看過央視“錢塘觀潮”節(jié)目、好萊塢《007之大破天幕殺機》或北京奧運會開幕式的觀眾，可能都不會忘記屏幕上波濤洶涌的江水、扣人心弦的追斗、繽紛絢爛的煙花。
然而，也許大家并不知道，這些“大場面”的拍攝者竟然是一個“小家伙”—無人機。 “我們要讓技術(shù)和藝術(shù)融為一體。”9月25日，在2013中國無人機系統(tǒng)峰會上，F(xiàn)lying-Cam公司的首席執(zhí)行官兼總裁Emannuel Previnaire在展示無人機拍攝領(lǐng)域的諸多成就時說。
縱觀國外，美國、俄羅斯、以色列等無人機強國，始終沒有停止在無人機民用領(lǐng)域積極探索的“步伐”。當然，我國民用無人機也正瞄準前方，努力趕超國際步伐。
向民用“滲透”
當然，民用無人機的應用，不僅僅是拍攝。
“今年3月3日下午1點41分，云南洱源地震，民政部衛(wèi)星減災應用中心在下午3點半便派遣應急無人機監(jiān)測站趕赴現(xiàn)場開展遙感應急監(jiān)測。”民政部國家減災中心高級工程師徐豐回憶說，到第二天中午11點，他們就累計獲得重災區(qū)洱源縣煉鐵鄉(xiāng)0.15米空間分辨率無人機影像248張，覆蓋區(qū)域約13平方公里。
其實，在近些年的汶川、玉樹、雅安地震和舟曲泥石流等重大自然災難中，無人機早已成為了一支獨特的應急監(jiān)測和救援隊伍。
“除此之外，我國無人機的應用已經(jīng)比較廣泛。”中國航天科工集團公司科技委副主任楊寶奎說。
比如，氣象探測、海洋監(jiān)測、遙感測繪、作業(yè)飛行等應用領(lǐng)域里，無人機也創(chuàng)建了一批批新型工作團隊。
據(jù)了解，目前我國民用無人機共有130余家研制單位和15000架使用量，民用無人機的種類也已逐漸豐富，包括固定翼無人機、旋翼無人機、飛艇無人機等。
而這些發(fā)展成果，在中國航天科工集團第三研究院海鷹航空通用裝備有限責任公司總工程師曲蘊杰看來，很大程度上是高空、高速、中遠程、長航時、大載荷等軍用無人機技術(shù)逐漸向民用“滲透”的結(jié)果。
“第四階段”預言
據(jù)曲蘊杰介紹，我國無人機市場大致經(jīng)歷了三個階段：早期市場需求由軍用壟斷，慣性組建、控制系統(tǒng)技術(shù)不成熟，成本高;上世紀90年代至本世紀初，部分企業(yè)對無人機進行探索，市場開始向民用“滲透”，出現(xiàn)了低端民用小型無人機;如今，軍用需求飽滿的同時，民用領(lǐng)域遍地開花，只是尚未找到合適的盈利模式。
“未來10年，民用無人機將占據(jù)6.1%的市場交付價值份額和12%的市場交付數(shù)量份額。”曲蘊杰對全球范圍內(nèi)民用無人機市場份額保持樂觀態(tài)度。
不僅如此，他還提出了對無人機市場發(fā)展“第四階段”的展望。“"第四階段"將成為無人機行業(yè)發(fā)展成熟的黃金階段。”曲蘊杰表示，不斷成熟的飛控、發(fā)動機技術(shù)使總體技術(shù)、市場需求乃至整個行業(yè)趨向成熟。
他預計，隨著“第四階段”的到來，部分經(jīng)過股份制改造的軍工企業(yè)將涉足民用領(lǐng)域，憑借技術(shù)優(yōu)勢占據(jù)部分市場;民營企業(yè)也將通過技術(shù)、市場、資質(zhì)競爭優(yōu)勝劣汰，發(fā)展出幾家骨干企業(yè)。
“要用需求引導來推進無人機的行業(yè)發(fā)展。”曲蘊杰說，“基礎(chǔ)技術(shù)的成熟將使無人機系統(tǒng)向模塊化、智能化、系列化、實用化發(fā)展，民用需求也會因此打開。”
標準空白待填補
如果說我國民用無人機仍處于發(fā)軔期的話，那么若想走向未來的“成熟”，最先要解決的就是標準問題。
“現(xiàn)在我國民用無人機方面，軍用單位和民用單位都有參與，設(shè)計水平參差不齊。”楊寶奎說。
中國航空綜合技術(shù)研究所標準化技術(shù)研究與應用中心副主任舒振杰坦言，國內(nèi)部分民用無人機制造商介入成本低，實驗經(jīng)驗不足;而另一些有人機設(shè)計單位過于依賴“有人機”設(shè)計經(jīng)驗，導致“過設(shè)計”。結(jié)果造成了我國無人機研發(fā)單位多、布局不合理、重復建設(shè)、經(jīng)費浪費等情況。
由此看來，我國無人機系統(tǒng)標準建設(shè)迫在眉睫。
而國外無人機系統(tǒng)，往往都是通過國家層面進行頂層規(guī)劃，側(cè)重系統(tǒng)管理和使用標準的制定;通過協(xié)會層面開展技術(shù)支撐，聚焦系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)、實驗標準的制定。
“國外無人機系統(tǒng)多為軍民通用技術(shù)標準，內(nèi)容覆蓋互操作、適航操作訓練、指揮控制、頻道管理，以及認證、感知與規(guī)避等方面，注重標準體系的發(fā)展與完善，注重頂層規(guī)劃及其內(nèi)容的定期更迭。”舒振杰說。
相比之下，我國無論是國家標準還是航空行業(yè)標準都處于“空白”。
“無人機系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展必須伴隨標準的等同發(fā)展。”舒振杰建議，國內(nèi)要加大無人機專用標準的編制力度，政府部門要立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展及軍民融合，重點推進管理標準，如市場準入、頻譜要求、適航與安全性相關(guān)要求的建立;工業(yè)部門則要明確總體與結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)、控制站、材料、實驗與評定、保障系統(tǒng)標準。同時還要積極引進與無人機相關(guān)的國外先進標準，重視有人機標準在無人機中的使用。
性能差距待縮小
對國土資源航空物探遙感中心物探部主任周堅鑫來說，他對用無人機部分替代有人機進行地球勘探的前景，還有些許無奈。
“在實際應用中，無人機的性能與我們的要求還有較大差距。”周堅鑫在接受《中國科學報》記者采訪時直言。
“民用無人機對性能的要求并不低于軍用。”周堅鑫進一步解釋說，“對于航空物探測量無人機來說，磁干擾特性要符合測量要求;有效載荷要大于50公斤，個別要大于300公斤;飛行時間要超過5個小時，幾十小時的更好;控制距離要大于100公里，越遠越好;壽命要長，能夠反復、多航次飛行;具備沿地形作超低空、起伏飛行能力;還需要實現(xiàn)船載測量能力。”
曲蘊杰也認為，我國民用無人機在發(fā)展中還受到安全性不高、成本相對昂貴、自主性能不理想、空域管理體系不健全等多方面因素制約。“比方說在平臺技術(shù)方面，目前有80%的無人機平臺問題是動力裝置故障，這一故障將對地面安全造成嚴重危害。”
楊寶奎表示，民用無人機對技術(shù)水平的高要求，為技術(shù)發(fā)展提供了動力。對此，曲蘊杰建議，要避免民用無人機最后變成“空中垃圾”，應著力從平臺、載荷、處理器智能化、空管和通信等關(guān)鍵技術(shù)著手，縮小無人機性能與要求間的差距。
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