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珠海棱镜下的中国无人机

发布时间:2018-12-13 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    珠海棱镜下的中国无人机作者: 本刊编辑部   本届珠海航展上,中航工业展出了70多项产品,包括运20大型运输机、歼20战斗机、“鹘鹰”战斗机为代表的“20系列”跨代装备,以及歼10战斗机的重大发展型歼10B、中巴合作的“枭龙”双座机、L-15B高级教练机、新型导弹等,全面展示了由制空作战、预警指挥、信息支援、远程投送等力量组成的空中作战装备体系。此外,具备高空、长航时、自主起降、察打一体等特点的军用高端无人机首次多型号、成系列对外展示,引发国内外媒体的热议。
  无人机:资源磁石
  除中国航空工�I以外,中国航天科技、中国航天科工、中国兵器工业、中国电子科技等乃至以新三板上市企业易瓦特为代表的一批民资企业都展出了不少无人机产品。一个显著的特点是,无人机在向系列化和多用途化方向发展。中航工业的军事装备级无人机系列承载了国家的重要任务,起飞重量从1吨到数吨,动力选择从活塞发动机到涡喷发动机,涵盖了很大的一个范围。在本届航展上,中航工业通过馆内展示、馆外静展的方式,与空军装备实物静展相联合,展出了“龙”系列、“鹰”系列、“影”系列等5个系列重点高端无人机产品,系列化展示了中航工业高端无人机研发成果以及提供完整解决方案的能力,体现中航工业高端无人机家当主力军的地位。
  当前多个主体进入无人机领域,比如本届航展上首次公开亮相的“云影”高空高速侦察和察打一体无人机出自中航工业集团的“影”系列,而航天科技集团的“彩虹”系列察打一体无人机也占据了航天馆的重要位置,民企公司也纷纷推出了具有多种用途的工业级无人机。
  参展的各大集团和企业都看到了未来的无人机发展前景,纷纷加入人力、物力研发产品。这样做的一个好处是技能创新的力量将显著增强,中国未来无人机装备将拥有更多的选择。以中航工业为核心,有望发展出多种可以胜任各种军事任务的高端无人机;而在出口方面,能够有多种型号参与国际市场竞争。从技能发展的角度来说,不进则退。相互之间的竞争,在客观上促进了无人机研制在质量、成本等方面进行优化,有利于整个无人机家当的进步。在战略层面上看,大型、高端无人机的研发由拥有数十年技能积累同时拥有强大人才队伍和制造能力的中航工业承担,既适合无人机装备家当发展的需要,也反映了中航工业长期以来在型号研发和装备体系建设中表现出来的能力累积优势。民营企业则在工业级无人机的研发上大显身手。
  无人机江湖的纷繁与规矩
  从用途上来说,当前的无人机基本上分为娱乐级、消费级、工业级和军事装备级。目前的娱乐消费级无人机多以空中摄影为主。娱乐级的无人机类似于卡片相机,而消费级无人机则更像是单反相机了。到了工业级无人机,就更加注重在农林植保、电力巡线、遥感航拍以及森林防火等方面的应用。军事装备级无人机则是为了满足国家军方的需要或者出口型军事贸易装备的发展需求而专门研发的无人机。
  从更大的范围来观察的话,无人机家当的发展有其独特性。公众购买了一台相机之后,就很难在短时间内再去购买相同品牌厂家出品的其他相机了,除非他/她是发烧友级别的爱好者。
  但是,如今各位大多都在用手机拍照,用相机的人也已经很少了。目前公众对待消费级无人机的立场也大多是这样。消费级的航拍无人机刚刚上市的时候,各位为了尝鲜,会纷纷购买。后来发现了航拍无人机无非是从一个全新的角度来进行拍摄之后,就可能很难再去购买第2台了。
  近几年的无人机企业,如雨后春笋一般地出现,企业名称中带有“无人机”三个字的,有520个。这些企业中,近3年来成立的占90%以上。经营范围涉及到无人机的企业,有4 700多家,其中近3年来成立的企业占80%以上。在这几年的无人机热潮中,有大量企业跟进,共同塑造了当前的无人机家当格局。然而,真正可以实现盈利的企业有几多?可谓是大浪淘沙。
  经过荡涤的这个家当毕竟还会继续发展下去。随着诸如MEMS(微机电系统)、电动系统等技能的发展,今后高本能无人机的崛起会使电动无人机的应用范围逐渐拓展,而其可靠性也将进一步提高,这就给广大民营企业带来了新的机遇。
  大型高端无人机是个复杂系统,涉及到材料、发动机、电子、制造工艺等多个领域。这些领域的发展需要长时间的积累。因此可以研发这类无人机的单位本身一定是有着雄厚的技能实力和长期的技能积累。当然,对于公众来说,宣传是很重要的。一个型号的从公开亮相到被人们所明白熟知,期间需要经过多个宣传环节。作为中航工业的军用无人机来说,展出的应该是能够展示的一局部,至于其他机型,仍然是蒙着一层神秘的面纱,很难被公众所熟知。当然作为国内军方使用的型号,短期内它们也无法出口,因此目前人们对中航工业的大型军用无人机的明白反而不如其他集团研制的无人机。
  在本次展出的无人机系列产品中,由中航工业成飞研制的高空高速外贸无人机“云影”初次公开亮相,获得了来自国内外客户的热切关注。“龙”系列在空军静展区展出了“翼龙”-I和其升级版“翼龙”-II无人机实物。“鹰”系列则展出了“鹞鹰”-I至“鹞鹰”-III的模型。通过长期的技能积累和培养出来的工程技能人员团队的努力,中航工业的无人机厚积薄发,走出了带有自身特色的系列化发展道路。比如,无人机在机体上剔除了人的因素,因此在生命保障系统和过载方面的限制较小,而取而代之的是对自动抑制系统提出的较高要求。自主起降、自主坚持航线飞行等技能在民航客机上已经应用多年,在这方面,中航工业从有人驾驶飞机中得到了多年的技能积累。
  另外,中航工业有强大的制造生产体系,拥有制造大型和高端军用型号的能力。还有,无论是在气动布局的设计还是整机结构的优化亦或是飞行器动力系统的选择方面,中航工业的研发团队都能够放手去做,研发出具有完全自主知识产权的优秀的设计产品。
  一个型号的成功,背后一定有着战略决策在规划发展方面的指引和强大的工业体系的支撑。在横向上,有家当合理优化的布局,在纵向上,有型号发展的技能顺承,然后再经过多年的积累,最后才会爆发出一系列优秀的型号。   向智能化迈进
  既然是无人机,那么当然是要期待它们向更加智能化、更有自主性的方向进行发展。当然,这种智能化的发展有其自身的发展特点和发展阶段。
  早些年,美国空军提出过自主性和智能化发展的10个级别。虽然这个说法现在被提得比�^少了,然而大体上依然可以说明一些情况。比如,0级表示飞行器完全没有自主性,属于纯粹的遥控飞机。再往上,便是带有自动驾驶仪的可以自主飞行的飞行器。然后,便是可以自主诊断故障,带有多余度抑制系统的飞行器。这类无人机拥有自我判断和自适应的能力。到了第3级,无人机就拥有了自主修复的能力。当发展到第4级时,无人机能够自主进行在线航路规划,可以在执行任务的时候自主规避云团或者自动躲避地面的防空火力。无人机在这个级别就拥有了对外界环境的感知和自主进行决策的能力,但这也需要无人机拥有更加先进的传感器和更加复杂的算法。
  到了5级以上,无人机起初拥有多机协同的能力。这种协同任务能力,在近年《绝密飞行》《天际浩劫》等科幻电影中有过生动的体现。但具体到技能层面,要让无人机在无人工介入情况下具备高度自主的任务规划与团队协调能力,甚至能根据任务环境变化进行任务重构,这是非常复杂的课题,至少在目前尚无具备此种能力的实用型装备出现。
  今后的智能化无人机,将会在很大程度上模仿乃至替代一局部人的作用。智能的无人机将会像一名战场指挥官那样,可以从多种来源中获取有价值的信息,并且快速做出决策。只是,从实现层面的角度来看,今后无人机的算法如何对这些信息进行处理,以及怎么样做出决策,这些都将是智能无人机的研讨重点。
  随着人工智能的发展,无论是空中的智能无人机,还是地面的智能车辆、服务型机器人,都会出现。像AlphaGo这样的可以通过人工智能算法,进行学习甚至思索的机器人或许是未来的发展方向。
  无人机真正可以实现智能化,需要在硬件的计算速度和存储量上实现突破性的发展。另外的发展重点便是信息的存取速度。随着传感器技能的发展和存储量的激增,无人机在进行智能决策的时候,面临着海量的数据空间,今后或许惟有像量子计算机这样的运算体制才可以真正满足智能无人机对高速计算和智能决策的需求。在智能化发展到一定程度的时候,传统的定量计算将会得到极大地补充,定性的、模糊的计算将会使得未来的无人机的计算过程或者说计算结果更加接近于人脑。未来的无人机的自主性会沿着从“程序自动化”到“智能自主化”的道路向前飞速发展。
  责任编辑:邢强
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