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【扫盲】史上最全最专业无人机知识盘点(上)

2016-06-07 05:14
Minor昔年
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  4、数据链是“放风筝的线”–从独立专用系统向全球信息格栅(GIG)过渡

  数据链传输系统是无人机的重要技术组成,负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输,上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人机大多采用定制视距数据链,而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据链。

  现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展,无人机实用化能力将越来越强。往前看,随着机载传感器、定位的精细程度和执行任务的复杂程度不断上升,对数据链的贷款提出了很强的要求,未来随着机载高速处理器的突飞猛进,预计几年后现有射频数据链的传输速率将翻倍,未来在全天候要求低的领域可能还将出现激光通讯方式。

  从美国制定的无人机通信网络发展战略上看,数据链系统从最初IP化的传输、多机互连网络,正在向卫星网络转换传输,以及最终的完全全球信息格栅(GIG)配置过渡,为授权用户提供无缝全球信息资源交互能力,既支持固定用户、又支持移动用户。

  3.无人机发展缘起

  1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场

  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。

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