随着信息技术的高速发展,无人机技术发生了巨大的变化。从遥控飞行器(RPV)到无人驾驶飞机(UAV),再到无人宇宙空间监视(UAS),无人机技术已然迈向了一个新的高度。美国白宫军事顾问、机器人专家辛格曾经说过,机器人的本质就是机器。中国工程院院士、自动化和人工智能专家李德毅也说过,未来汽车的三个功能将是感知、认知和行动。无人机即是机器,也要具备汽车的三个要素,因此无人机也叫做空中机器人。
空中飞行器具有怎样的发展规律呢?过去,有人机一统天下,下一步,无人机将会对有人机做出重要补充。未来一段时间,无人机和有人机相互依存,协同发展,最后我们期待着无人机一统天下。
在近几年的局部战争中,无人机的使用品种和架次急剧增加,这引发了全世界研制无人机的热潮。那么,目前的无人机都在往哪个方面发展呢?在这里,从六个方面来一览无人机的发展趋势。
(一)以战场侦查和查打结合为主要目的,大力发展查打和侦查结合的无人机。在美国无人机的发展路线图中,无人机被分为小中大和无人作战四种类型,完成的任务也被分为十八种。其中,侦查、精确目标定位和指示总是排在第一位和第二位。
现在,无人机肩负着国家哨兵的重任。世界上装备的无人机中大约80%都是侦察机,具体工作包括图像侦查(可见光、红外、光谱、雷达、激光)、信号侦查、气象水文、磁、核生化等等。将侦查和打击两种模式结合在一起,能够很好的实现“发现即摧毁”的作战模式。这种将武器打击模块嵌入到侦查无人机中的解决思路备受军方关注。像捕食者、猎人和死神这样的无人侦查机已经开始应用这种模式。
(二)以火力打击和空中对抗为主要需求,大力发展无人作战飞机。例如,像人们比较熟悉的X47B,它是在美国福特级航母上配套使用的无人作战飞机,还有由法国牵头,六国共同参与研制的“神经元”无人作战飞机。另外,还有英国“雷神”和俄罗斯“电鳐”。
(三)以特种侦查和“蜂群”作战为主要目标,大力发展微小型无人机系统。微型和小型无人机都有严格的定义,比如美国规定,微型无人机是指外形尺寸介于鹰和大型蝗虫之间的无人机,小型无人机是指起飞总重量大于2.3KG,小于25KG的无人机。
近年来,随着新型技术的出现,微小无人机出现了异军突起的现象。现在,人们可以看到各类小型机,例如像蚊子和蝴蝶这样的昆虫仿生无人机。为什么要研制这样的无人机呢?这样的无人机可能在民用方面有很多的用处,但是,它主要是在军事领域应用在特种部队“蜂群”作战上。
“蜂群”作战已经成为了美军重要的发展方向,从2015年3月开始,美国海军就已经开始测试低成本无人机蜂群作战技术(LOCUST)。该项目采用廉价的“郊狼”型无人机重量在6KG左右,时速到到145公里,由无人机大炮接连发射升空。
目前,已经测试9架无人机自主编队飞行,计划2016年夏季进行30架规模的蜂群作战测试。
(四)以新型动力技术为主要突破,大力发展超高速无人机和超长航时系统。超高速无人机一般是指巡航速度大于5马赫的无人机(1马赫大约是1200公里/小时),这种无人机需要通过火箭发动机、航空发动机和超燃冲压发动机组合实现超高速飞行。超长航时无人机一般是指续航时间在48小时以上的无人机。这个层次的无人机和人们通常所说的消费级无人机在超长航时上的概念是完全不一样的,它的动力能源问题将通过太阳能、燃料电池、氢发动机和核动力来解决长航时的问题。
(五)以信息技术为核心,大力推进无人机系统的智能化。无人机系统是典型的信息化装备,美国在《2013-2038年无人系统综合路线图》中提出了无人系统面临的九项瓶颈技术,其中互操作性、自主性、通信、安全、传感器、计算机等六项都与信息技术密切相关。
(六)以低空空域为依托,面向民用领域,大力发展民用无人机。现在,针对低空飞行开放或者开放程度更大以后,如何面向民用领域来发展无人机,各个国家都出台了相关的政策和规定。目前,民用无人机的研究出现了一个新的特点,那就是研究应用领域非常的广泛,而研究主体却出现了很大的变化。目前,除了主流航空企业在开展无人机业务外,大量的互联网公司亚马逊、谷歌、Facebook,Gopro,腾讯、小米等也开始开始涉足无人机领域,开展相关业务。因为这些企业在信息技术领域具有一定的技术积累,所以说它们在进入无人机领域的过程具有优势,这也验证了,信息技术是推动无人机发展的主要动力。
在民用无人机的应用上,遥感探测类的数字地球感知是最重要的研究项目,接着是在国土调查、气象探测和交通监管和安全(搜捕、营救、反恐除爆)等领域,然后是在工农林业生产领域,最后是在物流运输领域。其中,无人机在工农林业生产领域是的应用非常巨大。美国研究无人机市场的时候提出,农业绝对会成为无人机的主导市场。除了无人机在主流市场的应用外,未来,娱乐也会成为无人机的消费领域。
关于无人机 人工智能的未来,樊邦奎教授表示:从前是有人机的时代,今天是无人机和有人机相互协作互补的时代,而未来,将会是属于无人机的时代。更具体地讲,无人机将从以下3个方面影响我们的未来:
1.智能化无人机将改变人们的生活方式,例如无人机送快递等。
2.智能化无人机将改变产业模式,例如自动化无人机工业生产等。
3.智能化无人机将改变未来的战争形式,例如美国的死神号和捕食者号等无人侦查机和轰炸机。
最后,樊邦奎教授说:“未来将是一个家家都有机器人,人人都有无人机的时代”,而我们也注定将与这些智能化产品共存。
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