技术与应用齐头并进[权威精品]

技术与应用齐头并进 -权威精品 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 作为世界规模最大、最专业的无人系统行业协会，国际无人系统协会（ AUVSI） 2013 年年会于 8 月 12 15 日在美国华盛顿举行。本次年会共吸引了来自 40 多个国家的 8000 多名无人系统专业人员参加，展出的各种无人机、无人驾驶车辆等产品超过 600 套，也是历届年会中规模最大的依次。此外，本次年 会展出的无人系统产品技术水平更高，具有更强的自主任务能力，其中很多展品更是兼顾了军用与民用两个方面，这也反映出了无人系统发展的趋势。 新的机载系统 无人机作为一种空中任务平台，其未来应用范围的扩展，关键在于机载航电系统性能的提升，以及机载任务系统的扩展。 年会期间， ViaSat 公司高层透露，该公司研制的 Ka 波段通信系统组件将首次安装在 AAI 研制的 “ 阴影 ”M2 （ Shadow M2）上进行测试和应用。 据该公司人员介绍，该通信系统组件将与 VR-12 型 ka波段通信系统天 线一起，于今年底安装在 “ 阴影 ”M2 战术无人机上进行飞行测试。而 VR-12 通信系统，主要用于情报、监视及侦察（ ISR）等用途。 配备了新型通信系统组件的 VR-12 型通信系统，能够满足军用飞机在未来战场上对高带宽通信的需求。据透露，该新型组件可以是通信系统的信息传输速度达到 8 10Mb/S。此外， ViaSat 公司还在年会上宣布，他们获得了美国、澳大利亚、阿曼和泰国政府总计 14 套多功能信息分发系统小容量终端的（ MIDS-LVT）采购合同，总价值 2170 万美元。这种MIDS-LVT 可以与 Link-16 数据 链系统整合使用。 作为曾经的无人机制造商， Proxy 航空公司在更名为Proxy 技术公司之后，也将其业务中心转向了机载软件技术。该公司在本届年会上推出了能将有人驾驶飞机转换为无人机的可选驾驶（ OPV）软件系统。 这套名为 “ 普罗迪斯 ” （ Proteus）的软件系统与配套的硬件系统一起被称作 Proxy 自动控制组件（简称 PACS）。PACS 组件具有任务规划、自动驾驶、自动导航等功能，安装了该组件的有人驾驶飞机之间，或者是有人驾驶飞机与无人机驾驶飞机之间可以实现高度的协同，能够更好地执行任务。举例来 说， 4 架安装了 PACS 组件的飞机执行情报收集 -目标攻击任务时，地面控制人员可以将其分成两组，其中一组保持对目标区域的持续监视和侦察，另外一组快速接近目标执行攻击任务。而在执行攻击任务的 2 架飞机中，其中一架可以担负目标探测任务并将数据传给另一架飞机，由后者完成攻击。而上述任务中的飞机编队、分组、以及任务规划等都可以由 PACS 组件来完成。 采用 PACS 组件之后，可选驾驶飞机或无人机可以在没有任何人为操纵之下，完成滑出机库、滑跑、起飞、执行任务、返程、降落的全过程。只有在实机情况与预先的任务规划有差异的 情况下，才需要地面控制人员的介入，而每个地面控制人员最多可以同时操纵 32 架飞机。 无人机应用的剧增，使无人机操控人员的短缺已出现苗头，而这也成为一块儿潜在的市场。在 AUVSI 年会上，诺斯罗普 格鲁门公司展示了他们研制的 “ 锥齿鲨 ” （ Sandshark）无人机训练器。该公司表示，未来将采用按次收费的模式向五角大楼提供该型训练器，而国际用户也可以选择完全购买。 据诺斯罗普 格鲁门公司负责该项目的卡尔 鲍蒂介绍，该型训练器虽然是针对美国军队大量装备的 MQ-1 和 MQ-9无人机设计的，但是它几乎可以 摸拟当前所有的无人级系统，并能与美国空军下一代无人机地面控制站兼容。 目前，美国海军宣布已经暂停为 MQ-4C“ 特利同 ”（ Triton）远程长航时无人机研制 “ 感知 -规避 ” 雷达系统，该系统能够使无人机在飞行过程探测空中其他飞行器，并进行识别与自动规避。如果按照原计划进行下去， MQ-4C 将是世界上第一种配备同类雷达系统的无人机，但是由于预算不足以及时间节点等原因，美国海军被迫暂停次项工作。 据美国海军航空系统司令部 MQ-4C 项目负责人吉姆 郝克介绍，美国海军之所以决定暂停无人机 “ 感知 -规避 ” 雷 达系统的研发，并不是美国海军不要此类系统，而是由于技术积累的不足以及预算方面的压力，使该项目的前景看上去颇不乐观，因而被迫做出此选择。 目前，制造完成的雷达系统样机还没有整合在 MQ-4C 上进行测试。吉姆透露，在下一阶段的 MQ-4C 批量生产过程中，“ 感知 -规避 ” 雷达系统的生产工作将会暂停。目前，美国海军正在和诺斯罗普 格鲁门公司一起就暂停该雷达项目对 MQ-4C 整体项目所产生的消极影响进行评估，并积极寻求替代性方案。但是截至目前，问题仍没有解决。在美国海军眼里，“ 感知 -规避 ” 雷达系统是他们所需要的东西 ，但是却买不起。 当前，随着无人机装备数量的增加，美国海军尤其是太平洋司令部和第六舰队司令部迫切需要 “ 感知 -规避 ” 雷达系统等此类电子设备，以保障平时执行任务时的安全。所以，在该雷达系统项目暂停后，美国海军迫切希望诺斯罗普 格鲁门公司尽快给出替代性方案，后者一直没有回应。而该雷达系统的项目承包商 ITT Exelis 公司也希望诺斯罗普 格鲁门公司尽快做出决定，这样他们就能给出应对方案。因为，假如该项目就此暂停，而诺斯罗普 格鲁门公司无法提供替代性方案的话， ITT Exelis 公司就有可能失去 MQ-4C 机载系统供应商的位置。 新的研制计划 AUVSI 年会，历来都是新技术、新产品集中亮相的场合，本届年会也不例外，其呈现出新特点。 本次 AUVSI 年会上，最吸引眼球的参展者当属来自美国本土的泰坦宇航公司（ Titan Aerospace），该公司在年会上公布了两款太阳能动力的高空长航时无人机，即 Solara 50 和Solara 60。这两款无人机都安装了一套巨大的电动螺旋桨，遍布全机身的太阳能电池则用以提供能源，无人机翼展达到50 米，设计飞行高度 19800 米，并能在这一高度持续逗留数周甚至更长时间，因而泰坦宇航公司将其称作 “ 大气层卫星 ” 。 Solara 50 和 Solara 60 都采用弹射起飞方式，其在 19800 高度的最大巡航速度为 97 千米 /时，未来量产型的任务目标是携带 30 千克有效载荷的情况下续航时间可以超过5 年。任务结束后，该机可以自行返回并以机腹模式着陆，因而机腹采用了凯夫拉复合材料制造。据该公司介绍，两种无人机的有效载荷并非固定不变，根据任务飞行中所能利用的太阳能的多少，其任务载荷最多可以达到 70 千克。为了解决长时间飞行过程中的电池老化问题，该公司还制造了缩比验证机，用于验 证机身结构和电池技术，目前最新的电池技术足以满足5 年的续航要求。据透露，已经有一家客户订购了 2 架 Solara 50 型无人机，用于通信中继服务，但是泰坦宇航公司并没有透露客户的详细信息。目前，首架 Solara 50 已经开始制造，预计明年完成。 事实上，泰坦宇航公司推出的 Solara 50 和 Solara 60并不是第一种续航时间可以达到数周之久的无人机概念。早在多年前，美国国防部预研局（ DARPA）就提出了此概念，并面向国内企业招标征求设计概念，此后航空环境公司（ AeroVironment）推出了 “ 全 球观察者 ” ，奎尼提克公司推出了 “ 西风 ” （ Zephyr），并被波音公司选为其 “ 秃鹰 ”（ Vulture）计划的概念验证机。虽然泰坦宇航公司与上述多家公司并无联系，但是他们推出的设计方案有着诸多共同特征：在 19800 的实用高度，无人机的续航时间可以达到数年。在地球上空 18000 20000 米高度，由于对流现象减弱，天气变化少，平均风速小于 5 节，因而非常适合飞行。 目前，诺斯罗普 格鲁门、洛克希德 马丁、波音和通用原子航空系统公司各自都获得了一份 1500 万美元的固定价格合同，即对美国海军的舰载无人监视 /攻 击系统（ UCLASS）项目进行初始设计评估（ PDR）。 据美国海军航空系统司令部无人机项目方面负责任透露，美国海军将在今年 9 月就 UCLASS 项目向上述 4 家公司发出新的征求意见书（ RFP）。早在 2012 年 4 月，美国海军曾就该项目发出过一轮征求意见书。 今年 10 月，美国海军组织工业界聚会，各公司都针对上述征求意见书给出反馈信息。预计在 2014 年第二季度，美国海军将就 UCLASS 项目发出最后一轮征求意见书。最后一轮征求意见书发出后，根据各家公司的反馈，美国海军将会从 4家公司中选出最后的合同承包 商，时间可能是 2015 年第一季度。按照美国海军的计划，一旦确定最后的合同承包商，后者就要在 3 6 年内使其产品具备初始作战能力。 欧洲无人系统集团（ USG）在 AUVSI 年会上，推出了他们研制的 “ 发现者 ” 战术无人机，该无人机在这次年会之前已经完成首飞。 这次展出的 “ 发现者 ” 无人机在其机身下安装了光电/红外传感器系统，与同级别的其他无人机相比，为了能够容纳 Selex ES 公司研制的 “ 海浪 ” （ SeaSpray） 5000E 海上搜索雷达， “ 发现者 ” 的外形设计颇为特殊。 资料显示， “ 发 现者 ” 无人机的最大起飞重量为 250千克，最大任务载荷可以达到 70 千克，包括各种红外、光学传感器系统，以及 Selex ES 公司研制的 PicoSAR 微型合成孔径雷达系统。基于其出色的性能， “ 发现者 ” 无人机可以应用在军事领域，比如执行战场侦察、监视等任务；也可以应用在执法等民用领域，比如边界监控、海岸执法等。 作为未来先进垂直起降无人机的关键技术，由欧洲无人系统集团开发的桨尖喷气推进系统已经开始进入测试阶段。这套名为 Atro-X 的桨尖喷气推进系统可以使垂直起降型无人机拥有更强的载荷能力，以及更好的可 靠性。 Atro-X 系统的关键是在旋翼桨叶上安装了一台小型涡喷发动机，发动机产生的热气流通过桨叶中间的管道从桨尖喷出，从而驱动桨叶转动。测试该系统的地面平台采用双桨叶旋翼系统，旋翼直径为 6.2 米。采用该系统的一个主要优势就是取消了传统垂直起降无人机必须装备的变速箱及传动系统和尾旋翼，改为尾部操纵面控制无人机偏航，从而大大减轻了无人机的自重。 无人系统集团目前正在研制基于 Atro-X 系统的垂直起降无人机，该无人机的最大起飞重量为 370 千克，最大有效载荷则可以达到 120 千克，续航时间 4.5 小 时，最大飞行速度200 千米 /时，这些指标均排在同级别无人机的前列。 在今年的 AUVSI 年会上，德事隆集团（ Textron）展示了他们研制的 “ 战斗鹰 ” （ Battlehawk）筒式发射无人机系统。该无人机系统携带有战斗部，所以其本质上更像是小型巡航导弹，可以部署在排级作战单位。不过，德事隆集团同时还宣布，他们还在研制侦察 /监视型 “ 战斗鹰 ” 无人机。 据介绍，新研制的具有侦察 /监视能力的 “ 战斗鹰 ” 无人机，仍保留了现有该型无人机所配备的战斗部，并且其续航时间也增加了 30 分钟。该无人机在目标区域上空 执行侦察任务时，可以根据地面指挥中心的指令随时对目标进行攻击，其攻击距离达到 5000 米。 德事隆集团 “ 战斗鹰 ” 项目经理在 AUVSI 年会上透露，“ 战斗鹰 ” 无人机配备了一个 40 毫米口径的聚能破片战斗部，可以有效减少间接杀伤。由于采用了模块化的设计，如果取消战斗部，该无人机还可以携带更多的载荷，以及更长的续航时间。 美国海军陆战队计划从今年 10 月开始实施 Insitu 公司为其研制的 RQ-21A“ 整合者 ” 小型战术无人机的初始作战测试与评估（ IOTE）工作，如果进展顺利，该机将于 2014 年形成初始作 战能力（ IOC）。今年 5 月，美国海军正式批准了RQ-21A 无人机的小批量生产合同。 按照合同，已经被波音公司并购的 Insitu 公司将为美国海军陆战队和美国海军总计生产 36 套 RQ-21A 无人机系统，总计 180 架无人机以及配套的运输载具、地面控制系统等。RQ-21A 无人机采用高度模块化的设计和制造，起飞重量为 61千克，能够携带多种任务载荷，执行海上监视任务时，其标准任务载荷包括一套光电 /红外传感器，以及自动识别系统。 在 IOTE 工作开始之前，也就是截至目前， RQ-21A 无人机已经在加州的 29 棕榈 村（ Twentynine Palms，加州的一座小城市）进行了大量测试，该机的最大续航时间超过了 14 个小时。 美国海军希望 RQ-21A 无人机在明年第二或第三季度正式具备初始作战能力，届时海军陆战队下属的一支部队将率先装备该无人机。在 IOTE 阶段， RQ-21A 无人机还将完成第 25次舰上部署试验，预计未来两个月里，试验团队将携带该机重新返回舰上。 在本次 AUVSI 年会上，来自中国的无人机也首次参展。位于湖北的易瓦特公司所展出的 SVU-200 是一款无人直升机，其最大载荷达到 200 千克，这也将超 过当前已经投入市场的绝大部分无人直升机。易瓦特是一家电力设备供应商，之所以决定进军无人机领域，正是看中了无人机在电力领域的巨大市场潜力。在这之前，易瓦特公司生产的无人机在多次重大灾难后的勘测与救援中都发挥了重要作用。 市场与应用扩展 一直以来，无人机主要都被用作军事装备，鲜有执行商业飞行任务。之所以如此，主要原因就是各国还没有找到将无人机融入现代空管系统的好方法，但是很多国家都在积极探索。 美国联邦航空局（ FAA）在 AUVSI 年会上透露，波音公司研制的 “ 扫描鹰 ” 无人机将于之后的 几周内进行首次商业飞行。已经在美军中大量装备和应用的 “ 扫描鹰 ” 无人机，其首次商业飞行是为全球著名能源公司康菲石油公司效力，主要任务是在北极圈内的楚克旗海域观察和追踪鲸群。 今年 6 月，波音公司的 4 架 “ 扫描鹰 ” 无人机获得了联邦航空局的商业飞行适航证， AeroVironment 公司的 3 架 Puma无人机也获得了该适航证。 美国联邦航空局下属的无人机系统综合办公室，是推进无人机系统商业化应用的主要机构之一，该办公室的主要工作就是将无人机的应用整合进美国国家空域系统。目前，联邦航空局在美国国内共选择 了 6 个地方进行无人机商业化应用方面的测试，以期解决无人机商业化飞行过程中遇到的诸多问题。 美国海军在 AVUSI 年会上透露，计划在未来几周内准许洛克希德 马丁公司研制的 K-Max 货运无人直升机复飞，并重新在阿富汗地区执行货运任务。该型无人机在今年 6 月初的一次任务中失事坠毁，之后即被叫停在阿富汗的所有飞行任务，而失事原因目前仍在调查。据透露，机身下吊装的货物在飞行过程中的摇摆，可能是飞机失事的主要原因。 据洛马公司透露，该公司从 8 月初内部恢复了 K-Max 无人机的飞行训练，至今已经完成了近 16 小时。美国海军陆战队方面，则正在考虑扩展 K-Max 无人机的用途，还计划让其担负从舰上到岸上的空中补给。 由于美国国防预算持续收紧，导致军方在装备采购方面不得不慎之又慎，所以众多制造商都希望在国际市场上寻找商机，通用原子航空系统公司就是其中之一。作为美国军方无人机系统的主要供应商之一，该公司认为当前正是为其 MQ-9“ 死神 ” 系列无人机寻找国外买主的大好时机，而北约诸多伙伴国都对该型无人机充满兴趣。除了英国、意大利已经订购了大批之外，波兰、德国、荷兰等国的空军也希望能够得到MQ-9 无人机。 此 外， “ 捕食者 ”XP 也是一个通用原子航空系统的一个新买点，该无人机是美国空军所装备的 “ 捕食者 ” 系列的出口型。截至目前，阿联酋