无人驾驶飞机

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、

1、军用技术溢出，成本下降引爆民用市场

无人机

战争是无人机发展的头号牵引力，20世纪末经历三大技术发展浪潮。

毫无疑问，无人机发展的初期是为了纯粹的军事用途：一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”。二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战。二战后无人机研发的中心出现在美国和以色列，用途延伸至战地侦察和情报搜集，无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场，协助美军和以色列军队作战。正是由于无人机在侦查方面低成本、控制灵活、持续时间长的天然优势，各国军队相继投入大量经费研发无人机系统。

无人机技术在20世纪末经历了三次发展浪潮、真正进入了第一个“黄金时代”：

1)1990年后，全球共有30多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统，代表机型有美国“猎人”、“先驱者”，以色列“侦察兵”、“先锋”等；

2)1993年后，中高空长航时军用无人机得到迅速发展，以美国“蒂尔”无人机发展计划为代表，在波黑战争中大放异彩；

3)20世纪末，旅团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现，其体积小、价格更低、机动性好，标志着无人机进入大规模应用时代。

早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题，而20世纪80年代以来，现代技术的发展为无人机更高的飞行性能、更好的可靠性提供了条件，其中：

1)智能化：自主飞控技术、急剧攀升的计算机处理能力推动无人机向智能化发展，真正成为“会思考”的空中机器人；

2)高速带宽：高速宽带网数据链实现无人机组网和互相连通，无人机编组、空地装备联合成为可能；

3)更轻的材料和传感器：材料科学和微机电技术进一步减轻无人机平台重量、提高精确度；

4)更强的续航能力：电池续航能力的大幅上升，以及新能源技术赋予无人机更长的飞行时间。

2、技术向民用外溢，无人机产业化进入普及时代

由于军用无人机在“3D”(DULL，DIRTY，DANGEROUS)环境下执行任务的显著优势，以及灵活机动的特性，民用各行各业对无人机的应用也翘首以盼。但是相比军用无人机近百年的发展历史，民用无人机在上世纪80年代，军用无人机的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应用，各领域全面开花应用只有10余年时间。

日本的民用无人机开发较早：早在1983年雅马哈公司采用摩托车发动机，开发了一种用于喷洒农药的无人直升机，1989年其成为实际首架成功用于试飞的无人直升机。2002年CERP公司及发明一款JAXA多用途民用无人机。2003年开始，耗时3年，岐阜工业协会先后开发了4代无人机产品，主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域。

美国NASA牵头成立世界级无人机应用中心：

2003年美国NASA成立世界级的无人机应用中心，专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。

近年，美国国家海洋和大气管理局用无人机追踪热带风暴有关数据，借此完善飓风预警模型。2007年森林大火肆虐时，美国宇航局使用“伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度，以及灾害的损失估算工作。2011年墨西哥湾钻井平台爆炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监测和溢油处理等。

以色列也专门组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会，2008年给予“苍鹭“无人机非军事任务执行证书，并与有关部门合作展开多种民用任务的试验飞行。。

欧洲在2006年制定并即刻实施的“民用无人机发展路线图”，之后欧盟拟筹够一个泛欧民用无人机协调组织，为解决最关键的空中安全和适航问题提供帮助。

中国起步早，近年发展较快：

中国上世纪80年代，就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些年，专为民用研制的“黔中”1号无人机在2010年顺利首飞，2011年国产“蜜蜂”28无人机，可全自主起飞、着陆、悬停和航路规划，能应用农业喷洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。

对于民用领域，无人机仅仅是一个飞行平台，其功能归根到底要通过机载系统中的任务载荷设备来完成。与ToB端各行各业无人机领域快速发展相比，近两年ToC消费端航拍、娱乐等市场，受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降，可谓是爆发式发展。深圳大疆成立于06年，10年仅几百万收入，13年高达8亿元，14年近30亿元。

3、硬件产业链成熟、成本下降为民用&消费无人机的爆发创造了条件

近十年民用和消费级无人机市场的兴起，和硬件产业链的成熟、成本曲线不断下降密不可分：随着移动终端的兴起，芯片、电池、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速成熟，成本下降，使智能化进程得以迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进。这也给无人机整体硬件的迅速创新和成本下降创造了良好条件：

这是无人机的最初用途，可用于地面防空和空中格斗武器的试验与训练。如美国诺斯罗普公司研制的MD2R5靶机，最大飞行高度8250米，可装红外曳光管和雷达信号。

无人机

无人驾驶飞机增强器，还可带拖靶作为火炮和导弹的靶标。美国瑞安公司的BQM－34靶机飞行速度为1.5马赫，飞行高度达1.83万米，可用于模拟敌方战斗机。面对日益严重的反舰导弹的威胁，美国海军还开发了BQM－74C型掠海飞行无人机，用于评估舰载反导系统。

这也是无人机最早的用途之一。无人侦察机可以深入阵地前沿和敌后一二百公里，甚至更远的距离。它依靠装在机上的可见

这是美国西科斯基飞机公司应国防部要求研制的一种小型无人机，主要用于向战场指挥员提供与战斗进展有关的战场实时信息。“密码”机外型十分奇特，酷似一个面包圈。该机飞行高度2500米左右，巡航半径30公里，内装光学照相机、前视红外传感器及其它可执行军事任务的传感器。它主要担负在中低空范围内对敌各种目标的侦察搜索任务，并可利用机上地面穿透雷达探测地下的雷达等装置。

鹰眼无人机

二战结束后，随着航空技术的飞速发展，无人家族也逐渐步入其鼎盛时期。

这种无人机将集侦察、校射、监视、战果评估、目标识别、无线电中继、对地攻击等多功能于一体，可在距敌较远时进行干扰、诱骗等软打击，也可在必要时对地面重要目标进行攻击。美国波音公司研制的“秃鹰”就是这样一种无人机。“秃鹰”是一种大高度、长续航时间的自主式无人机，可用于执行战略侦察、监视。目标探测、反潜战、指挥、控制、通信、大气监测、海关与边防巡逻等任务。该机采用全复合材料机体结构，具有很轻的大展弦比承载机翼。该机巡航速度每小时148公里，最大升限2.736万米。

无人驾驶飞机，航程1.48万公里，续航时间120小时。其中升限和续航时间均创造了无人机的飞行记录。

为使无人机真正成为“空中士兵”，国外正在积极发展人工智能无人机。如英国塞肯公司的“塞肯”观察与攻击自动飞行器，可在空中监视目标的同时自动判断目标的军事价值。当它认为目标值得攻击时，就自动调整飞行状态，精确地向目标发起俯冲攻击。

为对目标进行长时间监视，弥补无人侦察机留空时间短、对同一目标反复侦察时所需航次多等不足，长时间留空无人机便应运而生。如美国洛克希德公司的微波动力无人机，可在高空飞行60天以上。国外的长时间留空无人机最大续航时间可达1年，可对目标进行连续不断的侦察、监视。

为对付日益增多的地对地战术导弹的攻击，国外正积极研制用于拦截导弹的无人机。这种无人机可在距所防卫目标较远处击毁来袭导弹，从而克服了“爱国者”、C－300等一类导弹拦截距离近、反应时间长、拦截成功后的残体仍对目标有一定损害作用的不足。

与载人预警机相比，预警无人机的经济性好、费效比低且生存能力强。预警无人机与载人预警机一样，集预警、指挥、控制和通信功能干一身，可起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。平时可用来进行空中值勤，监视敌方行动，战时可加大预警距离，扩大己方的拦截线并且可以通过它统一控制战区内的所有防空武器，有效指挥三军作战。预警无人机既可单独作用，又可与载人预警机配合使用。单独使用时，预警无人机利用下行数据传输线，将所获得的情报信息传到地面指挥控制中心。配合使用时，预警无人机率先部署在200～300公里外，将所获得的情报发送给载人预警机，以此扩大预警范围，避免载人预警机穿行于危险区域。美国格鲁门公司研制的D754就是一种典型的预警无人机。该机装有新型机载共形相控阵雷达，能够在复杂电子环境中探测和识别像巡航导弹这样的低空飞行目标。此外，机上还装有红外等多种传感器。

1995年6月1日，由美国洛克希德公司、马丁公司和波音公司联合研制的世界上第一种隐身无人机――“蒂尔”－3（绰号“暗星”），在美国加利福尼亚州的洛克希德公司斯昆克工厂公开展出。该机外形奇特，机翼硕大，机身扁平，有头无尾。“暗星”之所以采用这种奇特的外形，主要是为了减小雷达反射截面积，以增强隐身性能。机身的底部涂成黑色，也是基于此种考虑。该机在1.37万高度可巡航8小时，活动半径1800公里，巡航速度每小时240公里。据介绍，该机将装备合成孔径雷达或电光探测设备，在续航8小时时，总监视覆盖面积为4.8万平方千米；在1米分辨率时，搜索速度为每小时5480公里；能显示0.3米的目标象点；单机可截获目标600个。该机还具有自主起飞、自动巡航、脱离和着陆的能力，而且可在飞行中改变自己的飞行程序，以执行新的任务。

为进一步扩大无人机的使用范围，使无人机能直接为班、排、连等低级别作战单位提供实时的情报保障，国外正积极开发微型无人机。这种无人机最长约2米，仅重几公斤，使用时可由单兵发射筒发射。如美国布兰登布雷飞机结构公司和伞翼公司正在研制的“天球”无人机，最大重量仅9公斤左右，最长留空时间为2.5小时，除可以垂直起降外，还可在7米×7米的场地上发射与回收。

新一代微型侦察机即将走出实验室。可以放在手掌上的这种微型飞机翼展15厘米，靠体积仅有纽扣大小的电动或喷气发动机推动。它将被用于侦察卫星和军用侦察机监视不到的死角，使士兵能够看到山背面的情况或发现躲在被轰炸后的建筑物内的敌人。微型侦察机可以放在军用挎包里，它装备有摄像机、红外线传感器或雷达探测器等，甚至有电子鼻，以便通过士兵的气味发现他们。

佐治亚工学院的罗布·米切尔森则提出使用脉冲式喷气发动机，他已经造了一个模型，如同一支短粗的钢笔。另一个办法，是用电动机带动螺旋桨。尽管微型电动机提供动力还存在困难，但美国国防部对制造微型技术研究所的工程师们制造的一种1厘米大的直升机，还是表现出了极大的热情，希望在一年内能够看到几种样机试飞。专家指出，将来当有只鸟在你头上转或房间里有蚊子叫时，请你当心，也许有人正在监视你。

为减少有人驾驶飞机在空战中的损失，国外正研制用于空对空交战的无人机。由于无人机机动时不受飞行员抗过载能力的限制，空战时，可进行超常规机动，对导弹等高速攻击武器可进行有效的规避。同时，由于无人机被敌方机载雷达截获的概率低，故在空战中的损失要大大低于有人驾驶飞机。例如，美国研制的高机动空中格斗无人机，在与F－4“鬼怪”式战斗机进行空战格斗试验中，曾成功地躲避开F－4所发射的“麻雀”导弹的攻击，并占领了F－4后侧有利的攻击位置。另外，美国还在进行“天眼”无人机携载“轻标枪”和“针刺”空对空导弹的试验，用于与直升机、攻击机空战。

无人机作为一种新型遥感监测平台，飞行操作智能化程度高，可按预定航线自主飞行、摄像，实时提供遥感监测数据和低空视频监控，具有机动性强、便捷、成本低等特点，其所获取的高分辨率遥感数据在海域动态监管、海洋环境监测、资源保护等工作中用途广泛

航拍无人机是集成了高清摄影摄像装置的遥控飞行器，系统主要包括：载机、飞控、陀螺云台、视频传输、地面站以及通话系统等，航拍无人机飞行高度一般在500米以上，适合影视宣传片以及鸟瞰图的拍摄等。这种飞行器灵活方便，能快速的完成镜头的拍摄。

(1)开始界面：快捷实现任务的规划，进入任务监控界面，实现航拍任务的快速自动归档，各功能划分开来，实现软件运行的专一而稳定。

(2)航前检查：为保证任务的安全进行，起飞前结合飞行控制软件进行自动检测，确保飞机的GPS、罗盘、空速管及其俯仰翻滚等状态良好，避免在航拍中危险情况的发生。

(3)飞行任务规划：在区域空照、导航、混合三种模式下进行飞行任务的规划。

(4)航飞监控：实时掌握飞机的姿态、方位、空速、位置、电池电压、即时风速风向、任务时间等重要状态，便于操作人员实时判断任务的可执行性，进一步保证任务的安全。

(5)影像拼接：航拍任务完成后，导航航拍影像进行研究区域的影像拼接。

波音公司申请太阳能无人机专利

太阳能无人机

波音公司的专利设计很独特，主翼的横向端部连接着一对小型机翼，小翼几乎垂直于主翼，长度是主翼的0.7倍，这使得飞机能捕捉到更多低角度的太阳能，以维持飞行持续运行，即便是恶劣天气或是在夜间。

这架无人机能一直在高空的某一固定位置上盘旋，也可以在高空的某一固定高度上飞行，可用于传输无线电信号、手机信号、微波、电视节目，甚至连接互联网等，对通信系统很有帮助。

早在波音公司之前，美国国家航空航天局(NASA)就开发过类似的太阳能飞机。不过，在高海拔地区，尤其是冬季，因缺乏足够大面积的太阳能电池板，吸收低海拔地区的阳光不足，导致美国宇航局的飞机不能持续运作很长时间。特别是太阳光被云层遮挡时，电池板供能严重不足，飞机很容易坠毁。