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无人机,你了解多少?

2015-03-18葛甲《微型计算机》2015年3月上

近有几件事被人们津津乐道,一是无人机入侵美国白宫,引起安保恐慌;再一个是汪峰用无人机求婚章子怡,引发大众热议。曾几何时属于高精尖话题的无人机,如今成为街谈巷议的谈资。无人机的兴起主要是得益于智能化的发展。它正逐步进入消费领域,正在人们的生活中努力创建更多应用场景。

无人机,你了解多少?
无人机,你了解多少?

无人机市场广阔

根据美国消费电子协会的预测,全球无人机市场的收入预计在2015年将达到1.3亿美元,相比于2014年上涨50%;单位销售额预计达到42.5万美元,同比增长65%。再加上其他相关服务,未来五年无人机市场将超过10亿美元规模。在国外,无人机的发展给迅猛,美国航空管理局(The Federal Aviation Administration,简称 FAA)预测,到2018年美国将有7500架重量在25公斤及以下的无人机投入运营。这其中也包括物流行业,早在2013年,以美国电商亚马逊和英国比萨店达美乐为首的许多公司就开始采用无人机开展送货服务。2014年8月,Google启动“Project Wing”项目,实现无人机送货。这台无人机翼展约为 1.5米,可以用来运送糖果、水、收音机等到澳大利亚的昆士兰。2014年9月,DHL快递公司的无人机首次在欧洲合法完成商用快递服务:向德国西北海岸的Juist岛寄送包裹。

无人机的发展

不过,如今人们热议和追逐的这个无人机,与我们之前所认识到的无人机还是有很多区别的。虽然没人规定无人机的名字不能用到航模上,但一些概念上的转换并不能改变其实质。此无人机与彼无人机之间的不同,还是要有清晰认识的,以免混淆。无人机在英文中的名字为Unmanned Aircraft System,顾名思义就是“非人工操作的飞行系统”,事实上也包括我们小时候曾经玩过的航模。无人机和航模都是通过遥控进行飞行的飞行器,不同的是大小、设备控制方式和承担任务的性质。

无人机并非新鲜事物,早出现是在一战之后,到了二战时期广泛用于军事用途,当时主要是用于携带大量炸药精确轰炸敌方军事目标。控制方式有好几种途径,一种是地面直接控制,还有一种是通过另一架飞机进行控制,还有一种是由飞行员飞到指定目标后跳伞,再控制无人操纵的飞机撞向目标。无人机执行战斗任务有很多好处,首先是可以更大限度发挥飞机的航速极限。在空中飞行时,载人飞机的飞行速度是受到限制的,因为飞行员身体承受过载会有个极限,但没有人的情况下就不同了,飞机可以以3-5倍音速飞行,而新研制的无人机则有望达到20倍音速,从旧金山到北京,或从纽约到伦敦,应该只在一小时之内。另一个好处是有效荷载会大大增加,在飞机有人的情况下,除了飞行员自身的体重之外,为维持飞行员生存和进行战斗的设备,在重量上也占了飞机的相当比例。无人机中是不需要这些的,只需要搭载精密的导航与自动控制装置,其余多出来的载荷都可以用来携带炸药。如果不是用来实施轰炸任务而是执行侦查任务的无人机,可使其变得更加小巧,更加难以被发现,另外还可以通过携带更多高性能设备使其变得更为“聪明”。

二战后电子技术的大量应用,使得军事用途的无人机出现大发展局面。这种飞行设备在军事行动中,能够减少人员伤亡和被俘的风险,也能执行很多载人飞机难以完成的任务。以色列在无人机的发展历程中是个重要角色,他们首先使用无人机承担侦察、情报收集、跟踪和通讯等军事任务,甚至开发出欺骗敌方雷达的诱饵型无人机。无人机在反恐战争中的表现异常亮眼,曾多次成功实施对恐怖分子头目的斩首行动,其有效性,精确性和低成本性广受关注。近几年,各国军方在对军事用途无人机项目的开发上都相继加快脚步,投入重金,各种高精尖的新技术都被陆续应用到无人机上。尤其是高科技轻型新材料、先进的信号处理与通信技术、精密的自动驾驶仪等,这些技术使得无人机的载荷能力,与地面的通信能力和数据传输能力、可操控性和精确度都有大大提升。

应用在军用无人机上面的高精尖技术,使得这种装置成为容纳高技术成果的一个载体。先进的无人机已不需要陆基电视屏幕领航,而是按程序设定前往目标,地面控制者可随时通过程序调整更改其飞行高度和速度。在飞行过程中,无人机可以同步将目标地的图片和图像等资料通过数据传输传回地面。此外,无人机的伪装技术和避开雷达及地面攻击的技术,也是民用层面无法企及的,在很长的一段时间内,这些技术仍只能应用于军事用途。

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