无人机应用技术论文5000字

无人机应用技术论文5000字摘要:无人机作为信息时代科技的产物，具有着广泛的应用和意义。无人机由于其特殊性在国防建设中具有着十分重要的战略意义，已成为西方军事强国新的军力增长点，经过多年的努力我国在无人机技术方面取得了巨大的进步，自助研制出了多款无人机，已经具备了自主设计研发低，中，高端无人机的能力形成了以西北工业大学无人机研究所为代表的产研机构，但整体而言技术仍然落后。关键词:无人机;隐身技术;捕食者;环球鹰;利剑;翔龙;翼龙无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，20世纪20年代最早出现的无人机当时作为训练的靶机使用。在20世纪的越南战争和海湾战争中无人机被频繁地应用于军事任务的执行。经过多年的发展，以美国为代表的无人机技术第一梯队研制出了以捕食者，环球鹰等多款著名的无人机。一·让世界瞩目的时刻。2009年10月1日，这一天北京的天格外蓝，在天安门广场聚集着万千中华儿女共同庆祝新中国的成立，在阅兵式中最让人期待的就是无人机方阵，这是中国无人机方队首次亮相国庆阅兵盛典，收阅的无人机方阵全部的近程和中程无人侦察机均有西北工业大学自主研制。西北工业大学无人机研究所（西北工业大学低365研究所）又名西安爱生技术集团公司，隶属于西北工业大学，坐落于陕西省西安市国家级高新技术产业开发区，是以无人机研发为主，集科、工、贸于一体的具有独立法人资格的现代高科技企业。拥有无人机集成化设计平台、国内先进的无人机飞行控制、导航与制导半实物仿真实验室、小型航空发动机综合性能实验室、无人机重点实验室，先进的复合材料加工设备，大型高精度的机械加工、测试设备。具备同时开展多个型号无人机研制和年产各型无人机的批量生产能力。一九九五年公司就被国务院发展研究中心确认为中国最大的无人机科研生产基地，并入选“中华之最”。自一九五八年研制成功我国第一架无人机、一九六四年研制成功我国第一台小型航空发动机以来，先后研制生产了靶标、侦察、通用、攻击等四个系列48种型号的无人机和两冲程、四冲程和转子式3个系列发动机。各型无人机已累计生产交付5000余架，广泛应用在各军兵种和民用领域，其中部分型号已出口国外。截止目前共获得各种科技成果奖73项，其中国家级7项，国家科技进步一等奖3项，国家科技进步二等奖3项，国家科技进步三等奖1项。作为无人机系统研制的总体单位，公司在无人机总体设计、动力装置、飞行控制、导航与制导、发射回收、系统集成、飞行试验等领域积累了丰富的经验，掌握了核心技术。在无人机总体设计、气动布局、先进复合材料结构设计、发射与回收等方面拥有很强的实力，处于国内领先地位。二·我国的早期的无人机(1)·长空一号长空一号是一架大型喷气式无线电遥控高亚音速飞机，可供导弹打靶或防空部队训练。长空一号经过适当改装可执行大气污染监控、地形与矿区勘察等任务。该机采用典型高亚音速布局，机身细长流线，机翼平直，展弦比大。水平尾翼呈矩形，安装在垂直尾翼中部。机身前、后段为铝合金半硬壳式结构。发动机及其进气道装在机身下部的吊舱内。(2)·长虹-1北京航空航天大学无人飞行器设计研究研制，是高空多用途无人机。该机在军内称无侦-5，英文DR-5。长虹-1可用于军事侦察、高空摄影、靶机或地质勘测、大气采样等科学研究。该机于69年开始研制，72年11月28日首飞，1980年定型正式装备部队。该机由西北工业大学西安爱生技术集团研制的。该机于1994年12月完成研制工作。ASN-206是我军较为先进的一种无人机，尤其是它的实时视频侦察系统，为我军前线侦察提供了一种利器。1996年该机获国家科技进步一等奖。1996年在珠海国际航展上展出，现已投入批量生产。ASN-206系统配套完整,功能较为齐全，设计考虑了野外条件。全系统包括6~10架飞机和1套地面站。地面站由指挥控制车、机动控制车、发射车电源车、情报处理车卫维修车和运输车等组成。该机在军事上可用于昼夜空中侦裂战场监视、值察目标定位、校正火炮射击、战场毁伤评估、边境巡逻a民用用途体括航雹摄影地球物理探矿、灾情监测、海岸缉私等民用领域预骸无办人祧采用厝推武淑尾撑结构形式。这一布局的好处是由于后置发动机驱动的螺旋桨不会遮挡侦察装置的视线。机身后部、尾撑之间装有1台HS-700型四缸二冲程活塞式发动机，功率为37.3千瓦。巡航时间为4～8小时，航程150千米。三·现代高科技无人机(一)-wZ-2000A业LWZ-2000“千里眼”无人侦察机是由中航一集团所属贵州航空工业(集团)有限公司研制，该机采用轮式起降，航程约2000公里，将舍用一台国产涡顾申小型发动机，发动机进气道位于机背后部。WZ-2000采用了翼身融合技术，双垂尾略微外倾，加上隆起的机鼻，咋一看去与美国的“全球鹰”无人侦察机外形极其相似。(2)·蜂王无人机国防科技大学研制的蜂王无人机有多种型号，可满足不同需求，其中"蜂王-100"无人机，具有长航时、自主导航能力，装备有GPS组合导航系统、CCD电视摄像机，图像可实时传输到地面。飞行半径100公里，飞行升限5000米，飞行速度90～150公里/小时，飞行时间大于4.5小时，可携带5~8公斤有效载荷。无人机全长2.35米，翼展2.82米。"蜂王-8"无人机，全机重量仅6公斤，可手掷起飞，装备有GPS定位系统、CCD电视摄像机，图像可实时传输到地面。飞行半径6公里，飞行升限3000米，飞行速度40~79公里/小时，飞行时间大于60分钟。无人机全长2米，翼展2.7米。(3)·翼龙无人机翼龙是一架中国成都飞机设计研究所研制的中低空军民两用，长航时多用途无人机，装一台100马力活塞发动机，具备全自主平轮式起降和飞行能力。是中国无人机制造领域“当家明星”。外形酷似美国较大的无人机MQ-9，但大小和MQ-1“捕食者”类似。重1.1吨，长9米，翼展有14米。“翼龙”最高可以飞到海拔5300米，航程可达4000公里，可用于军事和非军事行动。翼龙无人机不仅具备对敌目标进行精确打击的能力，还能够携带侦察设备对敌方目标进行远距离长航时侦察，总体性能已经达到了国际上同类型无人机的先进水平。依此数据来看，该机性能酷似美军著名的“捕食者”无人攻击机，‘捕食者’无人机以在伊拉克和阿富汗制造“斩首行动”而闻名。据了解，该机虽然性能不亚于美军“捕食者”，但价格却远比对方低。(4)·中国利剑隐身无人机中国利剑隐身无人机是我国研制的新一代隐身无人作战飞机，它采用了全隐身设计，隐身性能好，具备较强的突防能力。中国利剑隐身无人机采用无尾飞翼加机背进气道设计，这是无人隐身作战飞机的标志性设计，飞翼式布局能够较好的兼顾隐身、航程、载荷等多方面性能。除了“利剑”以外，世界传统航空强国都在发展自己的无人作战飞机，美国的X-47B、法国主导的“神经元”、英国的“雷神”都已经完成了首飞并进行了测试。“中国利剑隐身无人机”的首飞，使得中国成为世界第四个试飞大型隐身无人攻击机的国家，意味着中国已经实现了从无人机向无人作战飞机的跨越，其重大意义不亚于歼-20等新型第四代战机的试飞。由中航工业设计制造的“中国利剑隐身无人机”在2012年12月13日总装下线，2013年5月开始,媒体曝光了“中国利剑隐身无人机”开始地面滑行测试的消息，本次首飞成功标志着我国在无人机隐身技术上取得了一定的进展，未来空对地打击手段将趋于多样化。从外形上看，“中国利剑隐身无人机”就像是一个巨大的飞翼，翼身融合且无明显过渡，与达索公司的“神经元”、美军的X-47B较为相似，后者采用了全飞翼、背部进气布局，该气动有利于飞行器提升隐形性能，目前全球主流隐身无人机项目几乎都使用了类似的布局达到隐形目的，这反映出自F-117曝光以后，全外形雷达隐身技术已经逐渐开始成熟并应用于无人机平台上。无人机，被视为未来战争的标杆武器，而“利剑”这样的高度智能化的隐形无人攻击机，已经向有人驾驶飞机的“天空霸主”宝座，发出了咄咄逼人的威胁。军用方面无人机可分为侦查机和靶机。消费级航拍，大疆最新的phantom4，核心功能包括飞控，光流定位，自动避障，远距离图传，目标跟踪。电力巡线领域：以固定翼为主。固定翼能提供更加优秀的续航(1h以上)，覆盖范围更广(20km以上)。适用于广袤的西北或者森林地区，电力线故障人工定位成本太高，无人机巡航能够大大提高效率。植保领域：为广袤森林，农田喷洒农药等。警用：通过远程控制轻小型无人机，实时回传内部画面，侦察敌情，随着目前无人机环境侦测及自主三维重建技术的进步，甚至能够做到信号屏蔽区的自主导航，对于减少警员伤亡，打击犯罪带来极大便利。遥感测绘：采用固定翼无人机进行遥感测绘，效率高，无人机在测绘领域的应用主要体现在对自然地理要素或地表人工设施的形状、大小、空间位置及属性进行测定和采集上涵盖国土资源规划利用、地质勘探、水利交通和军事等领域。测绘遥感技术被运用到汶川地震灾区、青海玉树地震和舟曲特大泥石流等应急测绘保障建设上，之前无人机还承担过测绘钓鱼岛的任务。森林消防：搭载视频拍摄或者红外镜头，通过烟雾探测识别火源，大大降低了森林巡防的成本。单架无人机独立飞行逐步提高到多架无人机编队，实现多架无人机协同飞行，是无人机自动控制的新高度。为了做到协同，无人机群应该具有高度的自主程度，并能在不同作战阶段进行可变自主程度飞行。编队中的单个无人机应能以不同的路径飞行，能为其他编队成员提供完成协同任务所需要的支持，能感知和评估变化的境况、形势和环境，能自动进行航路重规划，达到对目标区域实施从空间、时间或频率上的有效覆盖：(1)空间覆盖：预先侦察、收集地理信息分为点覆盖、面覆盖和点、面混合覆盖。(2)频率覆盖：Et常边境巡逻，无人区、军事隔离带巡视，敌方大型战略工事修筑进展监视，突发事件局势监控等。(3)时间覆盖：无人机与有人机协同作战，无人机与地面部队协同作战，打击效果、毁伤程度实时评估，炮兵校射等。多机协同控制的技术，除了自主飞行控制技术方面对飞行控制精度提出了更高的要求之外还具有以下特点：(1)多机协同的中继通信及信息资源共享技术：协同作战中，需要通过有效的通信方式进行信息交换与共享。包括地面控制中心与编队无人机的通信与数据交换、编队无人机之间直接进行数据共享和信息交换。(2)根据飞行器的性能和飞经的地理环境、威胁点等因素，针对已知或潜在的目标，规划出满足要求的各架无人机的航迹。(3)以编队无人机之问通信和信息资源共享为基础，在飞行过程中，进行航线实时局部修改或重规划。(4)运用信息融合技术，进行多种来源的位置信息的校准和时统，把不同来源的位置信息数据转换成统一参考坐标系中的信息数据。(5)按照一定的相关准则，将不同的侦察设备探测到的同一目标的信息进行识别、相关、融合处理，形成该目标完整、精确的特征和位置信息。相对于单架无人机的控制来说，多机协同的无人机控制系统优势在于：各架无人机从完成任务的层面上．能达到互为余度的效果；能高效地完成目标区域面积大、目标数量多的任务；能充分利用各架无人机装载的不同侦察设备对同一隐蔽目标实施有效的侦察，提高目标发现率和识别率。四·结束语我国无人机产业起步于上世纪60年代，受历史、技术水平、需求和认识等方面因素的影响，我国无人机研发工作在很长的时期里没有得到国外任何参数技术的支持，几乎完全依靠自己的试验积累。但也正是得益于这样的务实研究，我国无人机产业积累了坚实的技术基础和经验，为后续发展奠定了坚实的基础。但在之后的几十年当中，由于历史原因，无人机技术研发多次被迫中止，特别是在研发力量上，无人机的设计、制造等环节基本上长期由几所大学承担，研发资金也很匮乏，导致我国无人机呈现局部技术有进步、整体发展很有限的特点。近年来，伴随我国经济的快速发展和科技水平特别是电子信息技术的全面提高，我国无论在无人机技术上还是在资金积累方面都有了十分可观的改善，尤其是我国航空工业的骨干企业介入后，大大增强了研发力量，加速推进了我国无人机产业的全面发展和水平提高，使我国无人机产业取得了真正实质性的进步。目前，我国已经具备了自主设计研发低、中、高端无人机的能力，基本形成了配套齐全的研发、