军用无人机范文10篇
时间:2024-02-18 19:24:37
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军用无人机发展趋势论文
摘要:随着计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,军用无人机已发展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台,受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍,并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。
关键词:军用无人机、作战应用、发展
1.引言
用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务,是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用,而且在未来战场上的用途将越来越大,成为世界各军事大国武器装备发展的重点。
2.军用无人机的发展概况及作战应用
1909年第一架无人机在美国试飞;1917年,英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60~70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用,是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中,以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群,掩护战斗机超低空突防,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中,以军派遣“猛犬”无人机,诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹,为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中,美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场,用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等,为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据,对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。
未来军用无人机的发展前景论文
摘要:随着计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,军用无人机已发展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台,受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍,并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。
关键词:军用无人机、作战应用、发展
一、引言
用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务,是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用,而且在未来战场上的用途将越来越大,成为世界各军事大国武器装备发展的重点。
二、军用无人机的发展概况及作战应用
1909年第一架无人机在美国试飞;1917年,英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60~70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用,是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中,以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群,掩护战斗机超低空突防,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中,以军派遣“猛犬”无人机,诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹,为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中,美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场,用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等,为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据,对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。
军用无人机发展管理论文
摘要:随着计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,军用无人机已发展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台,受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍,并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。
关键词:军用无人机、作战应用、发展
1.引言
用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务,是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用,而且在未来战场上的用途将越来越大,成为世界各军事大国武器装备发展的重点。
2.军用无人机的发展概况及作战应用
1909年第一架无人机在美国试飞;1917年,英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60~70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用,是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中,以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群,掩护战斗机超低空突防,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中,以军派遣“猛犬”无人机,诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹,为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中,美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场,用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等,为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据,对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。
无人机航拍技术打造数字化的可行性
【摘要】如何将数字建筑相关技术引入工地观摩,让工地观摩不再受行业生产流动性的影响,降低观摩成本,增加观摩效果,是一个值得探讨的问题。文章将探讨通过对无人机航拍及三维建模技术的一些粗浅运用,尝试建立三维实景云端观摩工地的可行性。
【关键词】观摩工地;无人机;建筑数字化
1无人机航拍建立数字化三维实景模型技术概述
无人机的本质其实是数据采集工具,作为空中数据接口,无人机将衍生出大数据采集、数据处理、相关软硬件定制等围绕数据展开的多种运营新模式[1]。无人机建模是一种逆向建模方法,通过多组连续的影像经过程序计算处理呈现出物体表面的三维形貌模型,具有建模时间短、投入成本低、模型精度高、模型场景真实、建模自动化等优点。在本次尝试建模的过程中,将用到无人机倾斜摄影和全景摄影2个功能。
1.1无人机倾斜摄影测量
倾斜摄影测量是指在无人机上搭载相机,并与地面形成一定角度的情况下进行的航拍,是一种新的获取地表信息的技术手段[2]。通过从1个垂直、2个倾斜、5个不同的视角同时采集影像数据,获取测量范围内构筑物及接临地理环境丰富的影像信息和地理数据,将相关纹理及数据信息导入专业软件进行空中三角计算,便能导出比较精细的三维形貌模型。常用无人机航拍三维建模工具有俄罗斯Agisoft公司的Photoscan、法国Acute3D公司的ContextCapture(Smart3D)及瑞士Pix4D公司的Pix4Dmapper软件等。软件各有特点,可以满足各种需求的倾斜建模需要(表1)。
人工智能技术刑法规制研究
摘要:人工智能技术是新的技术制高点,有可能成为第四次产业革命“点火器”,人工智能产业有可能发展成为世界主要国家重点发展的新兴产业。因此,为抢抓人工智能技术发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能技术的先发优势,国务院于2017年7月8日印发并实施了《新一代人工智能发展规划》,并明确提出要“制定促进人工智能发展的法律法规和伦理规范”。目前,我国人工智能技术发展迅猛,居于世界领先地位,这是非常可喜的局面。为了规范人工智能技术进一步健康、有序发展,有必要未雨绸缪,提前预判这一领域有可能发生的严重侵害行为,将之纳入刑法调整范畴,并针对现行法律有关规定的不足进行修正与补充。
关键词:人工智能;刑法规制;责任主义原则;交通肇事罪
2018年6月12日,中国国家智能网联汽车(长沙)测试区开园,包含各种路况与功能区,测试道路里程达12公里,全范围5G覆盖,至今已经运行一年零七个月;可以说,自动驾驶不仅仅是一种构想,而是已经走向我们的生活;2018KPL总决赛,由腾讯AILab与王者荣耀共同探索的前沿研究项目——策略协作型AI“绝悟”首次露面就战胜了前职业KPL选手组成的“半职业”人类战队并夺得冠军,引起广泛关注,表明人工智能开始由专用型向通用型发展[1]。人工智能产业发展迅猛,潜在规模与效益非常巨大,对于我国而言是非常重大的机遇。如能抓住并引领这一潮流,中华民族的复兴伟业将可能加速实现。然而我们应当认识到,每一个新兴产业的诞生与发展,均会带来新的社会问题尤其是法律问题,如果不能够未雨绸缪,提前规划,将对新产业的发展构成阻碍。限于篇幅,本文仅从刑法角度,针对当前发展迅猛、对公共安全乃至国家安全有较大影响的三个技术领域,对这一问题进行探讨。
一、机动车自动驾驶技术
自动驾驶技术是实用前景最为广阔、同时对公共安全影响最大的人工智能技术之一。随着5G通信的广泛覆盖,依赖大量高灵敏度传感器与高速信号传输的自动驾驶技术,必将加快其走向实用化的脚步。当自动驾驶汽车大量走上道路,一旦因为自动驾驶汽车的原因发生重大交通事故,可否追究有关主体的刑事责任?笔者认为,以下几点应当重点予以考虑:
(一)必须坚持责任主义原则[2]。责任主义原则是刑法不可突破的重要原则之一,“无罪过则无责任”作为责任主义的重要体现,不允许存在例外。自动驾驶技术的发展及大量运用,必将更加突出地展现当代“风险社会”的特点。可以预见,有关“风险刑法”的观点将被更广泛提及。笔者以为,在这样的背景之下,坚持责任主义原则尤为重要。刑法需要对风险社会有所回应,需要承担起防范风险的重要责任,甚至需要将行为的范畴进行扩展,将犯罪标准适当前移,这些都无可非议;但是如果以“风险社会”需要“风险刑法”为理由,主张“严格责任”“无罪过责任”,去突破责任主义原则的底线,则既有违刑法的谦抑性,也无助于刑罚目的的实现。过分地扩张犯罪圈,只能混淆刑法与侵权法的界限。因而,对于自动驾驶车辆导致的重大交通事故追究刑事责任,也必须以有关主体存在罪过(主要是过失)为要件。这一过失,将主要体现在车辆的制造者、管理者、交通设施的运营者、管理者身上,表现为:车辆的制造者应当预见到其生产的车辆尚不足以保证安全、可靠地上路行驶,一旦大量上路运行,将可能发生重大交通事故,但因疏忽大意未能预见,或者虽然已经预见但轻信能够避免,因而导致重大事故的发生。车辆的管理者,交通设施的维护者、管理者的过失也基本类似。
无人机物流发展法律困境及立法对策
一、引言
目前无人机在物流领域的应用和发展还处于初期探索和实验阶段,这种探索既有技术方面的探索,也有法律政策方面的探索,无人机能否在物流领域中得到广泛的应用在业界和法律界都存在着较大的质疑和争议。关于无人机物流问题目前我国物流及航空方面的相关法律法规没有给出相应的规定,而无人机物流作为一种经济行为其引发的各种经济权利义务关系需要相关法律法规做出规定和调整,同时作为一个新生事物,相关的国外立法经验也没有现成的可以借鉴,为此本文以无人机物流发展作为研究课题,揭示其发展中面临的法律困境、障碍和问题,并从立法角度给出其对策与思考。
二、无人机物流发展现状
国外无人机物流商业化应用比较成熟的企业当属亚马逊公司,其在无人机物流研发方面给予了巨大的投入,谷歌在无人机物流技术开发方面取得了不俗的成绩,美国FAA在政策上给予了无人机物流发展很大的支持;我国无人机物流领域中阿里巴巴、京东、苏宁等三家公司处于发展的前列,各自取得了行业领先的成绩。无人机物流的发展具有多方面的优势,一方面可以满足消费者便捷的物流配送需求,另一方面可以有效的节约物流成本,因此可以合理的预见无人机物流将会开启物流领域的新开端。就我国现行法律框架来看,无人机物流的发展在相关法律法规制度框架内还存在相当大的空白,严重缺乏相关的前瞻性或可扩展性安排,不但如此,相关法律法规条款中还存在着不少的地方和规定,给无人机物流的发展埋下了很多隐患或限制。
三、无人机物流发展面临的法律困境
无人机物流在商业中的应用还处于试点阶段,一系列关于无人机和无人机物流及其商业运营的相关法律、法规和政策急切的需要制定、完善和健全,具体来说无人机物流发展中面临的法律困境和障碍主要表现在以下几个方面:(一)缺失运营许可制度。2016年9月民航局颁布了民用无人机管理办法,首次规定了针对民用无人机的管理、评估、监督等事项安排,但并没有就物流行业中无人机的相关商业应用给出合理性的制度性安排或说明。通常无人机物流活动中无人机飞行范围、高度、重量等方面都超出了现行无人机飞行许可的范围,同时无人机运营商要实现具有商业价值意义的运作,必然会申请大量的航线以扩展飞行区域,而民航局颁布的管理办法中明确规定了重量7KG以下、飞行范围半径500米以内、高度低于120米的无人机不需要证照管理,对于超出上述范围或在特殊空域飞行的无人机则需要特殊监管,这就极大地阻碍了无人机物流的商业化发展。(二)缺失相关监管制度。1.监管主体不明确。2016年民航局关于无人机交通管理办法中规定,民航局负责全国范围内的无人机交通管理工作,地区管理局负责本辖区的无人机交通管理工作,但实践中无人机物流其经营活动范围通常都是跨区域作业的,因而对这种跨区域的无人机物流活动该有哪个部门进行监管、采用何种监管手段、按照什么监管程序、采取何种措施进行监管等都没有具体明确的法律规定。另外对于无人机驾驶员资质的管理方面,尽管民航局做出了相关规定,但如何对物流企业行使监管职责相关法律、法规和规范性文件中并没有做出具体的规定。2.无人机物流标准体系不明确。2015年8月,由中国无人机产业联盟了无人机系统3个通用标准,这些标准从本质上来说属于民间规范的范畴,不具有一般性强制约束的法律效力。截至目前无人机物流应该遵循的基本标准规范都缺乏具有法律效力的规程,对于无人机飞行高度、范围、技术标准、质量、运载货物、使用频率等等都没有具体明确的标准规范可以参考。(三)现行空域管理办法阻碍了无人机物流的发展。目前我国的空域管理办法采用了民用航空和军用航空区别对待的管制方法,这就对无人机物流中空域使用问题产生了很大的影响,就需要向不同部门报批,同时现行空域管理办法中对于无人机可以飞行的范围和区域设置了异常严格的规定,如民航法规定机场跑道20公里内不允许无人机进入,如果未经批准进入则构成违法行为,依法追究法律责任,随着无人机的发展,现在仍然有不少地方出于各种目的通过制定各种法律、法规或行政制度设置、设立更多的禁飞区,无疑给无人机物流的发展和无人机的飞行造成了很大的束缚,因而对无人机物流的发展产生了相当大的阻碍。(四)相关法律责任不明确。无人机物流经营中会涉及到一系列的法律责任。无人机物流中可能出现的安全责任问题、人身财产损害问题、隐私侵犯问题以及其他商业问题,这些问题在现行法律框架下都可以遵循相关具体法律法规予以解决。但无人机物流作为一种新兴物流活动也会涉及到一系列特殊的法律责任,主要是作为承运人的无人机物流企业与托运人、地面第三人等其他相关当事人在无人机发生事故时的相关责任划分和承担问题,考虑到实践中造成无人机事故的原因非常多,诸如无人机自身产品缺陷、承载货物自身原因、超载、包装、天气、信号中断、第三方侵权等,要明确区分这些不同原因并确定责任主体,并据此承担相应的法律责任,就必须在相关的法律法规中给予明确的规定,而目前这些特殊的无人机物流法律责任还没有明确落实到相关的法律法规条款之中,给无人机物流的发展埋下了相关隐患。
无人机智能组网的应急通信技术研究
摘要:在成立国家应急管理部后,国家越来越重视灾害事故后应急通信保障能力。为了使灾后地面通信设备被损害,从而无法对正常通信进行保证的问题得到解决,根据无人机机载基站快速创建天地一体化网络应急通信方案也备受重视。以此,本文就将5G技术作为基础,开发无人机智能组网的应急通信方案。
关键词:无人机;5G网络;智能组网;应急通信技术
1应急通信系统的架构
1.1总体结构。图1为高空平台应急通信系统结构,主要包括非系留式和系留式。非系留式应急通信系统主要包括机载基站、高空平台、核心网、大王宏站和回传终端等。在高空平台中创建回传终端和机载基站,通过机载基站广覆盖应急通信网络,回传终端能够使用户数据和信息及时在大网宏站回传。核心网能够实现会话管理、接入管理与用户数据管理和转发等功能,整体应急通信系统数据传输的流程为:用户终端和机载基站相互连接,机载基站处理数据后回传终端使处理之后数据在核心网、宏站中传输,最后通过核心网网元在互联网中转发。系留式应急通信系统利用专用电缆和电源实现不间断的数据传输和供电,基于一定荷载连续悬停在空中,远距离长时间的通信覆盖。系留式应急通信主要优势就是方便操作、机动性强、体积小等,使目前应急通信不同场景的需求得到满足。1.2高空平台。基于高空平台应急通信系统对于空中平台特性要求比较高,比如长时间续航、运输便捷、快速灵活部署、滞空稳定、载荷大等。目前无人机、氦气球、热气球等被广泛应用到高空平台中,系留式热气球的成本比较高是,升到1000m高空的时候覆盖范围为50km。但是热气球体积比较大,充放气时间比较长无法及时升高空,滞留时间比较短,对于气候条件具有较高的要求。氦气艇的滞空时间比较长,但是体积比较大,成本高。无人机主要包括专业级和民用级两种类型,其中民用无人机的载荷与体积比较小,并且飞行时间比较短,所以无法在应急保障系统高空平台中使用。专业无人机包括固定翼和旋翼两种类型,固定翼无人机的尺寸比较大,起降具有场地限制,操控比较复杂。旋翼无人机的体积比较小,并且结构简单,重量轻。并且专用电缆与电源能够为旋翼无人机提供不间断供电,实现连续不间断悬停,使地形对于天线覆盖影响得到解决。旋翼无人机具有携带方便、成本低、操作简单的特点,被广泛应用到应急通信领域。1.3机载基站系统。机载基站系统主要包括光电复合缆、基站天线、轻量化基站等。轻量化基站一般使用超短波通信基站或者4G一体化通信基站,使用4G一体化站的时候,基站包括电源模块、射频拉远单元、基带控制单元,使用轻量化设计,在应急通信现场根据无人机升高后悬停,构成基于基站的大覆盖范围4G无线专网。光电复合缆使地面应急通信车电能到高空平台机载基站系统进行传输,以此实现空地数据双向光纤传输,光电复合缆基于应急通信车控制能够释放和收起。基站天线一般使用定向天线或者全向天线将接收与发射能力提供给基站,天线水平角度一般为360°,天线增益一般为7dBi-15dBi之间,垂直角度在15°-20°之间。
2应急通信组网规划
全面考虑5G组网通信结构,对组网规划进行全面研究。在进行规划的过程中,要使网络使用期望值得到提高,使用大数据具体分析和静止细化的方式规划设计。与场景网络建设结合,使网络组网规划精准性得到提高,在传统路测中寻找网络规划问题,并且设置网络系统建设期望功能,使组网初始规划操作步骤得到完善。实现规划定位分析,精准掌握规划方案的执行进度,利用数据分析对规划预留信息进行处理。使规划操纵性能得到加强,提高规划的执行能力,降低研究空间内外信号的接收差异。对操作精准度进行保证,针对操作层面用户的需求创建区域信息数据库,并且对规划信息精准查找,得到最终定位信息。通过仿真精密系统拷贝数据,提供给无网络覆盖相应的动态测试,得到动态结果,和具体网络情况与业务需求对以下情况进行考虑:其一,精准部署低功率网络基站,使无线延时传感性能得到加强加强,要求和超高频率信号谱与大规模天线结合;其二,根据网络情境拓扑构造部署干扰区域,对干扰协同管理功能进行协调,方便组网规划。考虑部署计划,提供给网络良好多连接情况,实现组网最终规划。将收集信息作为主要目标,因为灾区环境比较恶劣,缺乏稳定电力供应,智能手机网络在时间推移过程中具有多变、不稳定、通信中断与节点消失等问题,为了对信息完整性进行保证,本文提出两种方案:其一,使用分布式存储技术。使每个5G节点作为灾情存储设备。在某节点被破坏的时候,并不会对网络存储信息总量造成影响,但是会导致存储压力,如果存储能力比较弱的时候无法将全部灾情信息都存储;其二,灾情信息简化技术。使用原本应急系统的基础为有网络,不管是文字或者图片都能够通过网络在监控中心传输,在网络异常的时候无法收发图片和文字。本文使用文字描述方式替代图片手机灾情信息,通过简单文字描述对受灾严重程度进行判断。通过以上两种技术,各网络通过一个节点就能够对全部灾情信息进行传输,对网络信息传输完整性进行保证。之后,使信息到外部应急指挥中心传输,通过无人机方法收集地区信息,并且使收集的灾情信息到应急响应中心传输。为了能够收集全部网络灾情信息,要求无人机进行地毯式搜索,并且在搜索到信号的时候传输数据,完成传输之后继续搜索,直到完成任务或者燃料即将耗尽。震后受灾群体利用手机wifi创建三个灾区内部通信网,利用信息共享实现部分互救与自救行动,但是还有部分被困人员需要外部专业救援人员救助。将已经编辑过的生活必需品、失踪与受伤的情况,在内部通信网络共享,对灾区外部发送灾情信息。因为灾区被毁坏,救援人员无法开车到此地区,在道路损毁边缘地带利用无人机收集灾情信息,对灾区内部创建无线通信网络搜集,使此网络中所存储的灾情信息在应急指挥中心传输进行分析。无人机搜索范围将无人机作为球心,半径设置为70m的球形内部。假如飞行高度垂直地面10m,此无人机映射地面搜索半径为69.3m。在对内部网络信号检测过程中,悬停在此处,并且对网络共享灾情信息进行搜索,使灾情信息在应急指挥中心传输,搜索完成后根据原计划路线进行搜寻,直到搜索全部灾区。
无人机图像采集技术在森林防火的应用
摘要:近年来森林火灾时有发生,给人们的生命和财产安全带来了很大威胁。笔者针对无人机获取森林图像及处理分析的技术研究,介绍了无人机的特点,分析了无人机图像采集处理技术在森林火灾防控中的技术要点,旨在对森林火灾进行更好地预防和控制。
关键词:无人机;森林防火;图像处理;AI火点识别
森林火灾既是八大自然灾害之一,又是破坏森林三大自然灾害之首。科技发展到今天,人类对森林火灾的控制效果依然较差,究其原因,一方面是森林火灾发生的时间难以事先预测,另一方面因为火灾发生后,大火会借助风势及周边森林等易燃物蔓延和扩大,对森林系统甚至人类造成不可估量的危害和损失。森林火灾事件时有发生,整体来看,面临的整体防火形势依然严峻。随着社会的进步和发展,森林防火体系也在持续地完善和优化,森林火灾监测方式也呈现多样化的特点,目前无人机图像采集技术在森林火灾预防方面的应用最为广泛。无人机图像采集是借助固定翼无人机搭载吊舱/视频摄像头,无人机会根据需要不定时地在森林上空进行巡航、拍摄,从而获取不同时段的森林图像,获取的图像通过链路实时回传到地面站,再利用不同的识别算法对森林火灾进行监测预警,减少森林火灾的发生。
一、无人机概况分析
(一)无人机的结构和类型
无人机是由遥控站管理的航空器,也称遥控驾驶航空器,机上没有驾驶员,能一次或多次使用,可以自行控制也可以远程引导。无人机系统也称无人驾驶航空器系统,由飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统等组成。其中,飞控系统是无人机系统的“心脏”,对其飞行性能起决定性的作用,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响;数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输,保证无人机接收、发送信息的实时性和可靠性;发射回收系统则是保证无人机顺利升空,以达到安全的高度和速度飞行,并在执行完任务后,从天空安全回落到地面。按飞行平台构型的不同,可将无人机分为固定翼无人机、旋翼无人机等;按用途可分为军用、民用无人机;按照无人机的活动半径,又分为超近程(15km以内)、近程(15~50km之间)、短程(50~200km之间)无人机等;按照执行任务的高度不同,分为超低空(0~100m)、低空(100~1000m)、中空(1000~7000m)无人机等。
消费级无人机法律规制研究
【摘要】2018年上半年我国民航局、交通部等部门了多条与无人机相关的政策或文件,如《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例征求意见稿》《民航公安行政处罚裁量基准》等。但从现实情况来看,总体而言,中国消费级无人机立法仍然存在着立法滞后、效力等级低、领域空白等问题。
【关键词】消费级无人机;法律规制;问题
1引言
说起无人机,大家最先想到的可能是军用无人机或者供大家操作娱乐用的无人机。其实,无人机在我们生活中起的作用远不止这些。近几年,我国无人机行业发展呈井喷式状态,预计到2023年,国内消费级无人机市场规模有望达到977亿元。管中窥豹,可见一斑,全球无人机市场空间发展得更为广阔。到2020年,全球市场规模预计到达259亿美元。无人机科技的应用俨然已成了必然趋势。无人机已经应用到人类物质生活的方方面面,涉及航拍照相、环境质量监测、农业植被保护、物流速递等方面。除这些方面外,更令人惊叹的是,无人机在保险中的应用。无人机可用于保险中的实地勘察理赔环节,一些人工难以实物盘点的资产均可以采用无人机技术。综上所述,消费级无人机在我们日常生活的使用已经大大超出了我们的预期范围,无人机行业高速发展的背后也存在着一定的安全隐患,例如干扰航空的正常航运、窃取国家机密、侵犯个人隐私等,而消费级无人机在规制上存在着立法空白,因此完善消费级无人机的法制建设势在必行。
2无人机的概念及分类
无人机,顾名思义,就是指没有飞行员驾驶的飞机,并且飞机内没有乘客的一种航空器。近几年来,国际上对无人机的称谓产生了一些变化。FAA(FederalAviationAdministration)美国航空联邦管理局、DOD(theUSDepartment)美国国防部将无人机称之为无人驾驶飞机系统UAS(UnmannedAircraftSystem)。各国在针对无人机的分类也存在着不一致的情况。总体来说存在三种分类方法:第一种分类方法较为传统直观,按照飞行器的质量、飞行时速等直观方面分类。第二种分类是综合考虑整个飞行器的整体因素,为大多数国家所沿用。第三种是按照航空器适用的空域进行分类。我国最先对无人机进行分类的文件出自2015年底民航局的《轻小型无人机运行规定》,显而易见,这种分类方法采用了国际上的第一种分类方法。此分类方法一经公布,引起了学界的争议,有些学者认为此种分类方法不妥。相关数据指出,一家飞行器的质量与其产生的危害并不成正比关系,小型飞行器由于人们的疏忽往往会造成比大型飞行器更为严重的后果。有关学者建议采用第三种即按照空域进行区分的分类标准。[1]
航空投送装备路径与措施
摘要:为促进我军航空战略投送能力的跃升,实现我军未来航空投送装备技术的新发展新突破,从重型战略运输机技术、重型运输直升机技术等9个方面阐述航空投送装备涉及的前沿技术、先导技术与颠覆技术,设计我军航空投送装备前沿技术发展路线图,提出加强自主创新、加强技术引领、加强技术评价、完善创新机制等促进航空投送装备前沿技术发展应采取的配套措施。
关键词:航空投送;投送装备;前沿技术
历史跨入新世纪以来,世界航空科技进入第二个百年,仍在持续迅猛发展,与之密切相关的航空投送装备前沿技术、先导技术也在孕育着新突破。为促进我军航空战略投送能力的跃升,应注重吸纳全人类的科技新成果,关注未来航空投送装备领域有可能产生重大影响的前沿技术、先导技术和颠覆技术,确立科学发展目标,设计合理发展路线图,以各种方式加强前沿引领技术、颠覆性技术的战略性储备,促进我军未来航空投送装备技术的跨越式发展。
1航空投送装备涉及的前沿技术
在当代各种高新技术、前沿技术大力推动下,未来军地运输机总的发展趋势呈现为大型化(载质量更大、载重航程性能更协调)、高速化(飞得更快、高超声速、航程更远)、智能化(机载设备集成化、数字化程度更高,普遍采用数字化、智能化驾驶舱,具有更完备的系统监控、故障诊断能力)、无人化(货运无人机、后送伤病员无人机、无人装卸技术日趋成熟)等。(1)重型战略运输机技术。重型战略运输机具有载量大、航程远、装载效率高的突出优势,能够更好地满足大型重型武器装备、抢险救灾工程装备快速投送需要,因此,比运-20更大的超大型重型战略运输机有着更为广阔的应用前景。未来重型战略运输机与安-124、C-5型运输机的技战术性能指标较为接近,最大有效载重80t以上,货舱空间不小于36.9m×5.6m×4.1m,货舱门不小于5.6m×4.5m,标准载重航程不小于9000km,具备洲际远程投送能力。发展大型重型战略运输机,涉及的关键技术主要包括先进的发动机设计制造技术、高可靠性结构设计技术、大型结构件制造装配技术、高推重比技术与机载装卸系固技术等。(2)重型运输直升机技术。重型运输直升机是指载重能力达到10t以上、起飞重量大于20t的运输直升机[1]。具有较快的速度,运载能力大,能通过内载或外部吊挂方式载运重型施工设备或大型武器装备,且无需机场起降,不仅是一种较好的兵员和军事装备运载工具,而且在重大自然灾害中能够发挥巨大作用。俄制米-26重型运输直升机巡航速度255km/h,航程590km,货舱大小15m×3.2m×2.95m,最大内载和外挂载荷为20t,具备全天候飞行能力,能够在远离基地到完全没有地勤和导航保障条件的地区独立作业,适合运送超大型工程机械设备和宽大货物。目前,俄罗斯正在研制米-46重型运输直升机。美国、欧洲也在加速研发步伐,2004年5月,欧洲直升机公司就开始研究重型运输直升机方案,新项目称作“重型运输直升机”(HTH),计划2020年前面世。研制建造重型运输直升机,除了需攻克大载重、远航程动力技术外,主要是纵列式双旋翼重型运输直升机,由于其后旋翼在前旋翼的尾涡中工作,振动、交变载荷、功率损失较大,因此,重难点技术在于旋翼/旋翼、旋翼/短翼、旋翼/机身的气动干扰分析以及飞行控制技术等。(3)大型飞艇货运技术。大型飞艇具有载质量大、飞行距离远、油耗小、研发成本低、对起降场地要求低等独特优势,可满足主战坦克、大型医疗设备和工程机械等重型武器装备的快速投送需要。美军研制的“塘鹅”巨型飞艇,大量吸收先进技术,自重16t、载重66t,与C-17战略运输机执行跨洲飞行时载重能力相当。德国齐柏林公司设计的CL-160巨型飞艇,最大飞行时速140km/h,最大有效载荷高达160t。大型飞艇的技术难点在于超压囊体强度与密封性设计、储能电池技术、飞行航迹控制技术等[2]。比如,飞艇飞行时其囊体将长时间处于较大载荷的工作状态、较大的工作压差载荷、囊体的巨大体积以及高空恶劣的辐射环境之中,使得囊体强度和密封性成为大型飞艇的设计难点,也是限制大型飞艇发展的重要技术难题。(4)倾转旋翼运输机技术。倾转旋翼飞机兼具固定翼飞机与直升机优点,既有直升机垂直起降和空中悬停功能,又有固定翼飞机高速巡航飞行能力,比普通运输直升机速度更快、装载能力更强、飞行距离更远,特别适于登陆作战、岛屿攻防作战中执行兵员和物资装备紧急投送、后勤支援和医疗后送任务。美国的“鱼鹰”倾转旋翼多用途飞机已投入使用,我国已启动四旋翼倾转旋翼机的研制工作。由于倾转旋翼运输机既有旋翼,又有机翼,旋翼还要在垂直和水平位置间反复倾转,因此其在结构、气动、控制技术方面比一般直升机要复杂得多。关键技术主要在于旋翼翼型设计,其性能好坏直接决定了旋翼的气动效率和机动能力,必须具备高气动效率、高机动能力的先进旋翼翼型设计能力与技术;再就是倾转旋翼运输机的动力学问题,倾转旋翼的桨叶舞动/摆振耦合、桨叶间通过桨毂的相互动力、动力耦合等,难以用传统的直升机旋翼动力学进行分析。(5)货运无人机技术。无人机具有用途广泛、快捷高效、隐蔽性强、经济性好的突出优点。目前我国已初步掌握货运无人机技术,如我国自主研制的AT200大型货运无人机,续航时间8h,航程2183km,实用升限6000m,最大起飞重量3.4t,有效载重达1.5t,满载货物情况下可在200m以内完成起飞与着陆,能够在土坡、草地上起降运行,具有货运载荷大、续航时间长、起降能力强等特点。无人机用于货物投送和伤病员后送,重点是解决载质量受限问题。无人机要飞得远,就必须减少载质量,这对货运无人机来说是一大技术瓶颈,同时在军事应用上也将会受到较大限制。(6)高超声速运输机技术。高超声速技术主要指研制高超声速(Ma>5)飞行器所需的相关技术,主要用于运输、攻击、临近空间飞行器、空天飞机的发展等。虽然采用火箭技术可以使飞行器达到很高速度,但其有效载荷小、飞行成本高、时间短,且一般不能重复使用。而采用吸气式等新型航空发动机的高速飞行器,有效载荷大、飞行成本低、安全性好,且可长时间重复使用。发展高超声速运输机,需突破高超声速动力技术,目前以超燃冲压及其组合循环发动机为主流的高超动力系统技术仍未完全实用化,新概念动力还包括等离子推进、场推进、反重力推进技术等,在超声速推进与燃烧理论与方法方面还需进行深入的基础研究。美国进行了X-51和HTV系列高超声速试验项目之后,又在研制SR-72实用化高超声速无人机,预计2020年美国可掌握高超声速导弹技术,2030年可掌握有限用途和使用次数的高超声速飞机技术,2040年可掌握多次、长时间使用的高超声速技术。近年来我国也进行了多次高超声速飞行器试验。(7)超高速直升机技术。高速直升机指保留直升机的飞行特征,巡航时速达400~500km/h的直升机,其运输效率和机动性优越。目前直升机的巡航速度一般为200~300km/h。美国从20世纪五六十年代就开始探索高速直升机,西欧一些国家及俄罗斯也在积极推进。目前值得关注的有百科斯基、贝尔直升机公司以及极光公司的高速直升机技术方案。如贝尔直升机公司公布的V-280方案,采用倾转旋翼设计,时速达380kn/h,航程800nmile,有效载荷为12000lb(约5443kg)。(8)变体运输机技术。变体运输机即变形运输机,是指飞行器在飞行过程中通过自主感知速度、压力等环境参数,可按指令弯曲、扭转形成不同的结构形状,以主动改变外形来适合不同飞行条件下的性能要求,从而完成各种使命任务。2015年5月,美国柔性系统公司的分布式柔性变形机翼技术取得重大进展,这种技术的变形襟翼在“湾流Ⅲ”飞机上的偏转角(固定设置)达到30°。可变体飞行器涉及众多技术领域,如变形体空气动力学、微流体力学、智能流动控制等,需要研究解决气动原理和性能预测、变形过程中飞行稳定性与操纵性、轻质高强度高疲劳的结构/功能一体化、气动弹性问题等一系列技术难题。(9)扑翼自由飞与仿生飞行器技术。人类迄今研制的飞行器的飞行原理与扑翼飞全然不同。固定翼飞机的升力来自相对于空气前行时机翼上下表面的气压差———类似于风筝;旋翼飞行器的升力主要来自当翼面受到驱动在空气中环行时,空气对其产生的不间断反作用力[3]。人类要实现扑翼飞面临的重大技术难题主要包括:一是利用非定常气流产生的高升力机理问题研究;二是在时间和空间对称情况下的节律运动控制律研究;三是仿生飞行器设计与工程实现的科学问题与基础技术。人类在仿生飞行学方面的研究还十分单薄,进入21世纪以来,随着高性能计算机、微机电、仿真、新材料和新结构技术的进步,基于仿生飞行器气动原理、轻质柔性结构材料与结构制造、新型传感器等方面将会不断取得突破,仿生飞行器将有可能在本世纪变为现实。
2航空投送装备前沿技术发展路径