無(wú)人機未來(lái)六趨勢

無(wú)人機的六大發(fā)展方向

?。ㄒ唬┮詰饒?chǎng)偵查和查打結合為主要目的，大力發(fā)展查打和偵查結合的無(wú)人機。在美國無(wú)人機的發(fā)展路線(xiàn)圖中，無(wú)人機被分為小中大和無(wú)人作戰四種類(lèi)型，完成的任務(wù)也被分為十八種。其中，偵查、精確目標定位和指示總是排在第一位和第二位。

　　現在，無(wú)人機肩負著(zhù)國家哨兵的重任。世界上裝備的無(wú)人機中大約80%都是偵察機，具體工作包括圖像偵查（可見(jiàn)光、紅外、光譜、雷達、激光）、信號偵查、氣象水文、磁、核生化等等。將偵查和打擊兩種模式結合在一起，能夠很好的實(shí)現“發(fā)現即摧毀”的作戰模式。這種將武器打擊模塊嵌入到偵查無(wú)人機中的解決思路備受軍方關(guān)注。像捕食者、獵人和死神這樣的無(wú)人偵查機已經(jīng)開(kāi)始應用這種模式。

?。ǘ┮曰鹆Υ驌艉涂罩袑篂橹饕枨?，大力發(fā)展無(wú)人作戰飛機。例如，像人們比較熟悉的X47B，它是在美國福特級航母上配套使用的無(wú)人作戰飛機，還有由法國牽頭，六國共同參與研制的“神經(jīng)元”無(wú)人作戰飛機。另外，還有英國“雷神”和俄羅斯“電鰩”。

　 （三）以特種偵查和“蜂群”作戰為主要目標，大力發(fā)展微小型無(wú)人機系統。微型和小型無(wú)人機都有嚴格的定義，比如美國規定，微型無(wú)人機是指外形尺寸介于鷹和大型蝗蟲(chóng)之間的無(wú)人機，小型無(wú)人機是指起飛總重量大于2.3KG，小于25KG的無(wú)人機。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)新型技術(shù)的出現，微小無(wú)人機出現了異軍突起的現象?，F在，人們可以看到各類(lèi)小型機，例如像蚊子和蝴蝶這樣的昆蟲(chóng)仿生無(wú)人機。為什么要研制這樣的無(wú)人機呢？這樣的無(wú)人機可能在民用方面有很多的用處，但是，它主要是在軍事領(lǐng)域應用在特種部隊“蜂群”作戰上。

     （四）以新型動(dòng)力技術(shù)為主要突破，大力發(fā)展超高速無(wú)人機和超長(cháng)航時(shí)系統。超高速無(wú)人機一般是指巡航速度大于5馬赫的無(wú)人機（1馬赫大約是1200公里/ 小時(shí)），這種無(wú)人機需要通過(guò)火箭發(fā)動(dòng)機、航空發(fā)動(dòng)機和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機組合實(shí)現超高速飛行。超長(cháng)航時(shí)無(wú)人機一般是指續航時(shí)間在48小時(shí)以上的無(wú)人機。這個(gè)層次的無(wú)人機和人們通常所說(shuō)的消費級無(wú)人機在超長(cháng)航時(shí)上的概念是完全不一樣的，它的動(dòng)力能源問(wèn)題將通過(guò)太陽(yáng)能、燃料電池、氫發(fā)動(dòng)機和核動(dòng)力來(lái)解決長(cháng)航時(shí)的問(wèn)題。

　　例如，在氫發(fā)動(dòng)機無(wú)人機系統方面，美國波音公司研制的創(chuàng )造性的液氫動(dòng)力無(wú)人機——“鬼眼”，它采用兩臺2.3升4缸發(fā)動(dòng)機，每臺發(fā)動(dòng)機可以產(chǎn)生150匹馬力?？稍?萬(wàn)米高空持續飛行4天，持續執行監視和偵察任務(wù)。而且它非常環(huán)保，產(chǎn)生的副產(chǎn)品只有水。這款無(wú)人機已于2012年6月實(shí)現首飛，繼續在加利福尼亞州愛(ài)德華茲空軍基地測試。

    （五）以信息技術(shù)為核心，大力推進(jìn)無(wú)人機系統的智能化。無(wú)人機系統是典型的信息化裝備，美國在《2013-2038年無(wú)人系統綜合路線(xiàn)圖》中提出了無(wú)人系統面臨的九項瓶頸技術(shù)，其中互操作性、自主性、通信、安全、傳感器、計算機等六項都與信息技術(shù)密切相關(guān)。

　　二十年來(lái)，無(wú)人機之所以發(fā)展的如此迅速，其中，信息技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵性地推動(dòng)作用。除了無(wú)人機，傳統的信息技術(shù)解決遙控遙測、跟蹤定位和信息感知處理問(wèn)題。目前隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展出現了三個(gè)特點(diǎn)：

　　第一，無(wú)人機發(fā)展與新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)（含互聯(lián)網(wǎng)）等新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正在深刻影響著(zhù)無(wú)人機技術(shù)的變革。

　?、僭诖髷祿夹g(shù)方面，無(wú)人機作為空中移動(dòng)的傳感器節點(diǎn)，能夠在大地測繪、國土資源調查、氣象探測、交通監管、工林業(yè)生產(chǎn)、物流運輸、個(gè)人消費等領(lǐng)域產(chǎn)生海量的數據。還包括無(wú)人機飛行參數信息，部分數據具有至關(guān)經(jīng)濟效益，而大部分數據需依托大數據技術(shù)進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)利用。

　?、谠谠朴嬎惴矫?，將來(lái)很多的無(wú)人機要得到解放，機上的計算、機上的存儲、機上的智能能力，這些都需要通過(guò)云端來(lái)解決。

　?、墼谖锫?lián)網(wǎng)方面，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)比移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)更加復雜的生態(tài)系統，倡導萬(wàn)物互聯(lián)，無(wú)人機融入物聯(lián)網(wǎng)后將更好的發(fā)揮機動(dòng)、靈動(dòng)、傳感器數據多樣等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現人機交互、互操作、互理解。

　　第二，信息基礎設施將成為無(wú)人機組網(wǎng)測控和飛行管理的重要依托?，F在，要想將無(wú)人機產(chǎn)業(yè)化，航空管理是一個(gè)重大問(wèn)題。因此，必須依托基礎信息設施來(lái)解決未來(lái)交通的管理問(wèn)題，不可能按照現在的方式來(lái)進(jìn)行航管。移動(dòng)通信基礎設施、互聯(lián)網(wǎng)基礎設施以及廣播電視基礎設施都將成為無(wú)人機組網(wǎng)和飛行管理的重要依托。

　　其中，廣播電視基礎設施有什么用呢？假如將來(lái)一旦無(wú)人機開(kāi)放使用，需要基本達到三個(gè)能力：可規避、可探測和可控制。廣播電視發(fā)射的信號非常多，只要能夠探測就可以把無(wú)人機進(jìn)行組網(wǎng)。因此，信息基礎設施將會(huì )成為無(wú)人機組網(wǎng)測控和飛行管理的重要依托。

　　通過(guò)三大基礎設施提供的安裝和飛行管理等共用平臺，結構專(zhuān)用的軟硬件，最終覆蓋全國無(wú)人機組網(wǎng)測控和飛行管理系統。

      第三，人工智能技術(shù)是提升無(wú)人機應用能力的顛覆技術(shù)之首。毫無(wú)疑問(wèn)，人工智能技術(shù)對無(wú)人機的發(fā)展有著(zhù)核心的引用導向。從人工智能的角度來(lái)看，無(wú)人機將從三個(gè)方面發(fā)展：?jiǎn)螜C智能飛行、多機智能協(xié)同、任務(wù)自主智能。

　　單機智能飛行涉及到環(huán)境感知與規避，包含了探測、通信和感知，信息融合、共享、環(huán)境自適應、新型傳感器。智能路徑規劃涉及到很多人工智能技術(shù)來(lái)解決；智能飛控要解決開(kāi)放性、自主性和自學(xué)習；還有智能空域整合和智能飛行。智能飛行器是指各式各樣的飛行器，既能在水里能飛，也能在空中飛，這個(gè)過(guò)程還是在不斷變化的。

　　多機協(xié)同涉及到的內容很多，其中的關(guān)鍵技術(shù)是協(xié)同指揮控制以及協(xié)同態(tài)勢生成與評估。多機協(xié)同路徑規劃和單機路徑規劃是不一樣的，無(wú)人機相互之間需要協(xié)同，這樣才能避免發(fā)生行駛路徑混亂。另外，協(xié)同的語(yǔ)義交互的核心是對機器自然語(yǔ)境的理解，將來(lái)的無(wú)人機將和其它的系統協(xié)同工作，因此要實(shí)現機器理解的機器語(yǔ)言。

　　任務(wù)自主智能的概念和終極的無(wú)人駕駛汽車(chē)的概念是異曲同工的，就是可以實(shí)現自主駕駛。例如，目前的無(wú)人機在執行查打結合任務(wù)的時(shí)候，還需要技術(shù)人員來(lái)通過(guò)屏幕遠程操作，觀(guān)察物體是不是目標，能不能進(jìn)行打擊，而我們對未來(lái)無(wú)人機的要求是它能夠自己進(jìn)行判斷并進(jìn)行打擊，這也是無(wú)人機應用的最高境界。

　?。┮缘涂湛沼驗橐劳?，面向民用領(lǐng)域，大力發(fā)展民用無(wú)人機?，F在，針對低空飛行開(kāi)放或者開(kāi)放程度更大以后，如何面向民用領(lǐng)域來(lái)發(fā)展無(wú)人機，各個(gè)國家都出臺了相關(guān)的政策和規定。目前，民用無(wú)人機的研究出現了一個(gè)新的特點(diǎn)，那就是研究應用領(lǐng)域非常的廣泛，而研究主體卻出現了很大的變化。目前，除了主流航空企業(yè)在開(kāi)展無(wú)人機業(yè)務(wù)外，大量的互聯(lián)網(wǎng)公司亞馬遜、谷歌、Facebook，Gopro，騰訊、小米等也開(kāi)始開(kāi)始涉足無(wú)人機領(lǐng)域，開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)。因為這些企業(yè)在信息技術(shù)領(lǐng)域具有一定的技術(shù)積累，所以說(shuō)它們在進(jìn)入無(wú)人機領(lǐng)域的過(guò)程具有優(yōu)勢，這也驗證了，信息技術(shù)是推動(dòng)無(wú)人機發(fā)展的主要動(dòng)力。

       在民用無(wú)人機的應用上，遙感探測類(lèi)的數字地球感知是最重要的研究項目，接著(zhù)是在國土調查、氣象探測和交通監管和安全（搜捕、營(yíng)救、反恐除爆）等領(lǐng)域，然后是在工農林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，最后是在物流運輸領(lǐng)域。其中，無(wú)人機在工農林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域是的應用非常巨大。美國研究無(wú)人機市場(chǎng)的時(shí)候提出，農業(yè)絕對會(huì )成為無(wú)人機的主導市場(chǎng)。除了無(wú)人機在主流市場(chǎng)的應用外，未來(lái)，娛樂(lè )也會(huì )成為無(wú)人機的消費領(lǐng)域。

　　所以，我們能夠看到無(wú)人機的應用之深、應用之廣以及對未來(lái)無(wú)人機市場(chǎng)繁榮的期盼?？傆幸惶?，無(wú)人機將會(huì )和手機一樣成為人們生活的標配。家家都有機器人，人人都有無(wú)人機的時(shí)代即將到來(lái)，你和我們準備好了嗎？