無人機將大有可為

而小型戰(zhàn)術無人機，則屬于較為高級的無人機系統(tǒng)，具有較大的飛行半徑和續(xù)航能力，被廣泛利用于陸軍、海軍、內(nèi)政等方面。比如CH-1和CH-2無人機，不僅是“彩虹”系列無人機最早的成員，二者都采用火箭助推起飛、傘降回收的飛行器平臺。

此外，作為大型無人機并可執(zhí)行復雜戰(zhàn)術或廣域監(jiān)視任務的CH-3，是一種多用途的無人機，通過掛載光電載荷、合成孔徑雷達、電子戰(zhàn)設備等，能夠實現(xiàn)不同類型的戰(zhàn)術任務，航時可達12個小時，利用簡易機場即可完成起降。

“目前獲得國家出口許可的最高端無人機系統(tǒng)是CH-4，不僅保持了長航時的特點，還能同時掛載4到6枚45千克量級的武器，深受客戶喜愛。”石文透 露，現(xiàn)正在致力于地面效應無人飛行器的實用化、產(chǎn)品化，這是一支神秘的無人機類型，它根據(jù)空氣動力學原理，可實現(xiàn)獨特的突防優(yōu)勢，已完成了多次飛行驗證。 “地效飛行器在離地一定高度內(nèi)飛行時，其升阻比會高于其他高度，也就是意味著在這個高度以下飛行，阻力更小，可用于軍事用途中的貼地飛行，使得敵方地面預 警雷達無法發(fā)現(xiàn)我方飛行器，借助于這種長時間游弋在海面的地面效應飛行器，可以構建牢固的攻防網(wǎng)絡，實現(xiàn)多種監(jiān)測任務。”

石文相信，在不久的將來，與“彩虹”相關的故事和經(jīng)歷，將被陸續(xù)披露出來，而且“彩虹”在實戰(zhàn)中的靚影，也會不斷浮現(xiàn)于云端。

成效顯著 前景廣闊

作為國際化的制造商，研究院在無人機各類應用集成制造方面具有豐富的工程經(jīng)驗及較高的技術水平，產(chǎn)品體系涵蓋超近程、近程、中程、遠程等十余型，完 成光電偵察、雷達偵察、電子偵察、航空物探、環(huán)境監(jiān)測、三維地形測繪、偵察打擊一體化等無人機應用系統(tǒng)的集成制造，在國內(nèi)無人機行業(yè)已成為實力雄厚的中堅 力量。

“研究院既是我國無人機領域知名的研發(fā)設計機構和系統(tǒng)集成商，也是我國最早實現(xiàn)無人機批量出口且出口量最大的單位。”石文強調(diào)，從2012年起，“彩虹”系列無人機就開始注重民用產(chǎn)業(yè)相關應用的探索，并在諸多領域取得了顯著的成果。

如與地質(zhì)方面用戶聯(lián)合開展的無人機航空物探綜合應用示范項目，將CH-3無人機平臺應用到航空物探領域，通過突破航磁型無人機氣動外形一體化設計、 超低空地形跟隨飛行控制律設計等關鍵技術，不僅實現(xiàn)了在低山地地區(qū)的長航時、全夜航的作業(yè)模式，還安全高效，且高質(zhì)量地完成了13000余公里的航磁、航 放生產(chǎn)任務，這標志著我國自主研制的無人機航磁、航放綜合系統(tǒng)基本實現(xiàn)工程作業(yè)實用化，具備了全國大范圍推廣的應用前景。

對此，中國地質(zhì)科學院地球物理地球化學勘查研究所（以下簡稱為“物化探所”）航空物探室副主任李文杰深有感觸，在使用“彩虹”無人機航空物探系統(tǒng) 前，航空物探工作都是基于有人駕駛飛機來完成。根據(jù)物探勘查目標不同一般將飛行高度設定在80—200米之間。在如此低的飛行高度，并以每小時180公里 —230公里的速度飛行開展作業(yè)，這對飛行員的駕駛經(jīng)驗和技能有特定的要求。

李文杰分析道，正常來講，一個飛行架次有人駕駛飛機要飛5個小時左右，這樣長時間超低空飛行作業(yè)的勞動強度很大，飛行員很難高精度保持航跡、航向和 飛行高度。同時，因不同飛行員的飛行技能、經(jīng)驗不同，在開展作業(yè)時其飛行質(zhì)量也不一致，這就造成航空物探數(shù)據(jù)的一致性等數(shù)據(jù)質(zhì)量較差。

“而無人機航空物探系統(tǒng)的研發(fā)和實用化應用，則在一定程度上有效緩解了以上問題。”李文杰稱，它在航空物探作業(yè)時由飛控電腦控制自動實施飛行測量， 不會因疲勞或駕駛經(jīng)驗不足造成飛行質(zhì)量下降。同時，也不存在人員安全風險，因而在測量質(zhì)量、安全性等方面具有顯著優(yōu)勢。此外，無人機易于部署，能夠在夜間 開展作業(yè)，可明顯提高野外作業(yè)效率，降低成本。

據(jù)了解，無人機航空物探的作業(yè)成本現(xiàn)在約為載人機航空物探的80%左右。通過實施一站多機、衛(wèi)通遙測等先進技術，無人機航空物探的作業(yè)成本仍有較大縮減空間。

李文杰舉例講，今年在新疆克拉瑪依地區(qū)完成的13000測量千米示范應用項目中，最大續(xù)航達10小時的CH-3無人機，理論測量航程為1800測線 千米。而我國航空物探最常使用的有人飛機，僅能飛行4至5小時，理論測量航程只有約1035測線千米。顯而易見，無人機航空物探的效率更高，單位時間段內(nèi) 的測量效率約比載人機提高了20%—50%。

有此同感的核工業(yè)航測遙感中心總工程師李懷淵也稱，使用無人機進行航空物探測量作業(yè)，除了實現(xiàn)晝夜全天候、長航時作業(yè)之外，還大大提高了測量效率，降低風險，且不受能見度和飛行人員疲勞度等因素的影響。

隨材料、控制、計算機等相關技術的發(fā)展，近年來，無人機技術與無人機系統(tǒng)應用技術實現(xiàn)了重大突破，克服了衛(wèi)星平臺的觀測周期限制和地面觀測平臺的觀 測區(qū)域限制，真正具備與形成了高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率的對地觀測、對地探測、靈活中繼能力，使其在國民經(jīng)濟建設中應用價值逐步顯現(xiàn)。

同時，在實際應用中，無人機在機體、發(fā)動機、燃料消耗、操縱訓練、后勤和維修等費用方面要比有人駕駛飛機低得多,并以其尺寸小、機動性大而獲得較強的適應性，尤其是在執(zhí)行對地被動觀測、對地主動探測、通信中繼等民用任務方面顯得特別有利。

共同合作 促進發(fā)展

雖說無人機在很多行業(yè)已蓬勃發(fā)展，取得成效。但是也應看到，其民用存在大量的炒作與泡沫，且沒有形成有效的行業(yè)規(guī)范、產(chǎn)品規(guī)范。當前，在使用中暴露出的主要問題是抗惡劣氣象、通信能力和抗干擾，以及指揮與控制。

李文杰認為，除了無人機操作、維護人員相對較多，不利于成本控制之外，無人機航空物探作業(yè)期間的準備等程序也較為繁瑣，在地形條件復雜的地區(qū)和氣象條件下，適應能力仍受限制。

“還有無人機超低空控制及避障問題，有待于解決和改進。”李懷淵補充道。

針對此，石文表示，如果以人的年齡來比喻無人機民用行業(yè)的發(fā)展，那么，它的應用技術僅是相當于一個十六七歲的小伙子，尚在成長。“行業(yè)的成熟更需要參與者的耐心潛修，方能將無人機民用產(chǎn)業(yè)培育成為一個健康產(chǎn)業(yè)，朝陽產(chǎn)業(yè)。”

石文稱，會借鑒載人飛機的經(jīng)驗和技術，強化無人機系統(tǒng)在風雨、冰雪、煙霧、強沙塵等復雜氣象條件下的起降和飛行能力。并將研發(fā)先進大容量、高速率、抗干擾數(shù)據(jù)鏈，來改進和完善指揮控制技術。

當談到無人機的今后發(fā)展時，李文杰說，無人機航空物探技術已能在一定條件下部分取代有人機開展航空物探作業(yè)，這取決于無人機的人員安全風險小、成本 低、運行效率高、飛行測量精度高等優(yōu)勢，尤其是一站多機、夜航能力等特殊優(yōu)勢，使其改變了過去有人機航空物探時僅能由一架飛機在白天開展工作的方法，開創(chuàng) 了新的作業(yè)模式。“總之，無人機航空物探技術具有廣闊的應用前景。”

李懷淵也稱，航空物探測量將進入一個新的階段，實現(xiàn)全國范圍基礎航空物探測量的全覆蓋，也可走出國門服務于其他國家。“今后計劃在航空磁法測量、放射性測量、電磁法測量等單方法或組合方法方面，采用無人機作為空中平臺進行合作。”

如今，無人機民用應用產(chǎn)業(yè)化才剛剛開始起步，低空通航領域的開放及無人機使用的相關政策制定更進一步促使此行業(yè)的發(fā)展。

石文指出，明年的重點工作是：首先，與用戶緊密合作，在新組建無人機工程中心的基礎上，形成以總體設計部、神舟飛行器公司、工程中心為核心的無人機完整產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、保障維護、飛行服務等。

其次，研發(fā)新型高性能無人機，并積極開拓、擴展國內(nèi)外軍用和民用兩大市場。