(dòng)場(chǎng)所、公民聚居區(qū)、車站、碼頭、港口、廣場(chǎng)、公園、景點(diǎn)、商圈、學(xué)校、醫(yī)院等人員密集區(qū)域;
因現(xiàn)場(chǎng)勘察、施工作業(yè)、航空拍攝等工作需要,確需在上述區(qū)域飛行無人機(jī)等“低慢小”航空器,有規(guī)定需提前申報(bào)批準(zhǔn)的,須按規(guī)定獲得批準(zhǔn)后開展作業(yè)。
?
四、違反規(guī)定在上述區(qū)域內(nèi)飛行的,公安機(jī)關(guān)依法采取緊急處置措施;構(gòu)成犯罪的,依法追究刑事責(zé)任;尚不構(gòu)成犯罪,有違反治安管理行為的,依法給予治安管理處罰。
7.19 江蘇(東部戰(zhàn)區(qū))
中國(guó)人民解放軍東部戰(zhàn)區(qū)空軍參謀部、江蘇省公安廳、中國(guó)民用航空江蘇安全監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)無人駕駛航空器管理維護(hù)公共安全的通告》。
? 公布禁飛區(qū):
機(jī)場(chǎng)、軍用機(jī)場(chǎng);
政府機(jī)關(guān)、軍事機(jī)關(guān)、軍事設(shè)施、水電油氣設(shè)施、?;穯挝唬?機(jī)場(chǎng)車站、港口碼頭、景點(diǎn)商圈等人員稠密區(qū)域;
大型活動(dòng)、重要賽事現(xiàn)場(chǎng),以及政府臨時(shí)公告的禁止飛行區(qū)域;
? 無人機(jī)生產(chǎn)、銷售廠商、使用單位和相關(guān)協(xié)會(huì)組織等,從事培訓(xùn)、試飛、作業(yè)的,可依據(jù)《通用航空飛行管制條例》向相關(guān)職能部門申請(qǐng)劃設(shè)可飛空域、申報(bào)飛行計(jì)劃,經(jīng)批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
? 凡起飛重量250克以上(含250克)的無人機(jī)使用單位、組織和個(gè)人,必須按照《民用無人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》的要求進(jìn)行實(shí)名登記。
? 對(duì)違反規(guī)定,擅自升放無人機(jī)等低慢小航空器的,相關(guān)職能部門將依法采取緊急處置措施(必要時(shí)直接擊落);構(gòu)成違反治安管理行為的,公安機(jī)關(guān)將依法予以治安管理處罰,構(gòu)成犯罪的依法追究刑事責(zé)任。
·在政府舉辦的大型活動(dòng)、企事業(yè)單位或其他組織舉辦的大型群眾性活動(dòng); ·在車站、港口、碼頭以及其他人員密集的公共場(chǎng)所; ·公安機(jī)關(guān)設(shè)置的警戒帶、警戒區(qū)區(qū)域內(nèi);
·未按國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求取得訓(xùn)練合格證、駕駛執(zhí)照或者超執(zhí)照等級(jí); ·經(jīng)有關(guān)主管部門指出后,拒不采取有效措施消除的;
·影響航天器、航空器、鐵路機(jī)車、船舶專用無線電導(dǎo)航、遇險(xiǎn)救助和安全通信等; ·針對(duì)警衛(wèi)目標(biāo)、警衛(wèi)車隊(duì)跟蹤飛行; ·在機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)上空、機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)域;
·妨礙列車、輪船、汽車以及其他交通工具正常行駛;
·攜帶爆炸性、毒害性、放射性、腐蝕性物質(zhì)或者傳染病病原體等危險(xiǎn)物質(zhì)的飛行器飛;
8.2 甘肅(西部戰(zhàn)區(qū)——鼎新)
解放軍95861部隊(duì):
公告中明確了所在區(qū)域的單位及個(gè)人在無人駕駛航空器空中飛行活動(dòng)前報(bào)批對(duì)應(yīng)的的管制部門及規(guī)定報(bào)批時(shí)間,同時(shí)對(duì)無人駕駛航空器飛行的計(jì)劃申請(qǐng)內(nèi)容做了詳細(xì)說明。
關(guān)鍵條款:
? 飛行前一天15時(shí)前向XXXXX(具體地點(diǎn)具體部隊(duì))部隊(duì)航空管制部門提出申請(qǐng),經(jīng)批準(zhǔn)后方可實(shí)施
? 飛行計(jì)劃申請(qǐng)單位(個(gè)人)應(yīng)在組織飛行前2小時(shí)向申報(bào)飛行計(jì)劃的航空管制部門提出聯(lián)系放飛事宜、經(jīng)批準(zhǔn)后方可組織飛行。組織飛行的單位(個(gè)人)要將航空器的起飛、降落時(shí)刻及時(shí)通報(bào)航空管制部門。
? 無人駕駛航空器飛行的計(jì)劃申請(qǐng)內(nèi)容包括:?jiǎn)挝弧⒑娇掌餍吞?hào)、架數(shù)、使用的機(jī)場(chǎng)或臨時(shí)起降點(diǎn)、任務(wù)性質(zhì)、飛行區(qū)域、飛行高度、飛行日期、預(yù)計(jì)開始和結(jié)束時(shí)刻及現(xiàn)場(chǎng)人員聯(lián)系方式等。
? 對(duì)于違規(guī)飛行行為,公安部門將聯(lián)合空軍、民航、體育等單位依法查處。針對(duì)違規(guī)飛行行為將依照《中華人民共和國(guó)民用航空法》、《中華人民共和國(guó)治安管理處罰法》、《通用航空飛行管制條例》等法律法規(guī)予以處罰;造成重大事故或者嚴(yán)重后果的,依照刑法有關(guān)規(guī)定追究刑事責(zé)任。
? 各地(市)級(jí)以上地區(qū)至少劃設(shè)2個(gè)無人駕駛航空器可飛空域,由所在地軍民航航空管制部門協(xié)商地方政府后另行公布,空域范圍和使用期限根據(jù)空域環(huán)境、地面設(shè)施、用戶需求等因素變化進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,原則上每年進(jìn)行調(diào)整更新。個(gè)人無人駕駛航空器擁有者可在劃定的可飛空域內(nèi)合法飛行,無需申報(bào)飛行計(jì)劃。
總結(jié)共同而明確的幾點(diǎn):
1、禁飛區(qū)劃分基本類型都相同。
2、無人機(jī)必須登記。
3、要飛就得提前報(bào)備,提交飛行計(jì)劃。
4、違規(guī)違法就會(huì)被追究責(zé)任。
5、存在不需要報(bào)備的可飛區(qū)了。
目前來說,無人機(jī)的空域申請(qǐng)流程相對(duì)繁瑣,條條框框也比較多,企業(yè)自己進(jìn)行空域申請(qǐng)目前來說成功率不高,首先對(duì)接單位不是很好聯(lián)系,另外缺乏背書也使其難以獲得信任。不了解的可以登錄空域申請(qǐng)服務(wù)平臺(tái)中國(guó)空網(wǎng)(airspace)進(jìn)行咨詢或直接申請(qǐng),這個(gè)是無人機(jī)業(yè)內(nèi)比較熟知的空域申請(qǐng)網(wǎng)站,由民航干部管理學(xué)院和空網(wǎng)科技共同開發(fā),申請(qǐng)相對(duì)靠譜規(guī)范,無人機(jī)企業(yè)和飛手需要申請(qǐng)空域時(shí)基本會(huì)登陸這個(gè)平臺(tái),界面操作簡(jiǎn)單,很便捷,而且不用自己跑腿,省時(shí)省力省心,口碑不錯(cuò)。
第四篇:無人機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
無人機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
(1)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
21世紀(jì)前十年世界各國(guó)都在大力發(fā)展各種用途的無人飛行器,目前,世界上32個(gè)國(guó)家已研制出了50多種無人機(jī),有55個(gè)國(guó)家裝備了無人機(jī)。無人機(jī)成為本世紀(jì)武器裝備發(fā)展中的最大亮點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,1993-2005年間,北約國(guó)家無人戰(zhàn)斗兵器總數(shù)增加了1.7倍,2006年,這一數(shù)量達(dá)到了11萬架具。
美國(guó)、北約、以色列、南非等其他國(guó)家都非常重視無人偵察機(jī)和多用途無人機(jī)的研制和生產(chǎn)及應(yīng)用。美國(guó)在發(fā)展無人機(jī)計(jì)劃的同時(shí),也考慮民用和商用的可能性,如環(huán)境監(jiān)控、通訊中繼、毒品偵察、大氣取樣、野生動(dòng)物跟蹤、測(cè)繪等。
由于國(guó)防預(yù)算的削減,俄羅斯的導(dǎo)彈公司和生產(chǎn)廠家不得不將一些軍用無人機(jī)轉(zhuǎn)為民用。如他們用四年時(shí)間研制的NART無人機(jī)將用于氣象和生態(tài)觀測(cè);Ka37無人駕駛直升機(jī)將用于農(nóng)業(yè)和空中拍攝。同時(shí),俄羅斯還研制了用于農(nóng)作物統(tǒng)計(jì)、輸氣輸油管道監(jiān)控、化學(xué)和核物質(zhì)監(jiān)護(hù)等方面的旋翼無人機(jī)。
國(guó)內(nèi)的情況是,高空、高速、中遠(yuǎn)程、長(zhǎng)航時(shí)、大載荷等類型的無人機(jī)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,主要由航空集團(tuán)、航天集團(tuán)以及院校研制與生產(chǎn),國(guó)內(nèi)主要有北航、南航、西工大、航空集團(tuán)、某些研究所等單位研制。目前北航、南航、西工大這3家主要的無人機(jī)研制生產(chǎn)基地,主要是應(yīng)付軍隊(duì)的需求,任務(wù)十分飽滿,無瑕顧及民用領(lǐng)域,目前民用無人機(jī)的研制生產(chǎn)還沒有明確的骨干單位。目前裝備部隊(duì)的有(涉密,僅內(nèi)部可見)等無人駕駛飛機(jī)。由于成本較高,操作復(fù)雜,培訓(xùn)維護(hù)難,因而主要為軍事需求服務(wù),缺乏針對(duì)民用需求訂制,民用領(lǐng)域尚未真正推廣應(yīng)用。已有企業(yè)忙于軍品,民用領(lǐng)域基本空白,但民間應(yīng)用正在逐步滲透。從民用來看,航空遙感、災(zāi)情監(jiān)報(bào)、礦藏勘探、數(shù)字中國(guó)建設(shè)等都需要大批量地使用無人機(jī)。根據(jù)專家預(yù)計(jì),今后10年內(nèi)民用無人機(jī)市場(chǎng)的銷售額可達(dá)10億美元。無論是軍用還是民用,無人機(jī)都將朝著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化和系列化的趨勢(shì)發(fā)展,其應(yīng)用范圍廣泛,前景喜人。(2)無人機(jī)在民用領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用分析
到目前只有天空這個(gè)大市場(chǎng)還沒有開發(fā),這是由于對(duì)航空產(chǎn)品對(duì)安全性的嚴(yán)格要求和航空管制的原因,使人們不敢問津。在今后幾年,將是通用航空事業(yè)和無人機(jī)事業(yè)發(fā)展的時(shí)代。據(jù)分析未來幾年我國(guó)至少要有數(shù)百架民用無人機(jī)的市場(chǎng)需求,而且這個(gè)數(shù)字將呈幾倍的增長(zhǎng),因此天空這個(gè)大市場(chǎng)必須爭(zhēng)奪,必須占領(lǐng)。
民用領(lǐng)域?qū)o人機(jī)的要求飛行速度通常在100公里每小時(shí)以下,飛行高度在3000米以下,某些特殊應(yīng)用在4000~5000米。由于無人機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、易操作性,在很多民用領(lǐng)域?qū)o人機(jī)都有著旺盛的需求,小型無人機(jī)可廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)、搜索營(yíng)救、核輻射探測(cè)、交通監(jiān)管、資源勘探、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、邊防巡邏、森林防火、氣象探測(cè)、農(nóng)作物估產(chǎn)、管道巡檢等領(lǐng)域。由于小型無人機(jī)的航空特性和大面積巡查的特點(diǎn),在洪水、旱情、地震、森林大火等自然災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估方面特別具備優(yōu)勢(shì)。同時(shí)民用無人機(jī)在航測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用還可以作為衛(wèi)星遙感手段的補(bǔ)充。衛(wèi)星影像成為中小比例尺遙感監(jiān)測(cè)和制圖的主要數(shù)據(jù)源,甚至成為1:1萬地形圖和專題圖制圖與更新的重要數(shù)據(jù)源。但由于受到衛(wèi)星臨空周期、氣候和供給渠道的制約,用戶訂購(gòu)高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在覆蓋度、時(shí)效性以及分辨率方面受到較大影響。無人機(jī)航空拍攝方面,由于其機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、分辨率高等優(yōu)點(diǎn),可作為衛(wèi)星遙感手段的補(bǔ)充,形成高中低平臺(tái)結(jié)合、粗中細(xì)分辨率互補(bǔ)的全天候、全天時(shí)、全覆蓋立體監(jiān)測(cè)體系。目前很多民營(yíng)企業(yè)在小型無人機(jī)航測(cè)方面都具備了基本應(yīng)用能力,甚至已經(jīng)被專業(yè)的地圖測(cè)繪公司并購(gòu)。
然而至今為止,由于技術(shù)不成熟的原因?qū)е聼o人機(jī)在民用領(lǐng)域一直未能大范圍推廣。最具代表性的一個(gè)例子是,90年代中期,農(nóng)業(yè)部曾嘗試采用小型無人機(jī)作農(nóng)業(yè)評(píng)估,因飛機(jī)系統(tǒng)對(duì)操作員要求太高(通常需要十幾年飛行經(jīng)驗(yàn)),購(gòu)置的無人機(jī)系統(tǒng)陸續(xù)摔壞而流產(chǎn)。
無人機(jī)擴(kuò)大民用領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的關(guān)鍵問題之一,是要搞“用得起的裝備”,“開得動(dòng)的裝備”,用得起,就是低成本,因此機(jī)體要降低成本,飛控也要降低成本;開得動(dòng),就是操作簡(jiǎn)便易用,無需太長(zhǎng)周期的學(xué)習(xí)培訓(xùn),無人機(jī)自主性能要高,把人的因素降到最低。
要搞出一個(gè)無人飛行器,使之能飛起來進(jìn)行演示,并不是非常困難,但要真正做到性能優(yōu)良,滿足實(shí)用要求則是一件非常困難的事情,不可等閑視之。這一問題不僅與材料、元器件、設(shè)備、微制造技術(shù)有關(guān),而且與優(yōu)化設(shè)計(jì)和綜合集成能力等多方面因素有關(guān),是需要長(zhǎng)期努力加以解決的。無人飛行器研制涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,包括:
1、飛行器總體設(shè)計(jì);
2、空氣動(dòng)力學(xué);
3、材料與結(jié)構(gòu);
4、動(dòng)力推進(jìn);
5、導(dǎo)航與控制;
6、機(jī)載設(shè)備;
7、信息處理與傳輸;
8、發(fā)射與回收;
9、隱身技術(shù);
10、微加工制造;
11、系統(tǒng)集成與運(yùn)行管理;
12、地面測(cè)試與飛行實(shí)驗(yàn)等。
目前在民用無人機(jī)行業(yè)探索的民營(yíng)公司大多技術(shù)不成熟,一般為了滿足飛機(jī)的復(fù)雜保障條件和對(duì)操作的較高要求,而建立有以航模操作手為主的飛行團(tuán)隊(duì),專注的是本身企業(yè)對(duì)無人機(jī)的使用,而非用戶對(duì)無人機(jī)的使用。并且由于沒有條件看到航空集團(tuán)的很多現(xiàn)成技術(shù)儲(chǔ)備和先進(jìn)技術(shù),導(dǎo)致閉門造車比比皆是。對(duì)比的是,航空集團(tuán)由于體制的原因,對(duì)民用的需求只能走調(diào)研、立項(xiàng)、審批的程序,對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)緩慢,未能在民用領(lǐng)域有較深入的介入。
綜上所述,根據(jù)無人機(jī)市場(chǎng)的出現(xiàn)、培育和發(fā)展,對(duì)行業(yè)發(fā)展過程綜合分析如下:無人機(jī)市場(chǎng)從無到有,經(jīng)歷了三個(gè)階段。
第一階段的需求為軍用所壟斷,由于技術(shù)屬于高尖端,其技術(shù)壁壘決定了民用市場(chǎng)無法接觸,基本沒有任何民用需求;該階段的技術(shù)特點(diǎn)為慣性組件、控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)技術(shù)尚不成熟,成本很高,只有在軍用領(lǐng)域才能接觸和應(yīng)用;從事無人機(jī)研制與生產(chǎn)的廠家只有以航空一、二集團(tuán)為總體單位,電子科技集團(tuán)為配套單位的國(guó)有軍工企業(yè)。
第二階段從上世紀(jì)90年代起到本世紀(jì)初,由于電子集成電路、飛行器設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,部分民營(yíng)企業(yè)對(duì)無人機(jī)行業(yè)進(jìn)行了探索,出現(xiàn)了第一批吃螃蟹的民企,形成了少量低端民用小型無人機(jī),使市場(chǎng)需求由依然是高端的軍用領(lǐng)域向民用領(lǐng)域擴(kuò)展。但這階段由于技術(shù)的仍然不成熟,導(dǎo)致探索和創(chuàng)新的企業(yè)多,靠無人機(jī)贏利的少。部分民營(yíng)企業(yè)為院校、研究所提供低端小型的無人機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及演示驗(yàn)證而贏利,其間出現(xiàn)了國(guó)家單位對(duì)低端無人機(jī)的探索性應(yīng)用,包括了農(nóng)業(yè)部用于農(nóng)作物估產(chǎn)的無人機(jī)系統(tǒng),后來都因?yàn)榧夹g(shù)的不成熟而流產(chǎn)。
第三階段從本世紀(jì)初至今,需求上軍用領(lǐng)域依然飽滿,軍工企業(yè)訂單雪片一般,民用領(lǐng)域也遍地開花,由于技術(shù)的原因,民用需求最先在航拍、測(cè)繪、氣象領(lǐng)域被拉動(dòng)。這一階段的技術(shù)特點(diǎn)是,由于基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,軍工企業(yè)的技術(shù)以高端為主,逐漸向低端擴(kuò)展,組織形式出現(xiàn)了部分軍工企業(yè)的股份制改造;民用上組織形式以手工作坊式的企業(yè)為主,逐漸發(fā)展成長(zhǎng)而趨向成熟,但缺乏理論支撐,基本是靠試驗(yàn)和摔機(jī)來推動(dòng)進(jìn)步,安全性和可靠性低,缺乏規(guī)?;l(fā)展。這一階段嘗試涉足無人機(jī)行業(yè)的民企增多,但尚未找到足夠的贏利模式。
綜上所述,目前隨著國(guó)有資本、民營(yíng)資本的投入,無人機(jī)行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟,無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域由單一的軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到民用領(lǐng)域的方方面面,無人機(jī)廠商也由國(guó)有企業(yè)逐漸向民營(yíng)企業(yè)轉(zhuǎn)化。不斷成熟的飛控、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)使總體技術(shù)逐漸成熟,進(jìn)而推進(jìn)了市場(chǎng)需求的成熟,最終將使整個(gè)行業(yè)趨向成熟。因此,我們可以預(yù)測(cè)即將到來的第四階段,即我們充分準(zhǔn)備投身其中的無人機(jī)行業(yè)發(fā)展成熟的黃金階段。市場(chǎng)需求上,軍用依然被國(guó)企壟斷,有少部分民營(yíng)企業(yè)開始從事低端軍用需求?;A(chǔ)技術(shù)的全面成熟使無人機(jī)系統(tǒng)向模塊化、智能化、系列化、實(shí)用化發(fā)展,民用需求完全被拉開。部分經(jīng)過股份制改造的軍工企業(yè)開始涉足民用領(lǐng)域,成本大幅度降低,并用軍工企業(yè)多年的技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)而占據(jù)部分市場(chǎng),民營(yíng)企業(yè)將經(jīng)過技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、資質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)而洗牌后發(fā)展成為具有一定規(guī)模的幾家骨干企業(yè)。
第五篇:植保無人機(jī)未來發(fā)展的一些建議
官網(wǎng): http://www.tmdps.cn/ 植保無人機(jī)未來發(fā)展的一些建議
億天航調(diào)查了解得知,目前農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)的發(fā)展勢(shì)頭良好,但普及度不高,植保無人機(jī)的發(fā)展還是存在一些問題。在了解這些問題的基礎(chǔ)上,億天航總結(jié)了幾點(diǎn)植保無人機(jī)未來發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),供大家參考。
1、加強(qiáng)政策和組織科學(xué)引導(dǎo)
只有加強(qiáng)政策和組織科學(xué)引導(dǎo),植保無人機(jī)才能穩(wěn)步健康的發(fā)展,“農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”和中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)航空分會(huì)雖然給廣大植保無人機(jī)廠家提供了學(xué)術(shù)交流平臺(tái),但畢竟只是一個(gè)松散型學(xué)術(shù)聯(lián)盟組織,無法出臺(tái)一些具體的政策、法規(guī)。政府應(yīng)挑頭成立相應(yīng)的組織,協(xié)調(diào)我國(guó)農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)總體發(fā)展路線,避免出現(xiàn)一些重復(fù)性低水平的建設(shè),組織科研力量集中攻克如燃料電池、國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)等制約農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。2、完善標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)
植保無人機(jī)屬于民用無人駕駛航空器范疇,2003 年 5 月 1 日,我國(guó)開始施行《通用航空飛行管制條例》,明確規(guī)定無人機(jī)用于民用業(yè)務(wù)飛行時(shí),須當(dāng)作通用航空飛機(jī)對(duì)待。
官網(wǎng): http://www.tmdps.cn/ 2013 年出臺(tái)的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》 雖然放寬了部分無人機(jī)使用限制,但對(duì)植保無人機(jī)意義不大,植保無人機(jī)最小載重也在 5 kg以上,整機(jī)質(zhì)量大于 7 kg。駕駛員仍需納入行業(yè)協(xié)會(huì)甚至民航局的監(jiān)管。億天航植保無人機(jī)建議,國(guó)家應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)的法規(guī),放寬植保無人機(jī)使用限制。
3、加強(qiáng)無人機(jī)專用藥劑的研究
現(xiàn)在植保無人機(jī)所用的藥劑,要么是普通植保設(shè)備用的普通藥劑,使用時(shí)只是將藥液的濃度調(diào)配一下;要么是用有人駕駛的航空植保藥劑,極少數(shù)藥劑公司針對(duì)植保無人機(jī)噴灑特點(diǎn)研究專用的藥劑或相應(yīng)助劑。
4、應(yīng)盡快制定相應(yīng)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
無人機(jī)是近幾年新生的高科技產(chǎn)品,同時(shí)也是高速飛行的航空器。一次事故多會(huì)對(duì)整機(jī)造成巨大損失,有時(shí)甚至?xí){地面工作人員的安全。我國(guó)目前研制的企業(yè)多達(dá)幾十家,現(xiàn)在無人機(jī)一般以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主進(jìn)行生產(chǎn),全國(guó)僅有湖南省于2014 年 1 月 3 日公布了首個(gè) 《超低空遙控飛行植保機(jī) 》 地方生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),而全國(guó)統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)規(guī)范尚未出臺(tái)。、噴施工藝有待進(jìn)一步完善
現(xiàn)有噴灑所用的噴頭基本上是扇形噴頭或離心噴頭,而其噴灑霧滴的均勻性、一致性均需大量的試驗(yàn)來驗(yàn)證,其噴頭布置是否合理,飛行高度是否合適,霧滴漂移是否最低,噴灑效果與飛行速度和飛行高度是否最優(yōu),均大量試驗(yàn)。而不能盲目照搬地面植保機(jī)械、有人固定翼飛機(jī)對(duì)噴頭的選型、布置。
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6、完善植保無人機(jī)保險(xiǎn)制度
植保無人機(jī)風(fēng)險(xiǎn)高于地面機(jī)械植保。而且售價(jià)不低,10 kg 的電動(dòng)植保無人機(jī)售價(jià)在 8 萬元以上,25 kg 的油動(dòng)植保無人機(jī)售價(jià)也在 20 萬元左右,沒有農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的扶持,特別是農(nóng)機(jī)財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)的支撐,一旦現(xiàn)意外,對(duì)購(gòu)買戶來說損失巨大。而目前我國(guó)保險(xiǎn)公司雖然對(duì)無人機(jī)部分機(jī)型提供了保險(xiǎn),也只限于 7 kg 以下或?qū)δ彻咎囟愋蜋C(jī)型進(jìn)行保險(xiǎn),這也限制了植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用。、加強(qiáng)專業(yè)飛手的培訓(xùn)
植保無人機(jī)屬于高科技產(chǎn)品,操作難度大,需大量專業(yè)飛手,而目前全國(guó)無人機(jī)操作培訓(xùn)學(xué)校較少,2014 年全國(guó)僅有三家企業(yè)獲得《民用無人駕駛航空系統(tǒng)駕駛員訓(xùn)練機(jī)構(gòu)合格證》。截止2015 年10 月15 日全國(guó)僅有1 159 人獲得了無人機(jī)駕駛員合格證。國(guó)家應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)政策,增加和扶持這類無人機(jī)操作培訓(xùn)技工學(xué)校,以培養(yǎng)更多的無人機(jī)飛手。
官網(wǎng): http://www.tmdps.cn/、應(yīng)逐步將植保無人機(jī)納入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄
目前全國(guó)僅河南省、湖南省、湖北省將植保無人機(jī)納入了農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄,全國(guó)并沒有大規(guī)模的推廣,這嚴(yán)重限制了植保無人機(jī)的使用推廣。