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相关日志

从黑科技到白科技的无人机（3）：视景技术与自主性
热度 3 lionbin 2015-6-19 11:15
与地面上行驶的车辆定位不同，无人机的位置必须用x，y和z三个坐标才能确定，而且还有一个飞行姿态的问题，一般用偏航角（yaw）、滚转角（roll）和仰俯角（pitch）来描述（图1）。不同的机型、执行器配置的差异和尺寸大小不同，用于维持位置和姿态的控制算法也要相应发生变化。 在空中飞行的无人机一般利用惯性测量装置（IMU）进行持续监测，并与三轴加速计，陀螺仪和全球定位系统（GPS）的数据进行整合 。该技术主要是让无人机能自动感受运动，现已大量用于休闲或专业小型无人机上。由于无人机的轨迹是三维定位，也就使得无人机不能完全依靠GPS信息按预定路线飞行。首先， GPS对高度定位是不太准确的，特别当飞机飞离地面，高度持续发生变化时，GPS所获取的定位信息更是误差较大 。另外，许多地方，比如城市、森林或建筑物一般并不能获得可靠的GPS卫星信号；即使有可靠的GPS信号，为了制定无障碍的飞行路线，还必须结合精确的测绘地图 。 显然， 汽车导航系统中的城市数字地图对于无人机来说几乎没有什么用，因为这样的地图是根据地面道路整理的，并不包括三维信息 （自然结构体、建筑物、桥梁、电缆、电线杆等的高度）， 也不可能捕获到地面景观高度的任何变 化。 因此， 要实现小型无人机在低空的自主飞行，更重要的是复杂的自主控制系统和额外的传感器， GPS只是起辅助作用 。 图1 无人机坐标系统 于是，人们对小型自主无人机的大多努力，主要集中在实现自主反应上。 无人机只有不断探测周边环境障碍物的距离，才能获得更安全和稳定的飞行轨迹。 在这个问题上，仿生学又开始发挥其独特的魅力了。人们对依靠视觉的昆虫进行了数十年的神经行为学（neuroethology）研究，获得了许多认识。但如何将这些认识转化为制造轻量级传感器的简单控制算法，却并非容易！昆虫视觉依赖于复眼，这是由指向不同方向的视觉感受器所组成的，优点是视野非常大；但复眼只有定焦，分辨率低，与人眼相比，双目重叠率低，因此无法采用立体视觉来进行距离判定（当然，在近景时也许有一些效果）。 昆虫为了完成在复杂环境中的安全飞行，是依靠影像的移动来判定周边环境的相对位移（也称为视觉流） 。实验结果表明，昆虫的神经系统对视觉流模式发生反应，可产生各种各样的飞行运动，如避障、速度维护、测距、沿墙跟踪和走廊定心、高度监控、定向控制和着陆。在平移运动中，视觉流强度与物体的距离成比例，而在旋转运动时与转动速度没有比例关系。视觉流强度还取决于运动速度以及与障碍物之间的距离，这个两个参数，已知一个则可计算另一个，而昆虫必须同时估算这两个参数，它们是如何做到的呢？ 在地面车辆中，一般采用声纳、红外和激光测距仪等距离传感器测距，但这种测量需要主动向周边环境发射能量。而利用 视景技术（Vision）则对小型无人机来说可能更是一种很有前途的传感器形式，由于是接受被动光，不需要主动向环境发射能量，在相同条件下还可以收集更丰富的信息，视野也变得更宽。 大多昆虫是依靠视觉的，其功能被挖掘后已在小型无人机中仿制出来。例如，小型固翼机和直升机可利用腹侧视觉流调节与地面之间的距离。其间，GPS用于维持恒定的速度，IMU用于调节滚转角，横向视觉流传感器还能让固翼机检测近地面的一些障碍，这些视觉流也可同时用于执行无碰撞的导航，或者在没有GPS条件下的高度控制。在这些无人机中，滚转角是由水平方向的视觉流控制的，仰俯角是由垂直方向的视觉流控制的，而地面速度是则由风速传感器测量和维持。在沿直线向前飞行时，旋转视觉流是最少的，在遇到急转弯时，这种状况会暂时中断，只能采用机载陀螺仪进行估算并从总的视觉流中减去。 有人根据生物模型的启示提出了仿生控制法，根本不需要采用什么专用传感器来测量绝对速度，从而消除了一个可能的误差来源。这 些方法包括：不断调整飞行速度和高度而维持稳定的视觉流信号。高度控制和着陆是在腹侧视觉流中增加负反馈，包括调节仰俯角的控制面或推力。后一种方法对移动平台的高度控制和降落也是很有效的，在使用时要结合横向视觉流和横向推力，这就是模仿了蜜蜂在室内的飞行轨迹。然而，到目前为止，这个方法只是在有绳无人机上得到验证。对一个装备了全视景的四轴飞行器进行误差修正，让其在廊道中飞行，必须持续进行校正，减少实测视觉流与估算视觉流之间的差异，这里的估算视觉流是根据指定高度、飞行姿态、速度、航向和与墙壁之间的距离来计算的。四轴飞行器或扑翼无人机并不稳定，必须补偿陀螺仪和加速度计信号噪声所产生的位置漂移，才能悬停在某一位置并维护高度。这说明，测定视觉流方向可降低惯性传感器信号的不确定性。大视场光学传感器就是受昆虫单眼的启示而设计出来的，已用于扑翼机和四轴飞行器的姿态稳定中。 无人机对宽视野视觉流高时频的需求，推动了仿生昆虫视觉传感器的发展。 现在这些传感器已变得更小、更轻，速度比传统单镜头相机还要快。有人利用光学鼠标中廉价的视觉流传感器，也有人专门开发神经形态芯片，不仅可以提取视觉流，还可以适应各种的光强。同样，专业的微型视觉流传感器也开始用于1g的飞行机器人中。现在，我们对新型无人的描述可以是：微型、可走曲线、人工复合眼并具有高密度感光器、大视野且计算性能类似于昆虫眼睛。 无人机的主动自主权还包括协调多架无人机的飞行，这对传感、通信和控制方面提出了更高的要求。 人们也希望从昆虫的协调飞行中找到灵感，但遗憾的是，人们目前对昆虫在这方面的传感和控制知之甚少。有限的研究表明，欧椋鸟群的凝聚力，是鸟类个体根据拓扑空间（非度量空间）定义的少量最邻个体来调整其轨迹。鸽群会遵循一定的等级结构，它们会跟踪和复制有经验鸽子的轨迹。于是，鸟群结队的计算模型是基于三个简单行为规则的结果，即来自最邻个体的排斥，向远邻的移动以及维持队列的相邻个体的平均速度。显然，这些规则也可用于有等级结构的鸟群中，而不用再额外增加什么其他的信号传递方式。 虽然鸟类感知其他鸟类的存在是非常容易的事儿，但要让无人机感知其他的无人机位置却是非常有挑战性的 。在室内环境中，红外线双向通讯用于近距离检测的技术已经非常成熟，但这种只有数米范围短距离应用不可能用于户外环境。因此， 目前能在室外应用的多架无人机的协调飞行主要还是依赖相邻无人机GPS坐标的无线电通信。另外，感知相邻无人机引擎所发出的声音方向和强度，在夜间或在大雾天气可以补充或取代视觉线索的不足。 让无人机具有认知自主性，会涉及到在地面车辆导航中研究了数十年的统计学方法，如视觉测程法和同步定位与实时测绘。 四轴飞行器采用单眼视觉，结合已有测绘制图分析障碍物，这样的试验大体是成功的；立体视觉可以提供深度信息，用于4g重量的扑翼飞行器中，可主动避免障碍；在较大的四轴飞行器上，不管是同步定位与测绘，还是高度控制，都需要装备两套立体相机，一套指向前方，一套指向下方。同步定位和测绘算法可结合视觉流方法来估计与周边环境的距离并稳定无人机的状态。另外， 这种用于认知自主性的统计方法是建立在高分辨率数码相机基础上，只有能提供密集的数据点云和大计算量算法，才能减少不确定性 。因此，认知自主性需要更重的传感器有效载荷和更强的计算单元，这或许可以解释为什么到目前为止小型无人机进展缓慢，同时能进行定位、测绘和路径规划功能的无人机目前也只是在悬停平台（具有相对较大的总质量，但续航能力有限）中得到应用。 参考资料： Floreano D. Wood RJ. , 2015. Science, technology and the future of small autonomous drones. Nature, 2015-05-28, 521: 460-466.
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从黑科技到白科技的无人机（2）：小尺寸、大麻烦
热度 4 lionbin 2015-6-18 15:09
飞机的飞行过程是最耗能的环节，特别当设备的尺寸缩小时，相对的耗能会更加明显。 随着设备尺寸减小，会减少电磁马达的功率密度、降低传动效率 ，因为这相对增加了齿轮和轴承间的摩擦。电动汽车的马达可以实现近90%的效率，功率密度达到每千克数千瓦，而对于毫米级别的无人机来说，马达产生的功率密度为每千克数十瓦，效率也低于50%。这减少了小尺度上的飞行性能，意味着电源和配电是需要着重考虑的两个方面。 较小的尺寸也意味着较低的雷诺数 （雷诺数是表征流体流动特性的一个重要参数，其大小决定了粘性流体的流动特性。雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，呈层流状态；雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流状态）， 进而增加了黏滞力，产生更大的阻力系数，减少升力系数 。从另一个角度讲，缩小尺寸将产生较低的升阻比，从而需要更多的相对前进速度对抗阻力和功率损失才能保持飞行状态，就 降低了整体能量效率，绝大部分功率用于产生升力维持在空中飞行 。 同样，尺寸问题在最基本的飞行自主性上也带来很多麻烦： 尺寸小，提供的能量不足，续航能力有限，整个飞行时间在数十秒到数十分钟之间，无法执行高级任务，与载人的飞行器相比并不占优势 。飞行模式也因尺寸问题呈现出更多的挑战，如空中悬停，不仅需要较大的能量供应，还需要可靠的控制能力，这些需求也是随设备尺寸减小变得更加困难。 然而， 减少尺寸的最大好处是带来了机动性 。转动惯量是飞行器性能的一个重要指标，是飞行器临界长度的度量，如翼的弦长或螺旋桨长度。因此，小型飞机可以用室内控制系统和电脑进行实时跟踪和控制。这种增强的灵活性，是以牺牲开环稳定性（控制结果不反馈回来影响当前的控制系统 ）为代价的，更需要强调闭环控制。内置传感器和计算系统的自主无人机上实施这些行为也是一个重大挑战，但目前显然已经取得了期待的结果。 为了应对这些挑战，无人机开发者只得平衡各种取舍，从系统水平考虑整体设计，出现了形态各异的无人机。其中，最常见的形态包括： 常规固定翼飞机（固翼机）、旋转翼飞机（旋翼机），以及仿生设计的扑翼飞机（扑翼机） 。这些形态各有优、缺点。瑞士senseFly公司出产的电动航测无人机电子黄蜂（eBee）就是一种固翼机（图1），重约690g，能够快速飞行，但不能悬停。派诺特（Parrot）公司的四轴飞行器AR. Drone 2.0就是一种旋翼机（图2 ），重约380g，可以悬停，具有高度的灵活性，但一般前行速度比固翼机要慢许多。不管是固翼机还是旋翼机，都是依靠空气动力学来控制飞行的，并依靠组件的性能产生推进力，尺寸减小极大地影响这方面的性能。对于更小尺寸的推进器，需要找到一些非常规的驱动替代方法。 在自然界中，扑翼推进这种方式在飞行动物中很常见，是一种有效的飞行形式，但要将这转化为功能性设计不是一件容易的事情，昆虫、蝙蝠和鸟类的飞行方式就不完全一样 。不过，研究人员已经有效地再现了自然界许多不同的飞行方式，如AeroVironment公司的仿生扑翼机纳诺蜂鸟（Nano Hummingbird）（图3）和哈佛只有80毫克的机器虫（RoboBee）（图4），后者没有内置的能源供给系统，需要拴在一个外部电源上飞行。从驱动来看，旋翼机和螺旋桨驱动的固翼机都采用电磁马达，有些扑翼飞行器其实也是采用电磁马达驱动的，只是需要将电机的旋转运动转化为扑翅运动（比如图3中的 Nano Hummingbird ，而图4中的 RoboBee 则不是）。 随着尺寸降低，传动装置的制作工艺难度也开始加大。 同以准恒定方式产生升力和推力的固翼机和旋翼机不同，扑翼机的空气动力学比较复杂，涉及到涡旋结构的产生与控制。还有一种可飞可滚的笼封机器人Gimball（图5），重约380g，由一个同轴双螺旋核心组成，放置在一个解耦可自由旋转的保护球笼中。 图1 固翼eBee 图2 旋翼AR. Drone 2.0 图3 仿生扑翼Nano Hummingbird 图4 昆虫大小的RoboBee 图5 笼封机器人Gimball 有了这些飞机，让我们设想一个救援场景时这些无人机是如何组合起来进行救援工作的。在救援现场，一架eBee正在空中进行长时间（40分钟）飞行，一方面提供救援区的鸟瞰图像，另一方面为地面救援人员提供通信网络；一架具有悬停功能的AR. Drone 2.0在检查建筑等的裂缝和渗漏情况，另一架AR. Drone 2.0从附近的医院送来了医疗用品；扑翼机编队RoboBee正准备进入建筑物中寻找化学危险品；笼封机器人Gimball已经深入复杂建筑内部时而飞行，时而滚动，努力寻找生命迹象。 除了不同无人机可以组合起来完成更复杂的功能，还可以考虑单架无人机将空中与地面功能结合起来。 比如，让无人机降落在墙壁和电线上，可更长时间从有利位置监测环境，同时节约能源消耗。无人机在降落后可以在地上用腿移动，或者让翅膀收起来。也许，未来的无人机可能会使用同一套驱动系统进行飞行控制和地面运动。空中飞行与地面移动所需的速度和转矩是不同的，可根据具体情况调整翼的形态，这非常类似于吸血蝙蝠用它们强大的前肢进行飞行或行走（图6）。另外，还可以在悬停无人机上增加轮子，或者在滚笼中嵌入推进系统，这种设计不仅允许无人机在地面上任何方向进行滚动，而且由于转子受到笼子的保护，也能与障碍物或人进行安全碰撞。从相反角度考虑，也可以将翅膀安装到到地面机器人身上，可使得它们在不平坦的地面上行走时可增加跳跃距离，还能稳定着陆，尽量减少地面的影响。此时，跳跃和飞行部署机制中采用相同的驱动系统，运动总成本减少了。当然，还可以用旋转的翅膀辅助减少起飞时的阻力，改善从弹道起跳到滑翔的过渡期，让滑翔比最大化。 图6 吸血蝙蝠用它们强大的前肢行走 参考资料： Floreano D. Wood RJ. , 2015. Science, technology and the future of small autonomous drones. Nature, 2015-05-28, 521: 460-466.
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从黑科技到白科技的无人机（1）：愿景与需求
热度 10 lionbin 2015-6-17 11:26
在科幻小说中，有时为使剧情合理化会空想出一些离奇的科学技术，但这些技术用目前的理论并无法解释，可以称为“黑科技” 。最近，我从读刘慈欣的《三体》三部曲开始，陆陆续续又读了他早期写作的《流浪地球》、《镜子》、《混沌蝴蝶》和《球状闪电》等几部小说，慢慢开始理解黑科技这个词汇了。当然，这个词在网络上进行延伸，也开始泛指高科技发展后更强大的技术，或者现实中某些超乎寻常厉害事物 。 在不知不觉中进入我们的生活，或者很快可能成为我们科研利器的无人机（UAV，Unmanned Aerial Vehicle），似乎很有黑科技的味道，于是决定好好钻研一下这个技术。巧的是，上月末， Nature 周刊有一篇综述文章 ，从小型无人机的科学、技术和未来几个方面进行了全面探讨。认真拜读，收获颇丰。从今天开始的几篇博文，就是我关于这个话题的读书笔记和思考。不过， 说无人机是黑科技似乎不太妥，也许过去可以这么称，但到现在，无人机的发展是建立在真实的技术发展基础之上的，理应称为“白科技” （我没有在网上找到这个词，也许没有必要，因为其含义就是昭然天下的科学技术嘛）。 现在，我们正在见证一个伟大的新时代，这个具有自主飞行能力的无人机（似乎也可以称为飞行机器人）时代。说到无人机，我们大多人想象的是那些飞行数千公里执行间谍和作战任务的现代国防工具。的确，这些飞行机器人，最早主要用于国防的。据说，从20世纪40年代就有了无人机的雏形，是二战中用于训练防空炮手的无人靶机 。随著电子技术的进步，无人机在担任侦查任务中开始崭露头角。大约从本世纪初开始，无人机开始逐渐渗入到民用，到现在对社会许多方面的变化也开始初见端倪，这些变化包括交通、通信、农业、减灾和环保等领域。在过去几年里，越来越多的实验室一直致力于研究这种小型的人性化无人机，它们可在指定的空间自主飞行，自动避开障碍，还能近距离接近人。 一方面，这些小型无人机的发展，主要得益于电子元件（微处理器、传感器、电池和无线通信单元）的小型化和低成本，而这又主要得益于便携式电子设备的发展，这些进步使得小型无人机（小于1公斤）的原型和商业化成本直逼智能手机的价格。但在另一方面，要使无人机在指定空间进行自主飞行，还存在巨大的科学与技术挑战，无人机在空中飞行有巨大的能量消耗，还必须具备感知复杂环境的智能。 对于环境监测领域来说，航空、航天遥感一直被认为是认为是“高大上”的设备，而如今小型无人机的发展，直接将具备类似功能的设备拖到“低矮挫”的行列，但我们却非常欣喜有这种变化。 装备了摄像设备的小型无人机，也可看做是“会飞的摄像机”，它的最大优点是模糊了航空、航天遥感与近地面遥感的界限：小型无人机能够从地面几米高处获取图像，弥补了卫星因天气原因无法获取，或者图像分辨率低的不足；近地面遥感中，从车载设备获取图像其范围是人类视角，在没有道路的地方是无法进入的，而会飞的摄像机对这些问题显然是迎刃而解的。 从更高的社会利益来讲，小型无人机获取的数据可进行基于云层数据的分析，可使农民持续监测作物的生长质量。可以想象，无人机技术的深入和使用，将使现有的农田耕作变得更高效、更节约资源和环境友好。这样的平台也可让建筑公司实时测量工程的进展，将让矿业公司获得精确的可开采量数据，让能源与基础设施企业进行详细的管道、道路和电缆调查，让道路养护公司测量桥梁与隧道磨损的迹象，让物流公司检测船只内部和外部裂缝，让人道主义组织实时评估难民营中变化莫测的状况并迅速找到最合适的援助方式。另外，侦查无人机能够在指定空间飞行，有助于消防和应急机构更快、更安全地进行危险评估，保安公司可藉此监测超出摄像头监控区范围之外的区域，减灾机构可用于检查部分倒塌的建筑物获取有价值的信息（地面反射波对地面机器人检测来说是一个难于克服的障碍，因此无人机有不可取代的优势）。如果利用多架无人机进行协调工作，就能完成单个无人机无法执行的任务，而且持续时间会更长（一些无人机可暂时离开列队去更换电池）。在通讯方面，无人机列队可让救援组织快速部署专用通信网络，比如，在发生灾害的地区，要么地面没有通讯设施，要么地面设施损坏，就可利用携带通讯设备的无人机网络暂时补充或替换其服务。在以信息获取为目的的小型无人机发展的同时，运输无人机也几乎同时发展起来。运输无人机能够在建筑物和人类附近安全起飞和降落，可以完成特殊快递的发送工作，特别对于那些道路网络还没有完全建立起来的地区，可以实现电子商务对基础设施的要求。运输无人机还还可迅速为救援组织提供医疗用品。 无人机航拍 无人机快递配送 无人机进行通讯中继 显然，要实现上述这些愿景，需要新的机电整合解决方案和全新的自主控制系统，这样才可保证在指定的近地面空间安全完成任务。根据国际标准化组织的定义， 机器人的自主性是能够根据当前状态和传感无需人工干预执行预定任务的能力。 这个定义涵盖的范围很广，在不同类型的机器人和用途中需要不同程度的自主性。在有绳机器人自主性的设计中显然不用考虑能源管理的问题，但可移动机器人需要长距离旅行，则必须关注这个问题，必须决定何时终止当前任务并用剩余能量达到最近的充电站。这里所讨论的小型无人机，大致可分为以下三种不同水平的自主性：（1） 感官自主性 ：翻译人类发出的高级指令，如达到给定的高度、执行圆形轨迹航行、移动到全球定位系统的指定坐标或维持其位置，并与平台相关的控制信号（如倾斜、摇晃、偏航角或速度）结合起来，根据GPS路线轨迹执行预定程序。（2） 反应自主性 （需要感官自主性配合）：在有外部扰动时（如风力或机电故障）保持其当前位置或轨迹；避障；维护安全的预定高度；协调与移动物体（包括其他无人机）之间的距离；起飞和降落控制。（3） 认知自主性 （需要反应自主性配合）：执行同步定位和制图；解决冲突的信息；规划（如电池充电）；识别物体或人；学习能力。 表 自主性水平：市场需求、市场供应和市场准备 在执行任务时，依靠绝对位置的定位信号和远程控制是不可能的，也无法达到精确控制。 今天已经成型的商用无人机还需要在训练有素的人员监督下才能完成任务，还远没有达到无人机自主控制的能力，因而使得操作缓慢，功能难于扩展，更麻烦的是尚存在许多潜在危险。 我们期盼科技的高速发展，可产生新一代的小型自主无人机，并能在合适的监管框架下完成这些远景。 互联网实现了虚体之间的快速连接，而无人机将实现实体之间的快速互联。聪明的开发者在这个新的战场中究竟能挖掘出什么呢？ 可以预见，从助力现代乡村到给力智慧城市，凡是需要空中解决方案的地方，都将有无人机的一席之地，无人机应用无疑将滋生更广阔的蓝海商机，您准备好了吗？ 参考资料： 百度百科：黑科技 Floreano D. Wood RJ. , 2015. Science, technology and the future of small autonomous drones. Nature, 2015-05-28, 521: 460-466. 百度百科：无人机 该系列论文被整理和简写后，发表于《科学家》杂志2015年第8期68-70页。（电子版待上载）
个人分类: 一起读顶刊|13214 次阅读|26 个评论
关注微波炮報道
热度 1 dsm9393 2015-6-16 21:27
关注 微波炮 報道 中評社6月16日 发文， 據俄羅斯媒體報道，俄國家技術公司旗下的聯合儀表製造集團代表日前表示，該集團已制成超高頻率微波炮，可用於幫助地對空導彈“山毛櫸”攻擊無人機及高精度武器電子設備。 这篇报道的关注点是什么： 1. 微波炮是一种微波武器，也称波武器。据报道是超高频，不是微波频段。也有人将两者混为一谈。微波炮弹是无火药的炮弹。它的杀伤是无烟火的。对电子设备的杀伤报道诸多，是电磁兼容学科研究的重要选题。对人的伤害难定论。 2. 俄羅斯 研制微波武器早有迹象表明，美俄争斗与较量由来已久，据报道美飞行员不愿意飞往俄罗 斯 ，怕俄的微波武器。 3. 无人机是全球热，如果是民用，危害少，关注度低。若是军用，将来出现无人战场怎么办？批量无人机从四面八方攻击怎么办？用激光武器是一种手段，其缺点是波束窄，对付多目标较大空域困难。微波武器波束比激光武器宽。这个频段也是各种机载雷达使用频段，施放电子干扰有利。 4. 微波武器作用距离 將超過10公里。 其垂直高度l万米。说明这种武器是对付低空飞行器。其作用距离受发射功率和电波 的 空间衰减的限制。 5. 微波武器的主要组成部分： 相對論性發生器、鏡像天線、監控系統、以及安裝在‘山毛櫸’底盤部位的傳輸系統。 这里镜像天线翻译不确切，业内称镜面天线或反射面天线。 6. 镜面天线被 安裝在特殊的平台上 ， 可以實現360度的全方位 攻击 。 7. 微波武器与无人机形成一对新的矛与盾，相互较量是长期的。因此军用无人机盲目发展会带来很大风险。因为核效应证明：强大的电磁辐射功率会使电子设备造成不能工作的严重危害。
个人分类: 波武器|2463 次阅读|2 个评论
迥异的第六代战机概念——单元化战机系统
YCJ1990 2015-5-16 22:44
提起第六代战机，人们往往会习惯性地认为它将会在第五代战斗机的基础上发展，研发制造出更强大更先进的空中优势战机，对发动机、机身结构、隐身性能、作战武器、雷达等各个方面进行全面的升级改造。这是因为人们往往无法走出传统的思维老路，所以习惯性地认为第六代战斗机还会延续五代机的样子继续往前走，但是事物发展到巅峰造极的时候，再往后发展往往会被其颠覆者取代。五代机F22已经接近登峰造极了，所以下一代战斗机必然会是对F22的巨大颠覆。 世界军事强国 都在规划预研 第六代战斗机，但是现在公布于世的六代机方案，大概有三类方案，这些方案都各有侧重点，互有优劣，只是没有系统级别的整合方案，要想达到不同的作战需求，必须研发很多武器系统，研发装备成本很高。下面提出一套系统级别的全新的第六代战机系统概念——单元化战机系统。 单元化战机系统有别于现有提出的六代机概念，它的战斗系统不都集中在一个战机上，而是将战斗机的各个子系统分开的放置在不同的战机上，形成不同的作战单元，各个作战单元组成一个作战编队，作战编队的 单元之间通过数据通信网络联系在一起组成一个作战系统 。 单元化作战系统主要由侦查单元、火力单元、防卫单元和指挥控制单元等 四个作战单元组成 。侦查单元是搭载各种雷达和电子干扰设备的专用飞机，用于侦察、电子战和火力控制，其是在现有的电子侦察机的基础上小型化产物，但是变成无人化，可以进行遥控。火力单元是各种武器的搭载平台，其形式多样，不同的武器采用不同的搭载方式和平台，但是都是无人化平台，可以通过遥控方式控制，有专门对地、对海、对空、对导弹、对太空的专门武器及其搭载平台，也有搭载各种武器的通用平台。防卫单元主要功能是为了保护战斗机群的安全 ，保证作战任务顺利进行；其防卫武器主要由定向能武器、电磁炮、机炮、空中智能炸弹等，主要是近程武器 ，用于击落摧毁来袭导弹，保护其他单元的安全，防卫单元的平台一般是中小型的隐身无人机，编队飞行时可以穿梭于编队上方和下方，由一架或者两架组成 。指挥单元是整个飞机编队控制指挥中心，这个单元是有人驾驶的，其中有一个飞机驾驶员，另外还有侦查单元操控驾驶员、 火力单元操控驾驶员和 防卫单元操控驾驶员 ，这些驾驶员通过全息数字化头盔、虚拟驾驶舱和数据链间接控制各个作战单元，控制各个飞机飞行，完成作战任务；当编队只有一架侦查机时，控制指挥中心上可以安装一个小型雷达（此雷达是模块化设计可以快速拆装），用于辅助侦查系统进行探测；控制单元的飞机要具有良好的隐身性能和机动性，配备先进的逃生系统，以保证飞行员的安全。 第六代战机为什么会朝这个方向发展，原因如下。我们首先要问战斗机是什么？战斗机是空中战斗攻击中心，具有侦查、预警、打击、防卫等多种功能于一身的作战系统。战斗机的历史发展惯性使得越来越多功能集中于一架战斗机上，而且功能越来越强大，所以导致现在的战斗机越来越复杂，技术难度越来越大，重量越来越大，成本越来越高，研发周期越来越长，但这对军事强国也是一个优势，因为这样能够对弱小国家形成一个代差，产生威慑力。但是这种战斗机模式不是可持续的，因为飞机是飞在空中的，重量太大对于起飞、隐形、发动机、机体结构等都是巨大的挑战，所以一架战斗机不可能完成所有的任务，也不能在各个方面都很优秀，预警机和轰炸机出现就是一个很好的证明，就算综合性能很全面的战斗机，也是有所侧重，在某些方面性能也很一般。 从技术路线上来说，战斗机和导弹都是空中飞行器，但是两者却走着完全不同的技术路线。飞机的技术路线是集成，将各种功能集成为一身，而导弹的技术路线是专注，专注一种功能——指哪打哪，将其做到极致。这两种技术路线都取得了很大的发展，但是现在都面临着各自的发展瓶颈，飞机受制于发动机和空气动力学，飞机的各项指标不可能都达到最优，这种制约使得提升飞机性能变得越来越难，进一步发展面临着越来越大的挑战；导弹能够指哪打哪，其 机动性、突防能力、速度、打击精度等越来越好， 但是其本身没有滞空性，实时控制性能差，而且必须通过平台发射。这两种技术路线都快走到头了，唯一的出路就是结合两者的优势，融合产生新的武器系统。其融合办法就是把空中武器系统的各个子功能做的出类拔萃形成独立的功能模块，通过通信控制网络将各个功能模块联系起来，通过系统的控制使各个模块相互配合完成系统功能。 单元化战机系统是开放的，扩展性十分强大，机会能够把现有的所有空中武器囊括进去，而且将来研发出来的新型武器也可以加入，更新换代是连续稳定的。比如现有的预警机可以改造成侦查单元，将电子对抗设备和雷达分别放置在中小型的隐形战机上，分别完成电子对抗、探测和火力控制等功能，将两个先进小型雷达放置在不同的战机上，实现大型雷达的功能，降低技术难度提高探测精度，同时即使一个损失或者失效时还能继续完成任务。同时搭载两个雷达的小型战机机动灵活性速度更好，能够实现更多新的探测方法和技术。为了有更多的安全冗余，侦查飞机设计成子母方式，侦查设备安装于一个圆筒里，圆筒尾部安装飞机发动，飞机翅膀尾翼等做成一个外壳套在圆筒外面，正常飞行时他们是一体的，当遇到紧急情况时，比如被敌方导弹锁定，这时圆筒可以脱离外壳以导弹的方式飞行一段距离，完成对发射导弹的敌机的最后侦查锁定攻击任务。 火力单元的多样性更多，比如可以采用隐形战机携带导弹，根据不同的任务出动不同大小的载弹飞机，装载不同的导弹类型。采用大型无人机或者普通运输机、轰炸机等低速飞机，跟在编队后面，装载大量的远程导弹，当需要支援的时候，从这些平台上发射攻击敌人。还可以采用中远程弹道导弹的方式，当有大量敌人来袭的时候，控制指挥控制单元可以控制发射多弹头弹道导弹，当弹道导弹飞到预定目标附近时，分导弹头脱离导弹接受侦查单元制导，分别打击各个目标，此时跟一般导弹一样，只是不用装在飞机上。研发可局部滞空的中远程导弹，在导弹上安装可脱离可伸展的机翼或者安装可脱离的常规发动机（常规发动机要设计成机翼形状，即使发动机不工作了还能使导弹滑行很长一段距离），战机编队起飞一段时间后发射， 导弹跟在编队后面以较低的速度飞行， 一旦接到发射命令就脱离机翼或者常规发动机高速射向目标 。当然根据作战需求， 还可以继续设计开发 先进新型的武器。 防卫单元主要负责近程防卫，武器以定向能武器、电磁炮为主，如果有大量敌方导弹或者智能炸弹，还可以发射诱饵，发射特殊炸弹（对付定向能武器）等 。指挥控制单元充当空中作战指挥中心的角色，主要搭载控制指挥人员，所以其飞机小巧灵活，便于躲避武器弹药。飞机上除了各个单元的控制人员外还有一个指挥官，控制指挥整个战场。飞机上有十分全备的救生系统，确保所有员的安全。 如果需要远程打击目标，可以在编队后面跟随一架大型运输机，运载弹药和油料，指挥人员和驾驶员就直接在运输机里指挥控制。 单元化战机系统需要多种型号的飞机，这些飞机可以是通用的，也可以根据不同的功能设计专用的特殊飞机。采用一种型号的飞机，就需要设计一款通用性强，具备隐身和高速高机动性能，在这种飞机上装弹药就构成了火力单元，装电子对抗设备或者侦察雷达设备 就构成了侦察单元 ，装近程防卫武器就构成了防卫单元，如果只坐飞行员及飞行控制设备就构成指挥控制单元。如果需要远程作战，可以使用大型运输机装载油料弹药跟在战机编队后面，这种运输机最好类似于B2的非常规的气动外形，能够隐形。如果想提高某个 单元的性能，比如火力单元或者侦查单元，可以单独优化设计非常规独特的气动外形，提高作战性能，而且根据不同的战斗搭配不同的单元飞机，提高系统的作战性能。 单元化战机系统主要由中小型战机组成编队，而且战机的任务单一，很多单元是无人驾驶，便于优化气动外形，提高隐形性能、速度、航程和机动性。战斗编队至少有一架侦查战机、一架武器战机和一架指挥战机组成，各个单元可以根据战斗规模增减战机数量，而且在战斗中也可以根据需要增添作战单元，从而适应战场需求（多弹头弹道导弹的加入战场的速度是很快的）。但是这种战机编队是战争利器，侦查、火力和防卫单元最好由多架战机组成，形成强大的火力攻击编队。它们飞在作战编队的前面，指挥作战单元在编队后面，确保飞行员的安全。 每个单元的飞机及设备相对单一，复杂程度大大降低，对发动机要求也降低很多（不过最好采用单发大推力发动机），而且很多单元是无人驾驶的，所以建造难度降低，造价也就下来了，而且可以快速制造装备，而且系统简单了维修保养相对简单，故障率也会大大降低，总体来说成本不会高太多，作战效费比应该很大。而且作战过程中，就算一个无人作战单元被摧毁，损失不是很大，编队的作战能力也不会下降很多，如果实在不行可以自动返航，就算最后弹尽粮绝，还可以令无人驾驶飞机发动自杀性攻击。 一个单元化战机系统的编队就相当于特种部队的一个战斗小组，空中的，攻防兼备，火力强大，能够完成各种任务，打击地面和海上各种目标，拦截来袭战机和导弹，无论是单个敌人还是机群都能胜任。 这个六代机系统还有一个很大的优点，就是其本身就像一个可扩展的标准系统，未来任何类型的武器系统都可以按照这个标准而扩展进去加入系统，这样就能大大减少研发设计维修训练使用费用，建造采购成本也会降低很多。制定这样的一个六代机标准，相当于给现有的导弹、飞机、无人机生产商制定一个标准，所有公司按照这个标准进行开发设计，减少匹配难度，使用标准的载体可以减少协调量，这样能够大大降低先进武器的开发设计成本，加快武器更新迭代速度，从而大大加快先进武器研发速度，有利于先进武器的开发装备。而且这样的武器系统是模块化的，更新换代是缓慢可持续性的，所以不会装备一批淘汰一批，可以保证武器物尽其用不浪费。 总体而言， 新第六代战机概念——单元化战机系统概念先进，包容扩展性强，可以进化发展，多任务多功能性极强，成本不高，可以快速形成战斗力，安全性强，战斗力强悍，生命力强，是未来战机最优的发展方向。
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《科技导报》“无人机自主控制专题”
kejidaobao 2015-5-12 16:18
《科技导报》“无人机自主控制专题” 征集原创性的研究论文、引领性的综述文章 专题主编 ： 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授、《科技导报》编委 段海滨 无人机自主控制是当今无人系统领域的研究热点，近几年已发展成为无人机技术领域的一个关键研究领域。 由于执行任务环境的高度动态化、不确定性以及飞行任务的复杂性，自主飞行控制能力的提高是目前无人机系统技术发展的重要目标。在国家“ 973 计划”、“ 863 计划”、国家自然科学基金等支持下，中国科研人员从无人机自主控制的基础理论、关键技术、工程应用、产业化推广等多个层面展开全面系统研究，并取得了很多高水平成果。通过理论和方法上研究的突破，为无人机系统的自主化、综合化和智能化供了重要技术支撑，也推动了无人机应用的蓬勃发展。 为了进一步推动无人机自主控制技术的研究及应用，《科技导报》 拟出版“无人机自主控制专题”期刊，征稿内容包括： 1 ）无人机自主控制等级； 2 ）无人机自主控制体系与模式； 3 ）无人机态势感知、理解与评估； 4 ）无人机航路规划与实时重规划； 5 ）多无人机自主编队与实时重构； 6 ）基于群智能的多无人机协调编队； 7 ）无人机自主避障； 8 ）多无人机协调传感器优化； 9 ）无人机自主探测与搜索； 10 ） 无人机任务资源管理与规划 11 ）微小型无人机自主飞行控制； 12 ）高超声速无人机智能自主控制； 13 ）新概念无人机自主控制与决策； 14 ）多无人机协调制导与自主控制； 15 ）有人机 / 无人机 / 无人车异构自主控制； 16 ）无人机自主控制演示验证。 研究论文应论点明确、数据可靠、条理清晰、文字精炼； 综述文章应总结重要的理论进展、突破性的实验结果，展现学科发展趋势、方向及存在的问题。 来稿务必做到齐、清、定。论文格式请参照《科技导报》论文模板。通讯作者应保证每一位作者都看过并同意稿件的内容，作者署名在投稿后不得随意更改。 在线投稿网址： http://www.kjdb.org/Journalx_kjdb/authorLogOn.action?mag_Id=1 。投稿时请在稿件第一页注明“无人机自主控制专题”，投稿成功后请将系统自动回信转发至： hbduan@buaa.edu.cn 。稿件将由编委组织同行专家进行评审，并根据专家审稿意见做出录用与否的决定。编辑部会及时向作者转达具体评审意见。 征稿的重要日期 ： 专题截稿日期： 2015 年 10 月 30 日 录用 / 不录用通知日期： 2015 年 11 月 25 日 修改稿接收日期： 2015 年 12 月 15 日 预计出版时间： 2016 年 3 月 20 日 《科技导报》编辑部 ： 电话： 010-62138113 信箱： kjdbbjb@cast.org.cn 网址： www.kjdb.org 在线投稿： http://www.kjdb.org/Journalx_kjdb/authorLogOn.action?mag_Id=1
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由大疆无人机想到的创新与勇气
热度 13 xdcaxy2013 2015-5-2 20:36
刚才在《新闻联播》里看到了大疆无人机，那种年轻人的创新创业让我感动，这个 占据了全球民用小型无人机约 70% 的市场份额的公司，给新员工的创新创业精神让人感动。 我们的时代需要创新创业，年轻人需要源源不断的活力，依稀记得本科时西电的“星火杯”，每年十一二月都会是全校最热闹的时候，除了考研那年，我参加了三年，从大一开始带着好奇心去看师兄师姐们做的各种电子玩意，到大二大三和同学自己动手参加竞赛，那个时候我们是那么痴狂对技术对创新，自从读了研，仿佛这种感觉就没有了，大家仿佛都是忙得赚钱，有空也是玩游戏，逛街，这些应该有，但不应该是主流，大学作为科技创新的前沿，研究生理应担当起科技创新，发明创造的前沿。 今天看了大疆无人机，有个公司大学实习生有个点子，立马获得了100人左右的团队和5000w的启动资金，这样的企业怎么能不占领科技的前沿，怎么能不占领全球无人机市场的重要份额！ 1840英国的坚船利炮打醒了沉睡中的中国，记得小时候，我们的技术不如别人，落后就要挨打，当时作为一个个小学生都以，实业救国为己任，所以在大学选专业的时候，自己毅然选择了计算机专业，希望凭自己的能力来立足，然而随着年龄的增大，多数的我们放弃了这些儿时的梦想。我也深深的感觉自己再慢慢随波逐流，没有了儿时的梦想。今天看了大疆无人机，又一次燃起了我的信心。
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再议无人机的由来
dsm9393 2015-5-1 18:31
再议无人机的由来 都世民 笔者曾撰写一篇科普文章“无人机的由来”。其资料来源是多年汇集的科技新闻和阅读科技书刊编写而成，也搜索了百度网页相关资料。最快阅读一本新书“ 自主飞行机器人：无人机和微型无人机 ” ， （日）宪三三野波 ( Nonami，K．)等著；肖阳等译，一北京：国防工业出版社，2014.8.1 。发现过去文中有不准确的地方，产生这一误差的原因主要有下列原因： 1. 前文指出： 无人机是怎么来的呢？这要 追溯到 1917 年，美国的斯佩里和寇缔斯两人 一起 ， 对一架有人驾驶飞机进行了改装， 他们想把 它改造为无人驾驶鱼雷攻击飞机。改装 以 后，该机在长岛空军基地进行了数次试飞，但 其性能达不到军方要求， 军 方 停止 了 投资， 从此 无人问津。 2. “自主飞行机器人”一书指出： 第一架无人机由美国人 Lawrence 和 Sperry 在 1916 年制造。他们发明了一种陀螺仪代替飞行员来稳定飞机，这被称为“姿态控制”的初始，从而促使了自动驾驶的实现。他们称该无人机为“航空鱼雷”， Lawrence 和 Sper- 操控它飞行了超过 30 英里。但是，由于其工程技术并不成熟，在两次世界大战中，无人机似乎并没有得到应用。 不难看出，时间应是 1916 年。为什么会有如此差别，这种差别在多学科发展史介绍中，经常会发现这一现象。这是笔者在这里讨论这一问题初衷。现在许多学术著作、学术论文、研究生论文大都要阐述研制背景，必然涉及发展史。出现这一乱象的原因与我国对科学发展史工作欠缺有关，另外要查证历史文献、专利等很困难，有语言文字种类、专业知识等限制，搞好此工作实属不易。希望有关部门能引起足够重视。有人说上百度网搜索就一切都明白。其实有的网文和词条有错误，无人更正。 另一个问题是微型无人机的由来： 1. 前文指出：微型无人机 是怎么来的呢？是通过元器件的小型化和集成化就能演变出来吗？其实这种微型飞机肯定不需要人驾驶，关键在于这么小是怎么飞起来的？研制者是从人造昆虫的研制中发展而来。1994年 , 英国剑桥大学的动物学家在模拟昆虫的试验中，发现昆虫翅膀向下摆动时，随着翅膀向前移动会形成微旋涡，从而在翼上形成低气压，产生较大升力。这一发现引起美国防部极大兴趣，曾两次拨款支持人造飞虫研制。这才导致人造微型飞行器的出现。 2. “自主飞行机器人”一书指出： 20 世纪 90 年代以来，美国国防部高级研究计划局 ( DARPA) 特别关注了微机电系统 ( MEMS) 技术，并且与研究实验室和大学进行合作，积极推动微型无人机的研究和发展。微型无人机开始作为无人飞机研制，也推进了纳米技术的发展，并且由于其体积小、成本低，也开始被用于在战争中进行短距离的搜索和营救。其他一些用途还包括侦察被核能、生物和化学 ( NBC) 武器污染的地区，在通信困难的地方进行微波通信，按照救援信号找到飞机弹射出的飞行员的降落点等。 通常情况下，微型无人机不使用无线控制器，反而，它们可以自主飞行，找到目标。然而，由于要保证其体积小，就会存在很多技术问题，尤其要考虑其能源、通信设备和传感器的安装。 该学术著作指出：微型无人机研制是受昆虫的研究的启发而来。 总之，尺寸和性能像昆虫一样的无人机，称作微型无人机。它的由来单独阐述是有必要的。 笔者在后面专门讨论 微型无人机。
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[转载]人类首种大型氢动力无人机完成新试飞（图）
gzwhxu 2015-4-23 23:28
波音公司的“幻影眼”(Phantom Eye)高空氢动力无人机 【环球网综合报道】据 英国 飞行国际网站2月8日报道，波音公司的“幻影眼”(Phantom Eye)高空氢动力无人机，在加利福尼亚爱德华空军基地进行了一系列地面滑行测试，并成功的完成第二次试飞。 　　该款无人机以液态氢做燃料。2月6日，“幻影眼”无人机以高达40节（74公里）的时速在爱德华空军基地进行测试。 　　2012年6月1日首飞后，波音公司重新设计了“幻影眼”的起落架。去年在加利福尼亚沙漠中首飞中，“幻影眼”无人机的起落架在着陆过程中损坏。 　　波音公司指出，首次试飞出现问题的根源在于“幻影眼”无人机的前起落架。现在波音公司已经重新设计了前起落架。 　　波音公司“幻影眼”无人机首席设计师布拉德·肖称，“我们借用了波音公司过往的经验，例如战术战斗机的着陆系统”。 　　为了提高“幻影眼”无人机的升限，波音公司还升级了该无人机的众多硬件和软件系统。 　　波音公司“幻影眼”无人机项目经理德鲁·马洛称，“我们已经升级了自动飞行系统，并已经实现了下次试飞所需的全部测试点。” 　　预计波音公司将于今年晚些时候进行“幻影眼”无人机下次试飞。 转自： http://www.flightglobal.com/news/articles/boeing-completes-phantom-eye-taxi-trials-382140/ http://mil.huanqiu.com/world/2013-02/3636548.html
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[转载]可以一直飞行？XAir无人机靠风力发电
gzwhxu 2015-4-23 23:15
　 无人机不仅仅是一种物联网玩具，也是很多公司开始关注的 新型物流形式 。但遗憾的是，大部分无人机的电池寿命仅为20分钟左右，极大地限制了其应用场景。而现在，一家美国加利福尼亚的公司XAir，构建了一种风力发电的无人机系统，可以在空中持续飞行数个小时。 　　XAir无人机的重量非常轻，仅为0.68千克，机身覆盖了一个小型太阳能电池板与内置电池，主要动力则来自风力。在测试的两个小时中，XAir没有任何的电力损耗，如果风力合适，那么理论上XAir可以一直飞行。 　　同时，XAir也正在研发无人机的飞行和地面控制系统、传感器等部分，目标市场则为农业、矿业、基础设施检查、摄影及小型货物运输等，超长的续航力有望提升无人机的实用性。另外，由于美国FAA(联邦航空管理局)近日对无人机系统提出了一些限制规定，如商业无人机具有一些重量、飞行高度和时速的限制，而轻便小巧、造价成本不高的XAir则基本上不存在这些问题，颇具前景。 转自：http://www.cnenergy.org/gj/gjyw/201502/t20150228_347344.html
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[转载]美打造新型无人机 可连飞5年不降落
gzwhxu 2015-4-23 23:11
极光飞行科学公司设计的“秃鹰”无人机 北京时间6月4日消息，据国外媒体报道，推出各种经济实用的新创意向来是美国国防部高级研究计划署(DARPA)的职责，他们提出的一个最新项目称为“秃鹰”(Vulture)。你可以把“秃鹰”看作一颗物美价廉的间谍卫星，抑或是将其视作你所看到的样子：一种至少能在高空持续翱翔5年的飞机。这种具有超强续航力的飞机能持续监视从恐怖分子训练营到天气变化、重建灾区通信等各种事情，可谓无所不能。 空中连续飞五年 国防部高级研究计划署为何要研制无人机？一定程度是因为一颗卫星往往造价数千万或数亿美元，这种做法也许没有必要，当然，前提是你能建造一个实用的替代版本。如果军方想要密切监视某一敏感区域，或某一家有线电视台想要给其用户发送信号，既然在12或20英里的高度就能完成同样的工作，又何必非得使用距地面数百英里之遥的卫星呢？ 国防部高级研究计划署对“秃鹰”项目的描述如下：“‘秃鹰’项目的目标是研制一种可在空中连续飞行5年以上的无人机，在目标区域上空从事情报、监视、侦察(ISR)以及通信传输工作。研究工作面临的技术挑战包括开发能量消耗监控和可靠技术，能使这种无人机在空中连续运行5年。事实上，‘秃鹰’无人机就是起到冒牌卫星的角色，可反复执行任务，持续工作。” 一种可能的“秃鹰”无人机设计版本名为“奥德修斯”(Odysseus)，来自极光飞行科学公司，该公司总部设在弗吉尼亚州，专门从事无人机的开发工作。极光飞行科学公司已同国防部高级研究计划署签订了合约，用于确定可否制造出一种可连续飞行多年的飞机。新型无人机是靠太阳能提供动力吗？它是得到定期通过微波从地面送来的电吗？如何造出一种在高空运行但不会严重磨损的飞机？在如此高度的环境下，温度不利于飞机运行，另外，如果无人机真的下坠，大气可保护不了你。 打造完美神话 过去，也有人提出过类似的想法，令人为之振奋。如果“秃鹰”无人机果真不负众望，国防部高级研究计划署希望它能飞到地面人员看不到、也听不到其声音的高度。在毫无准备的情况下，盘旋在芝加哥奥黑尔机场上空，绕着芝加哥转悠几个小时，并等候降落。这种构想当然令人期待。想一想“秃鹰”要在空中停留5年之久，感觉也是一样的。这正是该项目以字母“V”开头的原因所在。 “秃鹰”项目旨在设计出一种能在空中连续停留5小时以上的无人侦察机，有效载荷达到450公斤。美国“秃鹰”项目负责人对无人机最后以何种造型面世持开放态度。但是，它可能会颠覆我们对航空学的一贯认识——几十年前，在加拿大科学家开始微波动力飞机项目时，他们曾首次实施了具有历史意义的飞行。 面临诸多挑战 “秃鹰”无人机最终问世时会是什么样？这一点连国防部高级研究计划署也不太确定。国防部高级研究计划署的主要任务是为五角大楼从事研究和开发工作。在网上，有人提出一种多发动机无人机的构想，但“秃鹰”项目经理丹·纽曼(Dan Newman)仅淡淡说了一句：“这个构想也不错，可以考虑。”媒体援引纽曼的话说：“航空领域有一个完美记录。我们尚未在该领域留下辉煌一页。我们试图打破这一记录。” 德罗瑞尔补充说：“毋庸置疑，‘秃鹰’无人机项目是可行的，是有可能实现的。但仍有许多困难需要克服。在这一高度飞行比在外太空会遭遇更多问题。那里存在形形色色、各种各样可怕的事情，也是投入机械装置使用的可怕地方。这个项目不仅仅涉及飞行动力学，大家正在探讨材料老化，那地方有一个臭氧浓度很高的区域，使塑料制品面临威胁。在SHARP项目，我们发现了一些解决方案，某种塑料。无论你是否相信，诸如木材等我们过去使用的材料非常适合这个项目。” 可能用微波或激光补充能源 据悉，“秃鹰”无人机使用核燃料的可能性已被排除，太阳能倒有可能。国防部高级研究计划署还寻求补充燃料供应的各种途径，也许通过微波或是激光束。能量消耗监控和可靠性对“秃鹰”无人机能否成功至关重要。涉及“秃鹰”制造及其情报、侦查和勘测设备的技术可能在5年任务结束前过时。纽曼表示，尽管相关技术必须开发出来，用于使“秃鹰”无人机离开跑道，指导其前往需要巡逻的地方，但是，在是否值得让无人机再次着落，或者“选择不着陆”(即令其坠毁)的问题上，尚未作出决定。 不是武器平台 纽曼解释说：“这是迈向未知领域的一步。我们将会对之前从未考虑的问题进行细致斟酌。”这同国防部高级研究计划署的要求基调一致，其网站称：“在这个领域，研究和技术的风险和回报都非常高，成功可能使传统军事作用和任务得到显著提升。”“秃鹰”无人机并不是作为武器平台设计的，可能会成为类似McSatellite的一种飞行器，但比太空飞船造价低。纽曼透露，开发成本限制以及飞机的其他大多数参数尚未确定。 据他介绍，“秃鹰”无人机的飞行高度在18公里和27公里之间，具有其所称的“低支持覆盖区”(low support footprint)，同时具备“自动飞行飞机的续航能力，由操作人员控制”，他们能轻而易举地在飞行中对飞机“重新布置任务”。“秃鹰”无人机在低轨道卫星上方的飞行区覆盖相当小的区域，比如说战场。间谍卫星可以迅速穿越这一区域，接着再下一次穿越之前绕地球飞行一圈。专家称，传感器清晰度和通信设备能够改善相关指数。 简约是设计关键 国防部高级研究计划署已确定由波音、洛克希德·马丁和极光飞行科学公司承担这一开发项目。极光飞行科学公司的一个“秃鹰”无人机设计看上去就像是一个飞行的字母“W”。简约似乎是“秃鹰”设计的关键因素，但纽曼表示，简约只是一个方面，其他方面还包括冗余系统和零部件老化的固定差数。他说：“我们的设计过程，我们设计优先考虑的事项，是一个完整的、反复思考的过程。” 纽曼认为，整合零部件、材料和设计对项目承包商来说是个不小的挑战。纽曼估计承包商会发现“现有零部件不能提供所需要的能力和使用寿命，他们从来没有设计过我们寻求的那类服务。该项目可能要求尚未在航空业得到应用的现有技术，否则，可能需要技术人员进行发明创新。”美国宇航局工程师吉姆·范·拉亚克(Jim Van Laak)说，如果“秃鹰”无人机每一年都在空中飞行，纵然功能丧失的速度相对缓慢，它可能也会“功能衰减”。 范·拉亚克接受《防务新闻》采访时表示，俄罗斯在设计太空飞船时会提前进行种种假设，比如假设零部件失灵、老化，备用系统与最初的设计和操作方式出现差异。因此，它们不可能遭遇类似的问题。范·拉亚克说，美国应从俄罗斯太空船设计中吸取经验：“我们不希望造出来的东西成本高昂，非常脆弱，最后成为别人的笑柄。你必须通过设想飞行器在运行中某一天遭遇的问题，以此来解决可能遇到的不确定性。” 转自： http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2008/6/207541.html
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[转载]一家中国航空制造商想用无人机来治理雾霾
gzwhxu 2015-4-22 00:16
为了解决北京不断恶化的雾霾天气和污染危机，一家中国的航空制造商正花费1000多万元人民币来研制无人机治理雾霾的项目。 中国航空工业集团下属的襄阳宏伟航空器公司（下称宏伟航空）事业部部长贺应平对界面新闻表示，公司正花费1000多万人民币来研究一款可以治理大气污染的无人机，这是国内首家将无人机应用在治理污染上的公司。 据介绍，公司对这款无人机已经研制了2年，去年3月份，公司就对柔翼无人机进行了重雾消除试验，公司计划在今年7月份通过国家气象局的鉴定后，对其进行市场推广，开始大量生产。 这款消雾无人机的全名为多功能柔翼无人机，以冲压翼伞为机翼提供升力，外型看起来像降落伞。此前据媒体报道称，它能携带700公斤用来清除雾霾的化学物质，这些化合物可以喷洒在方圆5公里范围内，其载重量是普通飞机的3倍，成本比目前用来清除雾霾的固定翼无人机低90%。即使是在浓雾中，无人机也能沿着正确路线飞行。 据媒体报道，柔翼无人机的工作原理是向空中喷洒化学催化剂，与雾霭里的粒子发生反应，凝结污染物，并令其降落在地面上。近几年，中国已经采用飞机和固定翼无人机在空中喷洒化学物质。与喷洒催化剂的其他方法相比，使用无人机不仅减少了风险，而且大大降低了成本。 中国航空工业集团公司CEO马永胜此前对媒体表示，这种无人机操作简单，无需复杂的着陆设备，因此适合在机场和港口环境下作业。对此，贺应平对界面新闻表示，柔翼无人机主要是用来去雾。机场起雾的时候影响飞机起飞降落，港口起雾的时候船只难以进港。因此柔翼无人机的主要客户群是机场、港口和气象局。目前公司跟河北气象局、宁波港等都签定了试飞协议，对该无人机进行试用。 据界面新闻了解，不包含消雾剂在内，柔翼无人机的价格在120万元左右。最多可搭载700公斤消雾剂，在5000米高空内飞行，5公里范围内进行消雾作业。除用于消雾作业外，还可以用于农业播撒、抢险救灾、航拍航测等领域。 武汉大学资源与环境学院胡将军教授对界面新闻解释称，柔翼无人机主要是用来除雾的，雾霾一旦聚集基本上无办法消散，只能通过风吹或者降雨的方式来去除。“这种无人机能减少雾，但是霾减少不了。不过没有雾当然对减少雾霾有好处。”他说。 北京大学物理学院教授毛节泰在接受媒体采访时也表示，要想真正实现雾霾治理，要从控制污染源入手。人工影响天气虽然会有一定的效果，但只是一种重污染天气下的应急手段，效果不会特别显著。 在适航许可方面，贺应平表示公司正在跟中国民航科学院商议制定相应的适航标准。在前期公司会对客户提供技术支持，为操作手提供无人机驾驶培训。 中国民航干部管理学院通用航空系博士刘洋对界面新闻分析称，近几年无人机在人工降雨、消防、农业等领域有广泛应用。利用无人机来消雾会对无人机本身的要求较高，因为无人机在飞行的安全性、稳定性、巡航控制等方面也会受雾霾的影响。 资讯转自：http://www.jiemian.com/article/248238.html
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[转载]捷报频传——中国太阳能无人机试飞 个头超大翼展40余米
zxczxc0417 2015-3-13 09:20
中国航天空气动力技术研究院研制的太阳能无人验证机进行飞行试验。 3月9日,太阳能动力飞机“阳光动力2号”开启了为期5个月的环球之旅,并将在中国重庆、南京等地停留。“阳光动力2号”白日飞行时将太阳能电力储存到蓄电池中,为夜晚飞行提供动力,从而实现“不落的飞行梦”。事实上,中国在这一领域也不落后。中国航天空气动力技术研究院很早就开始研制太阳能无人机,并取得了丰硕成果。 由中国航天空气动力技术研究院研制的太阳能无人机翼展40余米,采用大展弦比轻质结构,系继美国NASA系列后世界上最大的太阳能无人飞行器。与传统的以化学燃料为能源的飞机相比,太阳能无人飞行器不污染大气,是真正的绿色环保飞行器,而且具有高空长航时的优势,有着十分广阔的应用前景。(来源:人民网 闫嘉琪) 国产太阳能无人验证机飞行效果图
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高山兀鹫三九天产卵，你信吗？尝试无人机监视 Gyps himalayensis
热度 2 RollerMaMing 2015-1-17 23:15
再次利用无人机拍摄高山兀鹫（ Gyps himalayensis ）繁殖生态新尝试_2015_01_马鸣 撰文/拍摄 高山兀鹫在最寒冷的一月产卵，冰天雪地，数九寒天，你相信吗？ “无人”与“自动”完美结合，相辅相成，珠联璧合。无人机携带自动相机， 给自动相机安装上飞翔的翅膀，尝试利用无人机追寻和拍摄野生动物，这又是一个绝妙的创新，大大延伸了自动相机的功能，扩大了人类探索自然的视野。将无损伤取样技术推向了极致。 这让我想起一个段网络体顺口溜，绝无调侃：“无人”是一种境界，而“自动”才是达到这种境界的技术手段。 最近我们与来自新西兰自然历史制作公司、新加坡的Beach House、英国、中国五洲集团及美国国家地理频道等的制片公司合作，在新疆天山拍摄高山兀鹫繁殖生态研究纪录片。既然是纪录片，就不能脱离真实情节和野外故事。目前在为美国国家地理频道（National Geographic Channel）制作一部全新节目——关于中国的特集纪录片。第一集是关于中国文化， 第二集主题是关于中国现代化与科技发展。拍摄题目为意境中国，2014-2015年包括了云南的秀丽景色、上海军港的现代化、张家界的虚幻天地、青海的输变电、哈尔滨的冰雕、新疆哈萨克族的鹰猎等，有美景、生活、山川、工业、军事、农业、科技、攀岩、民俗、文化、城市、古迹，事无巨细按照春、夏、秋、冬的顺序，通过无人机拍摄和讲述美丽中国。 在第二集希望拍摄的其中一个场面是关于高山兀鹫繁殖过程及其科研团队的故事，是关于我们项目组利用无 人机考察高山兀鹫繁殖自然生态现象。目前摄制组正在进行一些前期研究、选点、试拍，所以想要趁方便的 时间进入天山深处了解一下繁殖观测的工作进度， 比如是什么时间交配、筑巢、产卵、孵化、出壳、育幼 、离巢，请问做这个考察需要多少经费，路途和时间有多远等等。各位也可以查询摄制组的网站，注意拍摄 动态。他们是专门为国际频道（探索频道Discovery Channel，美国国家地理频道 National Geographic Channel，历史频道 History Channel）做节目的，看了一段片花，美妙绝伦。幕后花絮：这个纪录片是与 中国的五洲传播中心及国务院新闻办合作制作的。下面是拍摄花絮，工作还在进行中。 National Geographic Channel —— 意境中国天山大峡谷拍摄 据了解，此次国新办与外国媒体合作拍摄记录片旨在对外树立我国良好国家形象，该片制作完成后将在美国 国家地理频道面向全球观众播出。确实，试用遥控飞机寻找和拍摄高山兀鹫，可以减轻体力和不必要的干扰 ，降低攀岩的危险，确实值得尝试。据说这些器材价值30多万，公司拍摄收费每天1万5千元，不算贵啊，拍 旅游宣传片很不错，其画面稳定性、震撼力和可操控性好，或许将来在水鸟数量调查发挥大作用。 故事很多，慢慢道来。在最寒冷的季节三九天，爬冰卧雪，深入天山，亲自攀岩，敬业精神，长枪大炮，武 装到牙齿，观测高山兀鹫。主要收获是确认高山兀鹫产卵时间、巢址选择、窝卵数、测试繁殖期高山兀鹫对 飞行器（无人机）噪音的反应、三九天高山兀鹫的活动规律（节律）、巢穴的结构（舒适度）、繁殖周期和 亲鸟之间的关系等。元月初，我们成功拍摄到 D-4 号巢穴，亲鸟对飞行器并不惧怕，它们成双成对守护在巢穴中，卿卿我我；元月五日，我们爬上 D-5 号巢穴，已经被铺垫一新，实际上12月它们就已经开始占巢。但是，现在高山兀鹫还没有开始产卵；下午见D-1的雄鸟给雌鸟送食物，讨好对方。空中的两架飞机，互相拍摄，景色优美。下面是拍摄花絮，工作还在进行中。 高山兀鹫在最寒冷的一月产卵，冰天雪地，数九寒天，你相信吗？拍摄花絮（马鸣 摄） 评语： “无人”与“自动”完美结合，相辅相成，珠联璧合。无人机携带自动相机， 给自动相机安装上飞翔的翅膀，尝试利用无人机追寻和拍摄野生动物，这又是一个绝妙的创新，大大延伸了自动相机的功能，扩大了人类探索自然的视野。将无损伤取样技术推向了极致。 这让我想起一个段网络体顺口溜，绝无调侃：“无人”是一种境界，而“自动”才是达到这种境界的技术手段。 高山兀鹫（ Gyps himalayensis ）为什么要选择在最寒冷的季节产卵，冰天雪地、数九寒天，按照时间推算，12月开始配对、占巢、筑巢、交配，1-2月产卵，3月幼鸟出壳，正好是早春季野生动物死亡率最高的季节，食物相对丰富。而4-9月的育雏期，在食物短缺的年份，可能拖延到10月，幼鸟才能够飞离巢穴，亲鸟几乎没有时间休息，就又要进入下一轮繁殖期，多么悲催啊。实际上，生活在海拔3000-5000米的高山兀鹫，它们一年四季都在经受着低温的考验，它们比企鹅更能够耐受低温。 http://maming3211.blog.163.com/blog/static/10927161201501242955155/ 新年伊始，摄制组来到新疆，正赶上大雪分飞，北国风光分外妖娆。在拍摄过程中，摄制组将高角度航拍摄 影技术、电脑特效以及地面追随拍摄相结合的方式，通过极具震撼力的影像，多角度地展示了中国科学院野 外科研工作者的艰辛、新方法新技能的应用、清道夫高山兀鹫的生活史、悬崖绝壁之上的兀鹫巢穴场景等不 为人知的故事，同时也将唯美的天山冬季景色呈献给全球观众。这部记录片的拍摄必将进一步提升国外观众 对高山兀鹫生存现状的了解，也将猛禽项目组推向世界，对提高中国的科技事业的知名度、实力和美誉度具 有重要的意义。 http://www.chinabirdnet.org/BBS/viewthread.php?tid=4944extra=page%3D1 2014年4月至2015年1月，中国科学院新疆生态与地理研究所马鸣研究员在国家自然科学基金项目“高山兀鹫（Gyps himalayensis）繁殖生物学及其种群状况研究”的支持下，带领项目组多次前往新疆天山后峡、和硕、和静、昭苏、乌苏等地考察高山兀鹫繁殖，并且首次成功试用八旋翼、六旋翼和四旋翼（多旋翼）遥控无人机（Phantom）及小型直升机拍摄高山兀鹫巢穴、亲鸟、幼鸟及其生长发育过程。 　　该项目旨在通过实地观测、焦点扫描、自动相机拍摄，揭示高山兀鹫对生境、巢址因子的选择性。通过 羽毛、卵壳、遗留物、食团等毒理分析，比较化学物质在其体内不同组织的含量，获得猛禽食物链中的富集 过程。分析污染因素、生境丧失、食物匮乏、繁殖力下降、兽药滥用等因素对其种群及生存的影响，最终提 出保护管理措施。 　　高山兀鹫俗称“座山雕”，是天山上最大的猛禽，学名为喜马拉雅兀鹫（Gyps himalayensis）。体型 巨大，体长90-120厘米，翼展约3米，体重可达12千克。喜食腐尸，被世人称之为自然界的清道夫。高山兀 鹫还是天葬的主要动物，倍受佛教徒爱戴和敬仰。因为人类活动几十余年的过度放牧、草原投放毒饵灭杀鼠 类（如防止旱獭传播鼠疫）、山区采矿、户外攀岩、高山生态旅游、户外探险活动、盗猎和捡蛋等，高山兀 鹫的繁殖栖息地遭到严重破坏，大型鹫类种群数量锐减。 　　马鸣研究团队采用八旋翼、六旋翼、四旋翼遥控无人机，在锁定崖壁上猛禽巢区后，将无人机放飞至海 拔3000米位置，成功拍摄到巢中的亲鸟、雏鸟、巢的结构及环境照片和录像。不但降低了科研人员攀爬山崖 的安全风险，还可从高空快速统计和获得高山兀鹫窝的结构、窝卵数、窝雏数、成活率、繁殖周期、幼鸟不 同发育阶段等信息。这对于大型食腐猛禽的保育和研究无疑是有价值的探索和尝试。 http://www.egi.ac.cn/xwzx/zhxw/201407/t20140718_4161035.html
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无人机的硝烟
热度 1 ingzha 2014-12-18 09:20
今天（ 5 月 28 日），我从网上搜索 drone （无人驾驶飞机，也叫 UAV: Unmanned Aerial Vehicle ），马上读到 “ 美国无人机在巴基斯坦 - 阿富汗边界的自治部落地区至少杀死 8 人、伤亡多人 ” 、 “ 还有五架无人机盘旋在上空，给居民造成极大恐慌 ” 、 “ 今年以来，至少有 120 人被无人机杀害 ” 的报道 。同时，美国国防部长 Panetta 再次强调无人机攻击 “ 绝对必要 ” 。 4 月 28-29 日，反战团体 “ 桃色代号 ” 在华盛顿的一个教会举办 “ 世界无人机峰会 ” ，但是来自当今无人机主战场巴基斯坦的主讲人律师 Shahzad Akbar 却无法得到签证与会。 Akbar 过去几次来过美国，还帮助美国国际开发署、联邦调查局在巴基斯坦的工作，他怎么也变成 “ 恐怖分子嫌疑 ” 了呢？因为 Akbar 律师近年来开始为巴基斯坦的无人机受难者的人权辩护，逐渐引起国际上的注意，让我们听到了巴基斯坦法庭传讯美国中央情报局在巴基斯坦的头头（他狼狈逃脱巴基斯坦）这样的维护和平、人权、正义的国际新闻。 我得知 “ 桃色代号 ” 的创始人之一、反战女士 Benjamin 本月刚出版了《无人机战争》，立即购买，几乎一口气读完。 在本书， Benjamin 提出了许多事实和问题，发人深省。奥巴马靠反战赢得了总统权力和诺贝尔和平奖声誉，但他全面推行无人机战争、维持和扩张了小布什的 “ 反恐 ” 名义下的恐怖主义战争。虽然没有正式数据，综合美国 New American Foundation 、英国 Bureau of Investigative Journalism 和巴基斯坦 Body Count 民间组织的非正式统计，在巴基斯坦的无人机死难者已经达到 3 千人左右 。五角大楼 2000 年时只有 50 架无人机，十年以后有近 7500 架。虽然军事预算被迫缩减，无人机预算却不断增加（ 17 页）。暂时不计在中央情报局、国土安全部服役的无人机，考虑到美国国防部的现有传统有人驾驶飞机数量 10767 架 ，可以预计，几年以后，无人机将成为美国空军的主力。有人以为无人机比传统飞机的服役便宜，其实不然。例如，主力机 Predator 升空一天需要 168 人协同作战，大型的 Global Hawk 则需要三百人，而目前一架 F-16 战斗机需要的协同人员不到一百名。无人机的硝烟从阿富汗、伊拉克的战场扩散到巴基斯坦、伊朗、也门、索马里、利比亚、土耳其、埃塞俄比亚、沙特阿拉伯、阿联酋、吉布提、乌兹别克、卡塔尔和叙利亚等 60 多处基地（ 59 页）和非战斗地区，还活跃在美国的墨西哥边界等处（目前只是有限地收集情报等功能，但谁能保证将来有一天，我们的后院飞来的一只 “ 小鸟 ” 不是一架微型 UAV 在监视我们的一举一动？）。本拉登的处死，也确认了奥巴马的 “ 杀害而不活捉 ” 的政策。这个政策不限于本拉登或直接对美国宣战的极端伊斯兰好战分子，甚至适用于没有被判罪的（也就是说，无辜的）美国公民。 2011 年 9 月 30 日，美国无人机在也门杀害了极端伊斯兰宣教士美国公民 al-Awlaki 和他的助手，哈佛大学法学院毕业的宪法学律师奥巴马立即宣布这种暗杀是 “ 反恐 ” 胜利（ 130-131 页）。后来，连 al-Awlaki 在美国出生的 16 岁儿子也被无人机杀害。直到今年 3 月，奥巴马的司法部长 Holder 才在西北大学法学院承认奥巴马的战争没有地理限制，在外国的无辜美国公民虽然有宪法赋予的 due process （中文通常译为 “ 正当法律程序 ” ），但不是 judicial process 司法程序。大概，奥巴马认为他听了几个顾问的意见，就履行了 due process ，可以开杀戒了。怪不得电视主播人 Colbert 不得不感叹道： “ 看来，我们的建国之父们没有这么钻牛角尖。要打赢这场没完没了的反恐战争，总免不了有受害者，其中的一个受害者就是我们的宪法 ” （ 143 页）。 Benjamin 问道：如果古巴派出无人机到迈阿密来监视反对派并暗杀恐怖分子（如爆破民航机的 Luis Posada Carriles ），如果俄罗斯派遣无人机到伦敦杀死车臣独立分子，如果中国派遣无人机到纽约来刺杀维吾尔独立分子，这个世界还有和平吗？看来，诺贝尔委员会应该取消对奥巴马的奖励，转给 Benjamin 这样的反战人士。 其次， Benjamin 还指出目前从事无人机战争的主角不是五角大楼而是中央情报局和国务（外交）部 。名义上，美国部队 2011 年 12 月以后从伊拉克撤退了，但巴格达驻留着世界上最庞大的使领馆： 11000 名外交部人员和 5 千名私营武装保安人员以及， —-—- 数目不详的无人机舰队（ 57 页）。这也是奥巴马选择中央情报局局长 Panetta 出任国防部长的原因。 中央情报局连对它是否从事战争区域以外的无人机行动的问题都不屑回答，而法庭竟然也对挑战中央情报局这一秘密战争政策的人权组织 ACLU 置之不理（ 59 页）。更令人担忧的是：由臭名昭著的黑水公司那样既没有军事纪律、也没有外交训练、更没有公众监督的私营保安武装公司 “ 承包 ” 中央情报局和外交部的一部分无人机业务（杀人），岂不 “ 更有效率 ” ？ Benjamin 的可贵之处在于她 2002 年亲身在小布什发动战争之后，马上赶到阿富汗调查无辜的战争受害者的实情，知道了战争机器之下的谎言，明白美国的安全在于赢得阿拉伯世界的民心，而不是拉拢沙特阿拉伯的专制王族或也门的独裁者那样的统治阶级。维基解密透露的美国外交部文件显示：统治了也门 30 多年的 Saleh 批准了美国无人机在也门的暗杀行动，在 2010 年 1 月向美国官员献媚： “ 我们会继续说这些攻击是我们干的，不是你们干的 ” （ 66 页）。无独有偶，除了分享美国军事技术的英国 ，把无人机投入实际战争的另一个国家就是以色列。以色列在无人机战争的理论和实践方面还是美国的老师呢！正如以色列国防部法律部头头声称： “ 你如果干一件事久了，世界就会接受你。 …… 国际法通过不断地被破坏而演进。我们既然发明了（无人机）瞄准目标暗杀的伦理，就得干下去。刚开始有很多抗议，很难放到法律框架里去讲。 8 年后，这成了合法界定的中心了 ” （ 123 页）。这个 “ 国际法 ” 的堕落，当然是因为小布什在 “9/11” 后发动的战争所需。实际上，在此之前的两个月，美国驻以色列大使 Martin Indyk 还谴责道： “ 美国政府对瞄准目标暗杀的立场非常明确：这是超法规杀人，我们不赞成 ” （ 125 页）。 “9/11” 以后，美国政府没有人说它是暗杀了。一个原中央情报局官员 2011 年承认：“我们已经从幼儿园毕业了。我们从 2001 年就开始瞄准目标暗杀，已经建立起行为规范了”（ 123 页）。美国滥用无人机的杀戒一开，马上形成国际市场，以色列可以比美国更无限制地向没有投入战争的中国、俄罗斯、法国、瑞典等公开推销 “ 经过战争考验 ” 的无人机，连美国最大的无人机专业公司 General Atomics 就是以色列工程师创立的。 “ 反恐 ” 战争，实际上就是要把整个世界变为扩大的中东火药桶。 毫不奇怪，中国将成为无人机第二大国。 2010 年 11 月 19 日，中国在珠海航展上展示了至少 25 款无人机原型（插图为装备有数枚导弹的中国 WJ-600 无人机原型），震惊世界。今年 5 月 14-15 日，中国海军舰艇编队走出第一岛链在西太平洋海域进行一系列作战训练，日本海上自卫队的预警机、反潜巡逻机及侦察艇步步紧盯。在密切跟踪中国海军舰艇编队行进路线及训练课目的过程中，日方对中国舰载无人直升机的海上起降演练给予了特别关注。作为 21 世纪战场上必不可少的武器，无人机对中国和美日同盟在从钓鱼岛到台湾岛、从东海到南海广阔海域的较量，对于中国监视北部和西部的广大山脉边境，至关重要。 除了批判靠五角大楼采购单（也就是美国居民纳税）发财的新老军工企业， Benjamin 也介绍了美国社会仍然微弱但不断成长起来的抗议无人机战争的运动。 “ Creech 14” （ 14 位公民 “ 占领 ” 拉斯维加斯边上的空军基地，这里是万里之外操纵按钮直接暗杀巴基斯坦平民的刑警队）和 “Hancock 38” （ 38 位公民 “ 妨碍 ” 空军基地交通 ）就是抵抗无人机战争 的非暴力抗争典范。虽然他们都被法庭判处 “ 有罪 ” ，但正如里根手下的原司法部长 Ramsey Clark 为他们辩护的那样： “ 他们要制止的是在本质上违反美国和国际法的无人机战争 ” ，何罪之有？连法官在推迟 4 个月的审判之后，也承认他一直无法入睡，是反战人士的教育宣传和道义上的胜利（ 165 页）。奥巴马任命的第一个国家情报总监、原海军上将 Dennis Blair 就是因为不同意无人机战争以及整个 “ 反恐 ” 战略而被奥巴马赶走的。这个每年浪费 800 亿美元的违反人道、侵犯人权的“反恐”恐怖战争，早该终止了。 当然，正如各国的民众通过民主、人权的抗争减少了世界核战争威胁一样 ，要把无人机的恐怖硝烟赶出非战斗地区（这是第一步目标），要把无人机的情报收集功能控制在公开、透明的文职管理之下（这是第二步目标。例如，未得到当地社区同意不能非法入侵），要把无人机专用于社会福利事业（如科学研究 、防灾、抢险等），需要广泛的全球社会公正运动。 赵京，中日美比较政策研究所， 2012 年 5 月 28 日（美国阵亡将士纪念日）纪念无人机死难者 http://www.nation.com.pk http://www.codepink.org/ 。此名称取自国土安全部的恐怖等级编号。 Drone Warfare: Killing By Remote Control, Medea Benjamin, OR Books, May 2012. ISBN978-1-935928-81-2, ebook ISBN 978-1-935928-82-9. 日本 かけはし周刊， 2012 年 5 月 14 日。 US Congressional Research Service, “Unmanned Aerial Systems,” January 3, 2012. 据华盛顿邮报 2011 年 12 月 21 日报道，加州选出的共和党国会议员 Brian Bilbray 说：无人机这样受欢迎，将来有一天， Predator 会被选为美国总统 （ 55 页）。国会的 Congressional Unmanned Systems Caucus 五十名议员，几乎是清一色的无人机战争和商业的朋友代言人。除了波音、洛克马丁、雷神、 Northrop Gruman 等传统大型军工企业，新起的无人机专业公司也花费巨额用于政治游说，所以无人机在国会这样受欢迎。 插图是美国国防尖端研究项目署委托 Aero Vironment 公司开发的纳米型蜂鸟机。 中文一贯把 State Department 译为 “ 国务院 ” ，不对。 2012 年 5 月 29 日后补：今天的华尔街日报（此文没有中译版）头版报道奥巴马当局决定出售战斗无人机装备意大利的航空母舰，国会没有议员反对出售，唯一的顾虑是高科技泄密，但意大利不太可能自行开发这样复杂的无人机系统。下一个买主可能是日本“自卫队”了。 文革结束后，中国唯一的高科技就是“两弹一星”。 我 1980 年刚进入清华大学工程物理系（冷战时期由核工业部与教育部共管）时，听到邓小平感谢我们说： “ 没有核武器，我怎么敢说中美苏三角格局？ ” 颇为自豪。但我因为试图在清华大学组织独立的学生会选举，毕业时被取消入党预备资格、发配兰州；我因为在日本编辑杂志，组织中国留学生的民主、人权活动，被没收护照、被取消国家教委的奖学金、并被赶出大学和日本；我在逃来美国的十几年无国籍难民身份期间，因为参加各种反战、社会主义活动，也被国土安全部和联邦调查局刁难。 最新一期的 2012 年 6 月 Forbes 杂志有一篇关于无人机高科技风险投资的报道，指出国防部最需要开发无人机之间的通讯软件。看来，机器人之间的空战为时不远了。
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擦亮航拍无人机的眼睛
热度 5 YongDuSci 2014-11-12 03:11
擦亮航拍无人机的眼睛 无人机技术的发展给对地观测带来了革命性的机遇。作为卫星观测的有力补充，无人机可以做到卫星遥感所无法做到的观测，尽管观测精度和数据的准确性还有一段很长的路要走。以往出现各种灾难的时候，遥感工作者经常会感叹，卫星过境时间与观测的现场不匹配，要等几天。等到了卫星过境又是云或者霾，看不清地面。虽然雷达卫星可以提供全天候观测数据，还远不如光学卫星图像的观测结果。这就是卫星遥感的尴尬。 航拍无人机既可以提供低空高分辨率观测，又相对来说不惧危险（与载人航拍相比）。但是有一点，对于低空的霾分布，特别是霾的非均匀分布，航拍无人机还是无法回避。模糊的航拍观测图像，影响作图的美观，也将直接影响到领导层的决策。 针对航拍无人机的这些问题，我们初步开发了实时图像去霾或减霾的处理技术。可以使航拍无人机的观测结果，在现场实时得到改善。一般的处理时间都在 1 秒之内。对于目标探测，灾害估计和其他应用有着重要意义。以下是部分初步测试的结果，图像全部来自网络，如果有版权问题，请及时联系我们。由于是网络图像，本身 JPG 格式的图像质量就不高，有些基本信息不完整。如果有原始观测质量的图像，可以产生更高质量的结果。
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从无人机事件看行业监管、垄断利益与依法治国
wya 2014-10-22 19:21
博主注： 从下文可以看一看，在中国一个航模上天需要多少部门同意、需要考取多少资质？ 一方面说国内尚没有针对无人机的法规，一方面又要求这么多程序审批才能升空，究竟是国家法律说了算还是部门行业规章说了算？ 法律不禁止就是允许，既然允许了，还要设置这么多行业、部门的门槛？有了门槛也不监管，或者有利益才监管， 放水养鱼有什么不同？ 等到鱼变成龙王，放水就变为合法了，淘宝、支付宝就是这样的例子。若干年前的网店交易不纳税、无照经营金融银行业务，等到做大做强了，美其名曰：改革创新模式！改革就是要突破现有法规！ 只要胆子大、敢违法、有关系就可以大打擦边球，或者令监管者睁一只眼闭一只眼， 利用潜规则使自己做大做强；而遵纪守法者则只能等若干年后法律更新了才能出手。那时虾米已经变成龙王，甚至与监管者一道变成行业规则的制定者。 违法者变英雄，守法者变狗熊，公平和正义何在？法律的尊严何在？ 法律的更新速度应该加快，同时对违法者要及时监管。不能使违法变成创新、发展的原动力，否则就变成了违法者和守法者的不公平竞争。 http://news.163.com/14/1022/02/A94JLO9N00014AED.html 新京报讯 没有航拍资质、未申请空域，北京一家航空科技公司的员工便操纵燃油助力航模飞行机进行航空测绘，造成多架次民航飞机避让、延误，军队出动直升机迫降的后果。 近日，该公司的三名员工因涉嫌过失以危险方法危害公共安全罪被起诉至平谷法院。 事发：军方雷达发现飞行物 被告人分别为北京某航空科技有限公司飞行队的队长郝某、员工乔某和李某。 公诉机关指控，被告人郝某受公司总经理牛某的指派，在明知本公司不具备航空摄影测绘资质且未申请空域的情况下，于2013年12月28日指派乔某、李某、王某（另案处理）对河北一家测绘公司承接的河北三河公务机场项目进行航拍测绘。乔某、李某、王某均在 明知自己不具备操纵无人机资质 以及不清楚本公司是否 申请空域 的情况下，于2013年12月29日在北京市平谷区马坊镇石佛寺村南公路上，操纵燃油助力航模飞行机升空进行地貌拍摄。在飞行拍摄过程中被解放军空军雷达检测发现为不明飞行物，后北京军区空军出动直升机将其迫降。郝某等三人涉嫌过失以危险方法危害公共安全罪。 处置：2架歼击机待命升空 据当时的北京警方通报，2013年12月29日，首都机场以东空域出现一不明飞行物，导致首都机场十余班次航班延误起飞、两班次航班空中避让。警方会同相关部门将该不明飞行物拦截，飞行物为一架经航模改装的无人机。 民航部门知情人士透露，当天中午，相关部门雷达发现首都机场东部有一不明飞行物移动，飞行高度约700米，时速达100多公里。 据介绍，此次非法航拍造成国航经济损失达18148元，北京军区空军组织各级指挥机构和部队共1226人参与处置，2架歼击机待命升空，2架直升机升空，雷达开机26部，动用车辆123台。 事发后，郝某经警方通知主动到案，其他被告人后被控制。 追访 无人机管理法规“缺位” 某民航业内人士介绍，根据民航相关规定， 如果要有飞行器起飞，需要经过三方审批，即地区管理局、空管局和空军。 地区管理局要掌握飞行审批计划以及申请公司飞行资质；空管局主要掌握是否适合在这一区域调度飞行，如何避让民航航班；空军主要掌握低空空域是否可以在某一时段对其开放。 该人士表示，国内目前没有任何针对无人机管理的法规。针对此案，以前也没有类似的判例。按照国内相关法律法规，目前对这样的行为没有明确的处罚依据。 但这种行为已经影响了十几次航班的起降，应属后果较为严重。 据了解，无论民航局或相关方面都有意向规范无人机飞行管理，相关的规定也正在制订当中。 刑法 过失以危险方法危害公共安全罪：放火、决水、爆炸、投毒或者以其他危险方法致人重伤、死亡或者使公私财产遭受重大损失的，处十年以上有期徒刑、无期徒刑或者死刑。过失犯前款罪的，处三年以上七年以下有期徒刑；情节较轻的，处三年以下有期徒刑或者拘役。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=43347do=blogid=832933 我们的无人机团队 评论 (3 个评论 ) 王英安 2014-10-6 00:21 无人机在国内亚马逊上已经有卖了，可以参考。 博主回复 (2014-10-6 08:51) ： 谢谢！ 王英安 2014-10-6 00:20 很有趣，是否需要空管授权？每次航拍之前是否需要向测绘等部门申请许可？ SystolicArray 2014-10-4 08:51 香港科技大学一个小伙子做出来的无人机比你们这一大群人做出来的漂亮多了。 博主回复 (2014-10-5 11:00) ： 关键是应用目标和适应性。
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