四旋翼無人飛行器

是一種“碟形”飛行器。它具有固定翼無人飛行器難以比擬的優(yōu)點(diǎn)：能夠適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境;具備自主起飛和著陸能力，對起飛著陸地點(diǎn)的要求很低，且高度智能化;能以各種姿態(tài)飛行,如懸停、前飛、側(cè)向飛和倒飛等。
 

 

天鷹仿鳥撲翼飛行器

這款飛行器由南京航空航天大學(xué)研一學(xué)生研制，目前已經(jīng)在國內(nèi)某機(jī)場應(yīng)用。它可以在空中像鳥兒一般自由滑翔、俯沖、轉(zhuǎn)彎。機(jī)器鳥使用的動力是一節(jié)電池和一個微型電機(jī)，噪音非常小，它在空中飛行時扇動翅膀的聲音完全能將電機(jī)的聲音蓋掉。

 

 

VMA垂直起降無人機(jī)

該無人機(jī)可在不具備常規(guī)水平起降條件的場地(如山地和城市)進(jìn)行垂直起飛和降落，轉(zhuǎn)入平飛狀態(tài)后可按照固定翼模式進(jìn)行高速飛行。該無人機(jī)外段可折疊機(jī)翼可在目標(biāo)上空展開以低速狀態(tài)巡航，延長其飛行時間。

 

在民用領(lǐng)域大有可為

民用無人機(jī)應(yīng)用前景非常廣闊，目前世界各國都在積極拓展民用無人機(jī)的應(yīng)用范圍，在電力、通信、氣象、農(nóng)林、海洋、勘探等領(lǐng)域應(yīng)用無人機(jī)的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益都非?？春?。此外，無人機(jī)在緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等方面也有著良好的應(yīng)用前景。

中航工業(yè)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所綜合計(jì)劃部的夏偉主任告訴記者，無人直升機(jī)除了電力線路巡查、石油管道巡查、災(zāi)情巡查外，還有探礦等應(yīng)用。此外，一些事故中出現(xiàn)的化學(xué)氣體泄漏及化學(xué)物質(zhì)超標(biāo)等狀況，不適宜人類前往，無人機(jī)就可承擔(dān)起生物化學(xué)探測以及污染采樣的職責(zé)。“無人直升機(jī)具有垂直起降、可以懸停等特點(diǎn)，可應(yīng)用于海事檢查、緝私緝毒、森林防火等廣泛領(lǐng)域，應(yīng)用前景相當(dāng)廣，我們每年訂單的增長幅度都不小。”夏偉說。“像西氣東輸管線總長有8000多公里，鋪設(shè)面積廣，無人區(qū)多，對石油管線附近的環(huán)境監(jiān)測以及管線巡檢，無人機(jī)都大有可為。”

遼寧省在中國沿海省份中率先利用無人機(jī)開展海域監(jiān)測。無人機(jī)所拍攝的海域海島地圖資料，為海洋功能區(qū)劃、海岸保護(hù)與利用規(guī)劃等提供了準(zhǔn)確的信息。隨著無人機(jī)的加入，遼寧省實(shí)現(xiàn)了陸地監(jiān)測、海上執(zhí)法船監(jiān)測、衛(wèi)星監(jiān)測和無人機(jī)航空監(jiān)測的全方位立體監(jiān)測。

一般的地質(zhì)災(zāi)害，都發(fā)生在地形條件相對惡劣的地區(qū)，過去要想獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)和資料，工作人員必須冒著生命危險(xiǎn)進(jìn)入中心災(zāi)區(qū)調(diào)查，或者調(diào)取精度并不算太高的衛(wèi)星圖片來分析。引入無人機(jī)后，將可在安全位置釋放無人機(jī)進(jìn)入災(zāi)區(qū)上空拍攝高精度圖片，幫助研究人員掌握更加詳盡的數(shù)據(jù)和資料來進(jìn)行研究和教學(xué)。

除了傳統(tǒng)領(lǐng)域，無人機(jī)的應(yīng)用還出現(xiàn)在一些新的領(lǐng)域。有些企業(yè)用無人機(jī)拍電影、拍電視劇、或者賣給電視臺做航拍。“原來有些電影場景的拍攝需要租借直升機(jī)，現(xiàn)在只需要一個無人直升機(jī)就夠了。”本屆展會承辦方北京高博特公司的孫經(jīng)理說。

安全性是最大困擾

盡管無人機(jī)的民用化具有明顯的優(yōu)勢，但安全性仍舊是阻礙其發(fā)展的重要因素，無人機(jī)的安全性差，主要表現(xiàn)在事故率比有人機(jī)高。即使在美國無人機(jī)系統(tǒng)中做的最好的“捕食者”，其穩(wěn)定性也比有人機(jī)差一些，因此“捕食者”不允許在人口稠密區(qū)飛行。

目前，中國大中型飛行器種類和數(shù)量較少，適航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究正在起步，對無人機(jī)的適航管理和管制處在討論階段，專家估計(jì)相關(guān)工作將會與低空開放議題同時被關(guān)注。中國民用航空管理局2009年6月頒布了《關(guān)于民用無人機(jī)管理有關(guān)問題的暫行規(guī)定》，目前民用無人機(jī)的適航評估工作主要依照此文件執(zhí)行，文件規(guī)定無人機(jī)運(yùn)行應(yīng)當(dāng)申請辦理臨時國籍登記證、特許飛行證和無線電臺許可。

建立無人機(jī)應(yīng)用的適航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策法規(guī)是更為基礎(chǔ)的發(fā)展平臺，為此需要加快做好一些準(zhǔn)備工作，一是裝備的適航認(rèn)證管理和飛行管制及規(guī)則，適航標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系，飛行管制與管理流程的經(jīng)濟(jì)合理化。二是合理開放的天空資源，建立航線信息管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)航線優(yōu)化和航線管理。

“除了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，國內(nèi)應(yīng)該加強(qiáng)民用無人機(jī)的基礎(chǔ)性技術(shù)研究，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的安全性、可靠性，這一塊目前和國外相比還有不小差距。”西北工業(yè)大學(xué)無人機(jī)特種技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任周洲說。

采訪：無人機(jī)不可能完全取代有人機(jī)

在本屆無人機(jī)大會上，西北工業(yè)大學(xué)無人機(jī)特種技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任周洲，就無人機(jī)未來的發(fā)展及應(yīng)用等問題回答了本報(bào)記者的提問。

問：未來無人機(jī)的發(fā)展方向是什么？

答：隱身無人機(jī)、新能源無人機(jī)和高空長續(xù)航無人機(jī)是未來無人機(jī)的發(fā)展方向。此外，在臨界空間的探測對無人機(jī)的材料提出很高要求，比如能抗紫外線，飛機(jī)的重量輕，載重多。以后有些無人機(jī)的材料將薄如蟬翼，但是仍具備很強(qiáng)的抗風(fēng)、抗電磁干擾能力。

問：未來的天空將是無人機(jī)的天下嗎？無人機(jī)能代替有人機(jī)嗎？

答：毫無疑問，未來無人機(jī)的使用將比現(xiàn)在大幅增加，但是完全代替有人機(jī)是不可能的。無人機(jī)就像一個機(jī)器人，它可以檢測、導(dǎo)航、處理智能化數(shù)據(jù)，但是無人機(jī)不能進(jìn)行復(fù)雜的決策，無人機(jī)再先進(jìn)也是一臺機(jī)器，特別是高空作戰(zhàn)情況下，他無法取代人進(jìn)行復(fù)雜快速的決策。

問：無人機(jī)和有人機(jī)混編具有可行性嗎？

答：目前，美國的全球鷹無人機(jī)和大黃蜂戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)和有人機(jī)混編。在未來戰(zhàn)場中，無人機(jī)和有人機(jī)的混編將成為一種趨勢。由于無人機(jī)的低成本和零傷亡，它可以最大可能的減少戰(zhàn)爭的代價(jià)。無人機(jī)和有人機(jī)可以進(jìn)行互相操作，有人機(jī)上的飛行員可以指揮無人機(jī)來配合自己的行動，無人機(jī)也可以給有人機(jī)制造掩護(hù)，通過兩者的混合編隊(duì)增強(qiáng)機(jī)群的戰(zhàn)斗力。

問：從伊朗擊落美軍RQ170無人機(jī)，如何看待無人機(jī)的安全性？

答：無人機(jī)最關(guān)鍵的因素之一就是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，就是地面操控平臺和無人機(jī)之間的聯(lián)系系統(tǒng)。地面控制平臺傳輸給無人機(jī)數(shù)據(jù)或者無人機(jī)的傳輸信息被敵方解密，或是無人機(jī)被敵方控制，都有可能，無人機(jī)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)再先進(jìn)也可能被對手破譯，這也是它和有人機(jī)相比最大的缺陷。

問：我國無人機(jī)民用的發(fā)展瓶頸有哪些？

答：首先，無人機(jī)的空域管理機(jī)制還有待改革。大部分民用無人機(jī)飛行高度不超3000米。3000米以下低空空域何時開放現(xiàn)在是個未知數(shù)。國外無人機(jī)民用市場很廣，其中一個重要原因是低空空域的開放。如果我國以后對低空領(lǐng)域開放，無人機(jī)的應(yīng)用市場將大幅增加。

其次，一些關(guān)于無人機(jī)的國家標(biāo)準(zhǔn)還有待完善。無人機(jī)在抗風(fēng)、抗雷、抗冰等安全技術(shù)方面要求更高，比如進(jìn)行國土測繪與對海洋、高壓線路、災(zāi)情及氣象等進(jìn)行監(jiān)視，對無人機(jī)的技術(shù)要求是不一樣的，比如無人機(jī)在海洋區(qū)域飛行的抗風(fēng)能力要高于高山地區(qū)。再比如地面站的遙感信息傳輸接口，這些國家標(biāo)準(zhǔn)目前都沒有。

此外，起降方式上也仍需完善。目前很多小型無人機(jī)對起降場地的需求不大。但是大中型無人機(jī)場地缺乏。在無人機(jī)民用規(guī)則缺失情況下，無論是民用機(jī)場還是軍用機(jī)場，都不可能直接供大型無人機(jī)使用。

民用之旅：天津海上常態(tài)巡航監(jiān)控

天津海事局日前啟用專業(yè)無人機(jī)作為常態(tài)巡航監(jiān)控手段，提升應(yīng)對海上船舶污染的應(yīng)急指揮能力，以及溢油應(yīng)急處理效率。無人機(jī)每周安排2至3次飛行計(jì)劃，應(yīng)急情況下隨時起飛，監(jiān)視范圍為天津海事局轄區(qū)1.6萬平方公里海域。無人機(jī)有一套嚴(yán)密的控制系統(tǒng)和根據(jù)任務(wù)需要搭載的應(yīng)用設(shè)備。

 

我國科考隊(duì)南極海冰勘測

2010年，中國第26次南極考察隊(duì)順利完成了12項(xiàng)科學(xué)考察工作，包括首次應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行大范圍南極海冰勘測。此次使用的無人機(jī)“雪燕”就屬于民用無人機(jī)。它搭載航拍相機(jī)、紅外輻射計(jì)和紅外探頭等儀器，在中國南極中山站附近的普里茲灣海域上空開展海冰觀測實(shí)驗(yàn)。

 

監(jiān)控秸稈焚燒防范環(huán)境危害

每年五、六月夏收前后，農(nóng)村焚燒秸稈而致煙霧漫空的“奇觀”。今年，我國各地加大了禁燒秸稈的力度，甚至動用衛(wèi)星、無人機(jī)來監(jiān)測秸稈焚燒火點(diǎn)。

合肥今年首次啟用４架無人機(jī)在禁燒期間不定期進(jìn)行全天候監(jiān)控。這款監(jiān)控秸稈焚燒的無人機(jī)，在前部裝有一個輕型、高清的航攝數(shù)碼相機(jī)，這是獲取信息的關(guān)鍵部分。飛行過程中，數(shù)碼相機(jī)會連續(xù)拍攝，把地理信息記錄下來。其“絕妙”之處在于，航拍出的圖像，最高精度可達(dá)1厘米，連地面上手指粗細(xì)的物體都能看清。

 

光譜偵察病蟲害“身份”

明年，一架微型無人園藝作物病蟲害“偵察機(jī)”將誕生。這架無人機(jī)的機(jī)身上安裝特殊的光譜分析儀，它就能像“福爾摩斯”一樣，很快判斷出茫茫田野中究竟是誰病了，患了什么類型的病，還能攜帶藥物對患病植株進(jìn)行一對一精細(xì)治療。

不同的農(nóng)作物，葉片光譜的反射率都不一樣。而同一種葉片，健康和生病的光譜數(shù)據(jù)也有差異。葉片光譜數(shù)據(jù)就好比農(nóng)作物的“身份證”，具有唯一性。正是利用這一特性，小飛機(jī)便能將生病的農(nóng)作物“揪出來”，從而有選擇地進(jìn)行噴藥“治病”。

 

國外新型無人機(jī)一覽

 

　　美國“幻影眼”續(xù)航可達(dá)4天

美國波音公司新一代無人機(jī)“幻影眼”(Phantom Eye)完成了首次飛行，這款無人駕駛偵察機(jī)能夠在空中持續(xù)飛行長達(dá)4天。

波音公司6月4日表示，6月1日早上6時22分，幻影眼從加州的愛德華空軍基地起飛，進(jìn)行了28分鐘的飛行測試。在整個飛行航程中，它爬升到4080英尺(約合1243米)的高度，飛行速度115公里每小時。

幻影眼的機(jī)翼長150英尺(約合45.72米）。波音公司稱，這架無人機(jī)以液化氫驅(qū)動，它可以在空中連續(xù)飛行4天，而不需要補(bǔ)充燃料。

 

“蝙蝠”可伸縮機(jī)翼節(jié)能35%

日前，西班牙和美國一個機(jī)器人技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)模仿蝙蝠翅膀的運(yùn)動機(jī)制，利用形狀記憶合金研發(fā)出無人機(jī)“蝙蝠”，其機(jī)翼在飛行中可改變形狀以減少空氣阻力，降低能耗35%。

研發(fā)人員朱利安說，蝙蝠的翅膀具有驚人的可操縱性水準(zhǔn)，其翅膀的骨骼類似人類的雙臂和雙手，將這種機(jī)制運(yùn)用到飛行設(shè)備上，機(jī)翼形狀可在飛行中改變，可潛在提高飛行機(jī)動性。具體而言，“蝙蝠”復(fù)制蝙蝠可改變其翅膀上、下行運(yùn)動之間的外形方式。蝙蝠通過翅膀向上一擊并朝向自己身體折疊時，可減少空氣阻力，節(jié)約能源達(dá)35%。

 

 

　　以色列“機(jī)械蝴蝶”僅重12克

今年4月，以色列航空工業(yè)公司微型機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室研制出一款“機(jī)械蝴蝶”。它屬于接近納米技術(shù)的微電子科技產(chǎn)品。“機(jī)械蝴蝶”長20厘米，重12克，內(nèi)含發(fā)動機(jī)、傳感器、通訊及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，模擬蝴蝶煽動四片翅膀推動其前進(jìn)。