無人機應(yīng)用技術(shù)論文5000字

無人機應(yīng)用技術(shù)論文5000字摘要:無人機作為信息時代科技的產(chǎn)物，具有著廣泛的應(yīng)用和意義。無人機由于其特殊性在國防建設(shè)中具有著十分重要的戰(zhàn)略意義，已成為西方軍事強國新的軍力增長點，經(jīng)過多年的努力我國在無人機技術(shù)方面取得了巨大的進步，自助研制出了多款無人機，已經(jīng)具備了自主設(shè)計研發(fā)低，中，高端無人機的能力形成了以西北工業(yè)大學無人機研究所為代表的產(chǎn)研機構(gòu)，但整體而言技術(shù)仍然落后。關(guān)鍵詞:無人機;隱身技術(shù);捕食者;環(huán)球鷹;利劍;翔龍;翼龍無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，20世紀20年代最早出現(xiàn)的無人機當時作為訓練的靶機使用。在20世紀的越南戰(zhàn)爭和海灣戰(zhàn)爭中無人機被頻繁地應(yīng)用于軍事任務(wù)的執(zhí)行。經(jīng)過多年的發(fā)展，以美國為代表的無人機技術(shù)第一梯隊研制出了以捕食者，環(huán)球鷹等多款著名的無人機。一·讓世界矚目的時刻。2009年10月1日，這一天北京的天格外藍，在天安門廣場聚集著萬千中華兒女共同慶祝新中國的成立，在閱兵式中最讓人期待的就是無人機方陣，這是中國無人機方隊首次亮相國慶閱兵盛典，收閱的無人機方陣全部的近程和中程無人偵察機均有西北工業(yè)大學自主研制。西北工業(yè)大學無人機研究所（西北工業(yè)大學低365研究所）又名西安愛生技術(shù)集團公司，隸屬于西北工業(yè)大學，坐落于陜西省西安市國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，是以無人機研發(fā)為主，集科、工、貿(mào)于一體的具有獨立法人資格的現(xiàn)代高科技企業(yè)。擁有無人機集成化設(shè)計平臺、國內(nèi)先進的無人機飛行控制、導(dǎo)航與制導(dǎo)半實物仿真實驗室、小型航空發(fā)動機綜合性能實驗室、無人機重點實驗室，先進的復(fù)合材料加工設(shè)備，大型高精度的機械加工、測試設(shè)備。具備同時開展多個型號無人機研制和年產(chǎn)各型無人機的批量生產(chǎn)能力。一九九五年公司就被國務(wù)院發(fā)展研究中心確認為中國最大的無人機科研生產(chǎn)基地，并入選“中華之最”。自一九五八年研制成功我國第一架無人機、一九六四年研制成功我國第一臺小型航空發(fā)動機以來，先后研制生產(chǎn)了靶標、偵察、通用、攻擊等四個系列48種型號的無人機和兩沖程、四沖程和轉(zhuǎn)子式3個系列發(fā)動機。各型無人機已累計生產(chǎn)交付5000余架，廣泛應(yīng)用在各軍兵種和民用領(lǐng)域，其中部分型號已出口國外。截止目前共獲得各種科技成果獎73項，其中國家級7項，國家科技進步一等獎3項，國家科技進步二等獎3項，國家科技進步三等獎1項。作為無人機系統(tǒng)研制的總體單位，公司在無人機總體設(shè)計、動力裝置、飛行控制、導(dǎo)航與制導(dǎo)、發(fā)射回收、系統(tǒng)集成、飛行試驗等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗，掌握了核心技術(shù)。在無人機總體設(shè)計、氣動布局、先進復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、發(fā)射與回收等方面擁有很強的實力，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。二·我國的早期的無人機(1)·長空一號長空一號是一架大型噴氣式無線電遙控高亞音速飛機，可供導(dǎo)彈打靶或防空部隊訓練。長空一號經(jīng)過適當改裝可執(zhí)行大氣污染監(jiān)控、地形與礦區(qū)勘察等任務(wù)。該機采用典型高亞音速布局，機身細長流線，機翼平直，展弦比大。水平尾翼呈矩形，安裝在垂直尾翼中部。機身前、后段為鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu)。發(fā)動機及其進氣道裝在機身下部的吊艙內(nèi)。(2)·長虹-1北京航空航天大學無人飛行器設(shè)計研究研制，是高空多用途無人機。該機在軍內(nèi)稱無偵-5，英文DR-5。長虹-1可用于軍事偵察、高空攝影、靶機或地質(zhì)勘測、大氣采樣等科學研究。該機于69年開始研制，72年11月28日首飛，1980年定型正式裝備部隊。該機由西北工業(yè)大學西安愛生技術(shù)集團研制的。該機于1994年12月完成研制工作。ASN-206是我軍較為先進的一種無人機，尤其是它的實時視頻偵察系統(tǒng)，為我軍前線偵察提供了一種利器。1996年該機獲國家科技進步一等獎。1996年在珠海國際航展上展出，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。ASN-206系統(tǒng)配套完整,功能較為齊全，設(shè)計考慮了野外條件。全系統(tǒng)包括6~10架飛機和1套地面站。地面站由指揮控制車、機動控制車、發(fā)射車電源車、情報處理車衛(wèi)維修車和運輸車等組成。該機在軍事上可用于晝夜空中偵裂戰(zhàn)場監(jiān)視、值察目標定位、校正火炮射擊、戰(zhàn)場毀傷評估、邊境巡邏a民用用途體括航雹攝影地球物理探礦、災(zāi)情監(jiān)測、海岸緝私等民用領(lǐng)域預(yù)骸無辦人祧采用厝推武淑尾撐結(jié)構(gòu)形式。這一布局的好處是由于后置發(fā)動機驅(qū)動的螺旋槳不會遮擋偵察裝置的視線。機身后部、尾撐之間裝有1臺HS-700型四缸二沖程活塞式發(fā)動機，功率為37.3千瓦。巡航時間為4～8小時，航程150千米。三·現(xiàn)代高科技無人機(一)-wZ-2000A業(yè)LWZ-2000“千里眼”無人偵察機是由中航一集團所屬貴州航空工業(yè)(集團)有限公司研制，該機采用輪式起降，航程約2000公里，將舍用一臺國產(chǎn)渦顧申小型發(fā)動機，發(fā)動機進氣道位于機背后部。WZ-2000采用了翼身融合技術(shù)，雙垂尾略微外傾，加上隆起的機鼻，咋一看去與美國的“全球鷹”無人偵察機外形極其相似。(2)·蜂王無人機國防科技大學研制的蜂王無人機有多種型號，可滿足不同需求，其中"蜂王-100"無人機，具有長航時、自主導(dǎo)航能力，裝備有GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)、CCD電視攝像機，圖像可實時傳輸?shù)降孛?。飛行半徑100公里，飛行升限5000米，飛行速度90～150公里/小時，飛行時間大于4.5小時，可攜帶5~8公斤有效載荷。無人機全長2.35米，翼展2.82米。"蜂王-8"無人機，全機重量僅6公斤，可手擲起飛，裝備有GPS定位系統(tǒng)、CCD電視攝像機，圖像可實時傳輸?shù)降孛?。飛行半徑6公里，飛行升限3000米，飛行速度40~79公里/小時，飛行時間大于60分鐘。無人機全長2米，翼展2.7米。(3)·翼龍無人機翼龍是一架中國成都飛機設(shè)計研究所研制的中低空軍民兩用，長航時多用途無人機，裝一臺100馬力活塞發(fā)動機，具備全自主平輪式起降和飛行能力。是中國無人機制造領(lǐng)域“當家明星”。外形酷似美國較大的無人機MQ-9，但大小和MQ-1“捕食者”類似。重1.1噸，長9米，翼展有14米?！耙睚垺弊罡呖梢燥w到海拔5300米，航程可達4000公里，可用于軍事和非軍事行動。翼龍無人機不僅具備對敵目標進行精確打擊的能力，還能夠攜帶偵察設(shè)備對敵方目標進行遠距離長航時偵察，總體性能已經(jīng)達到了國際上同類型無人機的先進水平。依此數(shù)據(jù)來看，該機性能酷似美軍著名的“捕食者”無人攻擊機，‘捕食者’無人機以在伊拉克和阿富汗制造“斬首行動”而聞名。據(jù)了解，該機雖然性能不亞于美軍“捕食者”，但價格卻遠比對方低。(4)·中國利劍隱身無人機中國利劍隱身無人機是我國研制的新一代隱身無人作戰(zhàn)飛機，它采用了全隱身設(shè)計，隱身性能好，具備較強的突防能力。中國利劍隱身無人機采用無尾飛翼加機背進氣道設(shè)計，這是無人隱身作戰(zhàn)飛機的標志性設(shè)計，飛翼式布局能夠較好的兼顧隱身、航程、載荷等多方面性能。除了“利劍”以外，世界傳統(tǒng)航空強國都在發(fā)展自己的無人作戰(zhàn)飛機，美國的X-47B、法國主導(dǎo)的“神經(jīng)元”、英國的“雷神”都已經(jīng)完成了首飛并進行了測試?！爸袊麆﹄[身無人機”的首飛，使得中國成為世界第四個試飛大型隱身無人攻擊機的國家，意味著中國已經(jīng)實現(xiàn)了從無人機向無人作戰(zhàn)飛機的跨越，其重大意義不亞于殲-20等新型第四代戰(zhàn)機的試飛。由中航工業(yè)設(shè)計制造的“中國利劍隱身無人機”在2012年12月13日總裝下線，2013年5月開始,媒體曝光了“中國利劍隱身無人機”開始地面滑行測試的消息，本次首飛成功標志著我國在無人機隱身技術(shù)上取得了一定的進展，未來空對地打擊手段將趨于多樣化。從外形上看，“中國利劍隱身無人機”就像是一個巨大的飛翼，翼身融合且無明顯過渡，與達索公司的“神經(jīng)元”、美軍的X-47B較為相似，后者采用了全飛翼、背部進氣布局，該氣動有利于飛行器提升隱形性能，目前全球主流隱身無人機項目幾乎都使用了類似的布局達到隱形目的，這反映出自F-117曝光以后，全外形雷達隱身技術(shù)已經(jīng)逐漸開始成熟并應(yīng)用于無人機平臺上。無人機，被視為未來戰(zhàn)爭的標桿武器，而“利劍”這樣的高度智能化的隱形無人攻擊機，已經(jīng)向有人駕駛飛機的“天空霸主”寶座，發(fā)出了咄咄逼人的威脅。軍用方面無人機可分為偵查機和靶機。消費級航拍，大疆最新的phantom4，核心功能包括飛控，光流定位，自動避障，遠距離圖傳，目標跟蹤。電力巡線領(lǐng)域：以固定翼為主。固定翼能提供更加優(yōu)秀的續(xù)航(1h以上)，覆蓋范圍更廣(20km以上)。適用于廣袤的西北或者森林地區(qū)，電力線故障人工定位成本太高，無人機巡航能夠大大提高效率。植保領(lǐng)域：為廣袤森林，農(nóng)田噴灑農(nóng)藥等。警用：通過遠程控制輕小型無人機，實時回傳內(nèi)部畫面，偵察敵情，隨著目前無人機環(huán)境偵測及自主三維重建技術(shù)的進步，甚至能夠做到信號屏蔽區(qū)的自主導(dǎo)航，對于減少警員傷亡，打擊犯罪帶來極大便利。遙感測繪：采用固定翼無人機進行遙感測繪，效率高，無人機在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對自然地理要素或地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及屬性進行測定和采集上涵蓋國土資源規(guī)劃利用、地質(zhì)勘探、水利交通和軍事等領(lǐng)域。測繪遙感技術(shù)被運用到汶川地震災(zāi)區(qū)、青海玉樹地震和舟曲特大泥石流等應(yīng)急測繪保障建設(shè)上，之前無人機還承擔過測繪釣魚島的任務(wù)。森林消防：搭載視頻拍攝或者紅外鏡頭，通過煙霧探測識別火源，大大降低了森林巡防的成本。單架無人機獨立飛行逐步提高到多架無人機編隊，實現(xiàn)多架無人機協(xié)同飛行，是無人機自動控制的新高度。為了做到協(xié)同，無人機群應(yīng)該具有高度的自主程度，并能在不同作戰(zhàn)階段進行可變自主程度飛行。編隊中的單個無人機應(yīng)能以不同的路徑飛行，能為其他編隊成員提供完成協(xié)同任務(wù)所需要的支持，能感知和評估變化的境況、形勢和環(huán)境，能自動進行航路重規(guī)劃，達到對目標區(qū)域?qū)嵤目臻g、時間或頻率上的有效覆蓋：(1)空間覆蓋：預(yù)先偵察、收集地理信息分為點覆蓋、面覆蓋和點、面混合覆蓋。(2)頻率覆蓋：Et常邊境巡邏，無人區(qū)、軍事隔離帶巡視，敵方大型戰(zhàn)略工事修筑進展監(jiān)視，突發(fā)事件局勢監(jiān)控等。(3)時間覆蓋：無人機與有人機協(xié)同作戰(zhàn)，無人機與地面部隊協(xié)同作戰(zhàn)，打擊效果、毀傷程度實時評估，炮兵校射等。多機協(xié)同控制的技術(shù)，除了自主飛行控制技術(shù)方面對飛行控制精度提出了更高的要求之外還具有以下特點：(1)多機協(xié)同的中繼通信及信息資源共享技術(shù)：協(xié)同作戰(zhàn)中，需要通過有效的通信方式進行信息交換與共享。包括地面控制中心與編隊無人機的通信與數(shù)據(jù)交換、編隊無人機之間直接進行數(shù)據(jù)共享和信息交換。(2)根據(jù)飛行器的性能和飛經(jīng)的地理環(huán)境、威脅點等因素，針對已知或潛在的目標，規(guī)劃出滿足要求的各架無人機的航跡。(3)以編隊無人機之問通信和信息資源共享為基礎(chǔ)，在飛行過程中，進行航線實時局部修改或重規(guī)劃。(4)運用信息融合技術(shù)，進行多種來源的位置信息的校準和時統(tǒng)，把不同來源的位置信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一參考坐標系中的信息數(shù)據(jù)。(5)按照一定的相關(guān)準則，將不同的偵察設(shè)備探測到的同一目標的信息進行識別、相關(guān)、融合處理，形成該目標完整、精確的特征和位置信息。相對于單架無人機的控制來說，多機協(xié)同的無人機控制系統(tǒng)優(yōu)勢在于：各架無人機從完成任務(wù)的層面上．能達到互為余度的效果；能高效地完成目標區(qū)域面積大、目標數(shù)量多的任務(wù)；能充分利用各架無人機裝載的不同偵察設(shè)備對同一隱蔽目標實施有效的偵察，提高目標發(fā)現(xiàn)率和識別率。四·結(jié)束語我國無人機產(chǎn)業(yè)起步于上世紀60年代，受歷史、技術(shù)水平、需求和認識等方面因素的影響，我國無人機研發(fā)工作在很長的時期里沒有得到國外任何參數(shù)技術(shù)的支持，幾乎完全依靠自己的試驗積累。但也正是得益于這樣的務(wù)實研究，我國無人機產(chǎn)業(yè)積累了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗，為后續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。但在之后的幾十年當中，由于歷史原因，無人機技術(shù)研發(fā)多次被迫中止，特別是在研發(fā)力量上，無人機的設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)基本上長期由幾所大學承擔，研發(fā)資金也很匱乏，導(dǎo)致我國無人機呈現(xiàn)局部技術(shù)有進步、整體發(fā)展很有限的特點。近年來，伴隨我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技水平特別是電子信息技術(shù)的全面提高，我國無論在無人機技術(shù)上還是在資金積累方面都有了十分可觀的改善，尤其是我國航空工業(yè)的骨干企業(yè)介入后，大大增強了研發(fā)力量，加速推進了我國無人機產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展和水平提高，使我國無人機產(chǎn)業(yè)取得了真正實質(zhì)性的進步。目前，我國已經(jīng)具備了自主設(shè)計研發(fā)低、中、高端無人機的能力，基本形成了配套齊全的研發(fā)、