無人機漫談優(yōu)質課件

第一章：無人機在軍事、民用領域中的運用掠影第二章：無人的基本概念及系統(tǒng)組成第三章：空戰(zhàn)奇兵—世界無人機家族第四章：無人機——微小殺手锏第五章：無人機——民用航空的新寵兒第六章：無人機的發(fā)射及飛行控制第七章：走向未來的無人機無人機漫談

網絡中心站信息站

立體實時化戰(zhàn)爭

無人機——具有轉型能力的裝備

無人機將在未來20年至50年主宰天空序網絡中心站信息站網絡中心戰(zhàn)（Network-centricwarfare，NCW），美國國防部所創(chuàng)的新軍事指導原則，化資訊優(yōu)勢為戰(zhàn)爭優(yōu)勢。用極可靠的網絡聯(lián)絡在地面上分隔開但資訊充足的部隊，發(fā)展新的組織及戰(zhàn)斗方法。網絡容許人們分享更多資訊、合作及情境意識，以致理論上可以令各部一致，指揮更快。未來戰(zhàn)場將是一個由眾多計算機通過有線/無線等方式構成的一個巨大網絡。立體實時化戰(zhàn)爭陸、海、空、天、電等諸多領域的偵察、監(jiān)視、定位導航、指揮控制、火力打擊、支援保障系統(tǒng)乃至單車、單炮、單兵等作戰(zhàn)單元連接在一起，使戰(zhàn)爭空間立體化、戰(zhàn)爭速度實時化。具有轉型能力的裝備無人機將是未來情報、監(jiān)視、偵察以及打擊任務主要裝備。無人機將演變成一種攻防兼?zhèn)涞娜赂拍钗淦?。進入新世紀的無人機將在信息戰(zhàn)、精確打擊作戰(zhàn)、無人化作戰(zhàn)和陸海空天電一體化作戰(zhàn)中大顯身手，并將對作戰(zhàn)思想、作戰(zhàn)樣式和編制體制等諸多方面產生重大影響。無人機將在未來20年至50年主宰天空專家預測：到2050年，無人機將廣泛應用于各國部隊，并有取代有人機的趨勢(軍用)。無人機現(xiàn)在已經向民用的各個領域滲透，隨無人機技術的進步，無人機將在民用領域中發(fā)揮更為巨大的作用。無人機在民用空域中運行。視頻1第一章：無人機在軍事民用領域中的運用掠影現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭中運用民用領域中運用

RPV時代無人機時代(UAV)無人機戰(zhàn)斗機時代(UCAV)無人機在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭中掠影—1

Ⅰ、20世紀70年代，RPV時代Ⅱ、20世紀80年代后，無人機時代(UAV)作用：偵察、監(jiān)視、目標捕獲、誘餌、戰(zhàn)場管理、炮火支援和空襲后目標毀傷評估

1976年，以色列與埃及戰(zhàn)爭

1982年，貝卡谷地之戰(zhàn)

1991年，海灣戰(zhàn)爭

波黑戰(zhàn)爭科索沃戰(zhàn)爭車臣戰(zhàn)爭

阿富汗戰(zhàn)爭伊拉克戰(zhàn)爭視頻2無人機在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭中掠影—2Ⅲ、無人機戰(zhàn)斗機時代(UCAV)

2001年，捕食者首次發(fā)射海爾法導彈

2006年，伊拉克捕食者再次發(fā)射導彈

2008年，MQ-9向車輛投擲GBU-12激光制導炸彈

2011年，美軍無人機在巴基斯坦境內發(fā)動36起襲擊，打死260多人。美無人機6月3日深夜對南瓦濟里斯坦發(fā)動空襲，打死了美國通緝的“伊斯蘭圣戰(zhàn)運動”組織領導人伊利亞斯·卡什米里。

“捕食者”利比亞“空中演武場”的“獨行俠”作用：偵察、監(jiān)視、目標捕獲、誘餌、戰(zhàn)場管理與打擊一體化，“發(fā)現(xiàn)——摧毀”地球停轉日視頻3無人機在民用領域運用掠影航空攝影災情檢測地球物理探礦氣象探測道路巡視交通管理電力線路查詢通信中繼無人機具有的發(fā)展優(yōu)勢隱蔽性好、生命力強起降簡單、操作靈活適應性強安全性高造價低廉、不懼傷亡高本領第二章：無人機概念發(fā)展及系統(tǒng)組成無人機無人機系統(tǒng)區(qū)分兩個概念：1、無人機的概念

機上無人駕駛、自主推進，由無線電遙控或自身程序控制或自主控制，利用空氣動力承載飛行并可回收重復使用的飛行器。

無線電遙控自身程序控制自主控制2、無人機的發(fā)展歷程風箏遙控航模飛機(1909)

滑翔炸彈(1915年德國西門子)

靶機時代(20世紀50~60年代)

偵察機時代(RPV,20世紀70年代前)

無人機時代(RPV,20世紀80年代后)

無人戰(zhàn)斗機3、無人機組成機翼尾翼機身起落架動力裝置(襟翼縫翼副翼等)4、無人機系統(tǒng)組成無人機主控制站發(fā)射回收控制站通信系統(tǒng)發(fā)射回收控制站主控制站無人機衛(wèi)星預警機/同溫層平臺無人機系統(tǒng)的核心，各種任務載荷的平臺偵察和監(jiān)視（探測、識別、認清）

可見光成像、紅外成像、合成孔徑雷達電子戰(zhàn)（檢測、利用、阻止或減少敵方對電磁譜的使用）

電子支援措施（ESM）、電子對抗措施（ECM）電子反對抗措施（ECCM）武器的運送發(fā)射平臺（空地導彈）任務載荷系統(tǒng)：主控制站任務規(guī)劃控制無人機飛行控制無人機完成相應的任務發(fā)射回收控制站控制引導無人機起飛著陸通訊系統(tǒng)將地面信號發(fā)送給無人機獲取其他導航設備的傳送的信息實時傳回無人機狀態(tài)信息傳回無人機獲取的情報信息以及執(zhí)行任務信息5、無人機分類長航時/戰(zhàn)略無人機(捕食者搜索者)中程無人機(350無人機)短程無人機(先鋒)近程無人機(“Orbiter”)長航時無人機

高空型：飛行高度通常在18000米以上，續(xù)航時間大于24小時中空型：飛行高度一般為數(shù)千米，續(xù)航時間大于12小時

全球鷹中程無人機D-21活動半徑在700～1000千米可實施可見光照相偵察、紅外線和電視攝像偵察，能實時傳輸圖像主要用于海軍、海軍陸戰(zhàn)隊和空軍的軍以上部隊在攻擊目標前的大面積快速偵察和在攻擊后，進行戰(zhàn)果評估。

短程無人機偵察兵Scout活動半徑在150～350千米小型無人機，最大尺寸3~5米。全機重量小于200KG

適用于陸軍的軍、師級和海軍陸戰(zhàn)隊的旅級部隊進行戰(zhàn)場偵察監(jiān)視、目標搜索與定位以及戰(zhàn)果評估等近程無人機Orbiter活動半徑在幾～幾十千米小型無人機，最大尺寸2~4米。全機重量小于100kg，甚至20kg，飛行速度小

適用于陸軍的旅或營級部隊以及小型艦艇進行戰(zhàn)地偵察監(jiān)視和指揮。第三章：空戰(zhàn)奇兵——無人機家族美國英國以色列俄羅斯中國空戰(zhàn)奇兵無人機家族空戰(zhàn)奇兵

兵不血刃，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的驕子

戰(zhàn)場偵查生力軍空中飛刀，無人機化空戰(zhàn)尖兵遙控戰(zhàn)爭于千里之外、戰(zhàn)場引誘騷擾高手特種作戰(zhàn)利器、軍事訓練好幫手兵不血刃，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的驕子，戰(zhàn)場偵查生力軍越南戰(zhàn)爭

1973年，第四次中東戰(zhàn)爭

1991年，海灣戰(zhàn)爭

1995年，波黑戰(zhàn)爭

1999年3月24日，科索沃戰(zhàn)爭

南斯拉夫戰(zhàn)爭兩次車臣戰(zhàn)爭空中飛刀，無人化空中尖兵2001年，阿富汗戰(zhàn)場，無人機首開攻擊作戰(zhàn)的先河，無人機改變了自己只攻不防的歷史命運，拉開了無人機作戰(zhàn)的序幕。

配角主角

戰(zhàn)斗無人機是下一代戰(zhàn)斗機的發(fā)展方向

戰(zhàn)斗無人機速度可達到12~15Ma，對空、對地、反戰(zhàn)術導彈等遙控于千里之外、戰(zhàn)場引誘騷擾高手

利用無人機誘使敵雷達等電子偵查設備開機，獲取有關信息；模擬顯示假目標，引誘敵防空武器射擊，吸引敵火力，掩護己方機群突防，從而對敵方飛機、指揮通訊系統(tǒng)、地面雷達和各種電子設備實施偵查與干擾。

貝卡谷地戰(zhàn)爭

阿富汗戰(zhàn)爭特種作戰(zhàn)利器和軍事訓練好幫手

深入敵后，縱深作戰(zhàn)

靶機

深入惡劣環(huán)境1、美國越南戰(zhàn)爭期間，有人軍用偵察機應該說得到了廣泛地應用，像U-2、SR-71等，但是在這個期間，U-2偵察機在越南、前蘇聯(lián)和我國的上空接連被擊落下來，損失慘重。于是美國人就提出來了，要研制無人偵察機。這樣就可以減少人員的傷亡。于是美國人首先把火蜂靶機改裝成無人駕駛偵察機。BQM-34火峰AQM-34該機是在火蜂Ⅰ靶機的基礎上改型而成，相繼有24個以上的型號投產問世。它主要執(zhí)行偵察、監(jiān)視和電子戰(zhàn)等多種任務，曾大量投入越南戰(zhàn)場。該機可由地面用火箭助推發(fā)射，或由母機帶到空中投放；靠自帶的降落傘在陸上、水上或空中回收。

“獵人”是一種短距離偵察機，在距離前線部隊和海軍基準點150公里以外為美軍軍、師級和美國海軍陸戰(zhàn)隊遠征旅提供偵察、監(jiān)視和目標截獲保障。該無人機能晝夜飛行，不受氣象條件限制。獵人

捕食者無人機是美軍用于為戰(zhàn)區(qū)指揮官及合成部隊指揮官進行決策提供情報支持的中空長航時無人偵察機。機長8.27米，翼展14.87米，最大活動半徑3700公里，最大飛行時速240公里。捕食者在目標上空留空時間24小時，最大續(xù)航時間60小時。該機裝有光電／紅外偵察設備、GPS導航設備和具有全天候偵察能力的合成孔徑雷達，在4000公尺高處分辨率為0.3米，對目標定位精度0.25米?？刹捎密浭街懟蚪德鋫憔o急回收。全球鷹高空持久性先進概念技術驗證”計劃的一部分，1995年啟動，美國空軍乃至全世界最先進的無人機。

可從美國本土起飛到達全球任何地點進行偵察，可在距基地5500km的目標上空連續(xù)偵察監(jiān)視24h，然后返回基地。2001年4月22日，“全球鷹”完成了從美國到澳大利亞的越洋飛行創(chuàng)舉。

X-45X-45是DARPA和美國空軍聯(lián)合提出的一項先期概念演示計劃，用來驗證無人作戰(zhàn)飛機（UCAV）的技術可行性，以更快、更高效的應付21世紀的全球突發(fā)性事件。X-45無人作戰(zhàn)飛機具有低探測、維護方便、執(zhí)行任務費效比高等諸多優(yōu)點，首批12架X-45于2008年具備初始作戰(zhàn)能力。2002年5月22日，第一架X-45A在愛德華茲空軍基地完成了首次試飛。飛行總共持續(xù)了14分鐘，X-45A的其飛行速度達每小時360公里，飛行高度為2,280米。X-45A的此次飛行不僅標志著美國UCAV計劃取得了初步的成功。X-47

X-47是諾斯羅普.格魯門公司研制的一種無人作戰(zhàn)飛機，目前其型號有X-47A和X-47B。X-47A采用了類似風箏的氣動布局，其外形更接近于進行秘密行動任務的飛機的理想外形。機翼前緣后掠角55度，后緣前掠角35度，采用單發(fā)動機布局，發(fā)動機進氣口位于機身上方前部。

2、英國

CA3“觀察家”無人偵察機由軍事研究和評估局（DERA）、克蘭菲爾德航宇公司（CA）和目標與監(jiān)視無人機航宇合成工程公司（TASUMA）聯(lián)合研制。1998年11月，軍事研究和評估局開始對首批5架CA3型“觀察家”無人偵察機中的第一架進行有效載荷飛行試驗CA3“觀察家”不死鳥

英國現(xiàn)役“不死鳥”（Phoenix）無人機由英國通用電氣-馬可尼航空公司（BAE系統(tǒng)公司）研制。研制工作從1985年開始，1986年5月首飛。但由于技術和使用問題，直至1993年9月才獲得英國陸軍批準。

渡鴉Corax

2003年12月17日，英國BAE系統(tǒng)公司在澳大利亞的武麥拉靶場首飛了1架名為“渡鴉”（Raven）的無人戰(zhàn)斗機（UCAV）驗證機。一向以隱形技術世界領先而自傲的美國專家不得不承認，它比美軍最先進的“全球鷹”偵察機具有更好的隱形和突防能力。3、以色列“偵察兵”“偵察兵”系統(tǒng)包括若干的無人機，一個地基任務控制中心中心和發(fā)射/回收系統(tǒng)。綜合進入“偵察兵”系統(tǒng)之內是各種遙控接收裝置，包括一個視頻接收部件-一部輕型微波接收單元，能夠從一個機載監(jiān)視平臺和一個移動戰(zhàn)術情報微波數(shù)據(jù)鏈接收視頻、遙測和數(shù)據(jù)廣播。無人機（UAV)的機體采用復合材料制造，若干電子和機械子系統(tǒng)，包括專用的搜索/監(jiān)視光電負載和機載數(shù)據(jù)中繼。麻雀“麻雀”無人機是可回收，適中尺寸無人機（UAV），裝備一套光電晝/夜固定負載。非常先進的航空電子設備提供完全規(guī)范去全自主飛行、結合具有監(jiān)視和識別能力。典型配置：充足加注燃料的“麻雀”無人機大概重量45公斤，以60-70節(jié)巡航速度攜帶一個12公斤任務負載，在空中4小時。無人機（UAV）可能配備有一個較大的燃料箱去幫助延長飛行持續(xù)時間。搜索者以色列“搜索者”（Searcher）無人機是一種情報微型-無人機（mini-UAV），在1992年開始服役和此后用于在黎巴嫩日常安全操作的定期任務。它適于去查找出恐怖份子目標和幫助以色列空軍（IAF）飛機執(zhí)行他們的攻擊?！八阉髡摺保⊿earcher）由一臺35千瓦（47馬力）活塞發(fā)動機提供動力。更新了航空電子設備和傳感器系統(tǒng)，具有更好的持久性，增加冗余去改善生存能力。哈比哈比無人機（IAIHarpy）是以色列的以色列航空工業(yè)公司（IAI）在20世紀90年代研制的，可以從卡車上發(fā)射的，可對雷達系統(tǒng)進行自主攻擊的無人機。4、俄羅斯/前蘇聯(lián)俄羅斯軍用無人機的研制從20世紀50年代開始起步，至今已經研制和正在研制的無人機型號有20余種。截至2002年底，已列裝的無人機有7種：R-90無人機16架、“圖－141”（“雨燕”）17架、“卡－137”無人直升機17架、“蜜蜂-1T”小型戰(zhàn)術無人機18架、“蜻蜓”18架、“信天翁”18架、“圖－143”（“航行者”）及其改進型“圖－243”（“航行者D”）18架，共計122架。從總體上看，俄羅斯在世界無人機發(fā)展領域中占有一席之地，但就其研制規(guī)模、種類和裝備數(shù)量來說，還遠遠落后于美國、以色列以及其他西方國家。概況俄羅斯軍用無人機發(fā)展歷程

昨日輝煌

今朝弄潮明日之星？20世紀50～70年代，戰(zhàn)略無人機

20世紀70～80年代末，戰(zhàn)役和戰(zhàn)術無人機20世紀90年代初至今，小型戰(zhàn)術無人機昨日輝煌——“圖123無人偵察機”圖-123無人偵察機(DBR-1，Yastreb-1，Hawk)Tu-123無人機(DBR-1，Yastreb-1，Hawk)前蘇聯(lián)圖波列夫設計局研制，是在無人攻擊機(Tu-121/Tu-124)基礎上發(fā)展的遠程無人偵察機。1960年研發(fā)，1964年裝備部隊，1980年左右退出現(xiàn)役。是前蘇聯(lián)第一代無人偵察機。昨日輝煌——“圖143航班戰(zhàn)術無人偵察機”

Tu-143也稱“航班”、“航線”、“航程”、“航行者”等。

機身長8.06米，翼展2.24米，翼面積2.9平方米，機翼前緣后掠角58°，起飛重量1230公斤，著陸重量1012公斤，飛行高度為100～2000米，活動半徑95千米，飛行速度950公里/時，載油量190升，垂直降落飛行速度6米/秒，航程180公里，巡航時間13分鐘。使用安裝在MAS-135專用汽車底盤上的SPU-143發(fā)射裝置發(fā)射。

昨日輝煌——“圖141戰(zhàn)役戰(zhàn)術無人偵察機”“圖-141”"雨燕"無人偵察機于70年代未開始研制，1983年服役，由哈爾科夫飛機制造廠進行成批生產。在1979～1989年的十年中，共生產了152架。前蘇聯(lián)解體后，盡管研制“圖－141”無人駕駛偵察機的全部文件和資料完全留給了烏克蘭，但俄羅斯軍隊仍裝備了“圖－141”無人駕駛偵察機。

“雨燕”無人偵察機，低空戰(zhàn)役戰(zhàn)術

荒廢掉的——“圖143和發(fā)射車”今朝弄潮以色列在1982年的貝卡谷地戰(zhàn)役中首次使用無人機取得驚人戰(zhàn)績，對蘇聯(lián)震動很大。于是，蘇聯(lián)開始加緊研制適合本國國情的小型戰(zhàn)術無人機。1983年，雅可夫列夫設計局研制出“蜜蜂”小型遙控戰(zhàn)術無人機，經不斷改進，定型后稱“蜜蜂-1T”，而整個無人機系統(tǒng)稱為“隊列-P”系統(tǒng)。此外，該設計局還推出了“信天翁”和“蜻蜓”無人偵察機等。20世紀90年代，卡莫夫設計局也先后研制出“卡-37”和“卡-137”無人直升機。昨日輝煌——“圖243航班D戰(zhàn)術無人偵察機”

Tu-243也稱“航班D”戰(zhàn)術無人偵查機。1982年，圖波列夫飛機設計局對“圖－143”進行改進，并將其命名為“圖－243”無人駕駛戰(zhàn)術偵察機。圖-243“航班-D”改進型戰(zhàn)役戰(zhàn)術無人偵察機問世，取代壽終正寢的圖-143“航班”戰(zhàn)術無人偵察機。該機無論是在氣動布局，還是在動力裝置方面都與原型機相同，但是，具有很強的機動性、自主性和晝夜作戰(zhàn)能力，由于安裝了新型航空偵察設備，其作戰(zhàn)效率比原型機提高了1.5倍。

今朝弄潮—“隊列-P”無人偵察系統(tǒng)“隊列－P”無人機系統(tǒng)由安裝在БМД－１空降兵戰(zhàn)斗車發(fā)射裝置上的兩個遙控站、一臺技術維護保障車和10架“蜜蜂－１”無人駕駛偵察機組成。發(fā)射和遙控站可實施“蜜蜂－１”無人偵察機發(fā)射前的自動檢測，并發(fā)射和操縱“蜜蜂－１”無人機；接收和用監(jiān)視器實時標示地形。在地面遙控站安裝的視頻控制裝置上，操縱員可以看到由“蜜蜂－１”無人機觀察到的地形圖及其飛行航線和坐標。改進的“隊列－P”無人機系統(tǒng)包括：1部地面遙控指揮站和發(fā)射裝置，10架“蜜蜂-1T”戰(zhàn)術無人偵察機，1輛GAZ-66運輸車和1輛URAL-4320技術維護保障車組成。系統(tǒng)中的所有飛機及配套設施可裝在“安-12”、“安-70”和“伊爾-76”運輸機以及“米-26”直升機上，以傘降的方式實施空降。1997年開始大量裝備俄羅斯陸軍。明日之星根據(jù)《俄羅斯2002-2010年無人機發(fā)展計劃綱要》俄羅斯軍隊在2010年以前將重點發(fā)展三種類型的軍用無人機：

戰(zhàn)術無人機偵察機

目標偵察、目標指示、電子對抗

戰(zhàn)略戰(zhàn)役無人機

高空、長航時

戰(zhàn)役戰(zhàn)術無人機

目標偵察、目標指示、電子對抗、通信中繼、武器彈藥系統(tǒng)

明日之星——BAS-62戰(zhàn)略戰(zhàn)役無人機系統(tǒng)

蘇霍伊設計局研制的BAS-62無人機就是一種非常先進的新型戰(zhàn)略無人偵察機系統(tǒng)。BAS-62起飛重量為8噸，機載設備包括合成孔徑雷達、紅外攝像機、航空照相機和激光測距儀等，續(xù)航時間超過24小時，可對1000公里外的戰(zhàn)略戰(zhàn)役目標實施偵察。此外，BAS-62還可以作為無人駕駛戰(zhàn)斗機使用，能對敵方巡航導彈進行攔截。明日之星——“無風3”噴氣式無人機

“無風-3”垂直起降噴氣式無人機由“克萬德”公司生產。該公司雖然具有豐富的航空設計和制造經驗，卻是首次涉及無人機領域?！翱巳f德”公司此次展出的是試驗樣品，第一架“無風-3”已準備進行飛行試驗。這種新型無人機的能力突出，能自動起降，可由操縱員控制飛行，著陸時能像直升機一樣垂直降落。如果滑跑起飛，有效載荷可達到100千克，遠遠超過垂直起飛時最多20千克的有效載荷。無人機使用合成材料，雷達隱身性能大大增強。公司代表沒有透露這種未來無人機的訂購情況，不過從其技術戰(zhàn)術性能來看，可以認定，它將主要用于軍事目的，而不是民用。

5、中國“WZ-5”

無偵-5型無人機是我國北京航空學院于1969年開始研制的高空無人駕駛偵察機，1972年11月28日首次從圖-4型母機上投放試飛成功，1980年12月25日被批準設計定型，1981年3月1日開始裝備部隊。

南京航空航天大學無人駕駛飛機研究所研制的高亞音速靶機。1968年開始研制，1968年10月進行首次試飛，1976年完成定型飛行試驗，1979年通過設計定型技術鑒定并投入批生產。長空ASN206

ASN-206是西北工業(yè)大學西安愛生技術集團研制的多用途無人駕駛飛機。1994年12月完成研制工作。翼龍無人機

翼龍無人機是一架中低空軍民兩用，長航時多用途無人機，裝一臺100馬力活塞發(fā)動機，具備全自主平輪式起降和飛行能力?？蓴y帶各種偵察、激光照射/測距、電子對抗設備及小型空地打擊武器?？蓤?zhí)行監(jiān)視、偵查及對地攻擊任務等任務，也可用于維穩(wěn)、反恐、邊界巡邏等。

視頻翔龍無人機翔龍無人機由中國自主研究和設計的一種大型無人機。“翔龍”高空高速無人偵察機全機長14.33米，翼展24.86米，機高5.413米，正常起飛重量6800公斤，任務載荷600公斤，機體壽命暫定為2500Fh。巡航高度為18000米～20000米，巡航速度大于700公里/小時；作戰(zhàn)半徑2000～2500公里，續(xù)航時間最大10小時，起飛滑跑距離350米，著陸滑跑距離500米。和美國目前應用的幾種無人機不同，“翔龍”無人機沒有一味追求性能上的高指標，一切以國內的實用條件和用戶需求為主。視頻暗劍無人機無人戰(zhàn)斗機在伊拉克、阿富汗戰(zhàn)場的強勁表現(xiàn)，促使美歐軍事強國爭相加大研發(fā)力度。在這一前提下，中國也加快了無人機的發(fā)展。德國“防務專家”網站推測，中國新款“暗劍”攻擊型無人機集中體現(xiàn)了中國無人機發(fā)展的新思路和自主設計，現(xiàn)在該機也進入設計定型階段。第四章：無人機——微型殺手锏

決策者的眼睛：信息

信息來源：衛(wèi)星、飛機、雷達等

信息特征：面信息

信息源：不充分(點信息)

微型飛行器(仿生)

微型飛行器

微型飛行器(MicroAirVehicle,MAV)，由美國科學家布魯若—奧根斯坦在1992年美國國防高級研究局(DARPA)主持的一次會議上提出的。

根據(jù)DARPA的定義，微型飛行器的基本技術指標為：尺寸：小于等于150mm重量：10~100g續(xù)航時間：20~60min

巡航速度：30~60km/h有效載荷：1~18g飛行距離：1~10km自主飛行微型飛行器的特點應是適應軍用系統(tǒng)能攜帶全天候的近距離成像系統(tǒng)，分辨率足以使操作員分辨出發(fā)送區(qū)內的重要細節(jié)具有準確確定地理位置的能力重量輕、堅固耐用，可放在背包、口袋里價格低廉，甚至可一次性使用隱蔽性好，不易被敵人發(fā)現(xiàn)，不暴露使用人員的位置微型飛行器的應用軍事上微型飛行器可用于敵情偵察、目標追蹤、電子干擾、損傷評估、核生化取樣、部署傳感器、中繼通信、甚至主動防御和進攻。首先：MAV可用于低空或近距離的偵察監(jiān)視其次：MAV能承擔通信中繼、電子干擾和對地攻擊再者：MAV能實現(xiàn)目標指示、核武器和生化武器探測等微型飛行器的應用民用上，MAV可用于各類監(jiān)測、監(jiān)控、巡視、搜救、攝影、測繪、調查和考察。比如環(huán)境監(jiān)測、災情監(jiān)測、交通道路監(jiān)控、邊境巡邏與控制、毒品禁運、農業(yè)勘測、大型牧場巡邏、城區(qū)監(jiān)視和航空攝影等。

MAV在軍事和民用上均具有極其廣闊的應用前景，一提出就就受到人們的關注，很快就成為世界先進國家研究開發(fā)的熱點。微型飛行器研究現(xiàn)狀按照飛行機理不同，微型飛行器可分為：微型固定翼飛行器微型旋翼飛行器微型撲翼飛行器A、微型固定翼飛行器MAV的研究是從固定翼開始的，目前已經取得很大的進步。其中，美國MIT林肯實驗室的MAV、AeroVironment公司的BlackWidow和LockheedSanders公司的MicroSTAR等代表了目前較高的水平。B、微型旋翼飛行器微型旋翼飛行器的設計比固定翼復雜，但與固定翼相比，微型旋翼飛行器的最大優(yōu)點是：能夠垂直起降和懸停，機動性好，適應在比較狹小的空間和復雜地形環(huán)境中使用。因此，在MAV研究的熱潮中，微型固定翼飛行器也成了研究熱點。C、微型撲翼飛行器微型撲翼飛行器是一種模仿鳥類或昆蟲飛行的新型飛行器，在應用技術上超出了傳統(tǒng)的飛機設計和氣動力研究范疇。與固定翼和旋翼飛行器相比，器主要特點是將舉升、懸停和推進功能集成于一體，可以用很小的能量進行長距離的飛行，同時具有很強的機動性和靈活性，更適應于執(zhí)行震顫任務。根據(jù)仿生學和空氣動力學研究，在翼展小于15cm時，撲翼飛行能產生遠大于固定翼和旋翼方式所能產生的升力。微型撲翼飛行器視頻南航微型撲翼飛行器西北工大艾生ASN-211由西安愛生公司研制生產。全機重量僅220克，使用電池供電方式，機腹下方裝有微型攝影機。主要任務用于偵察，可由單兵攜帶。微型飛行器展望微型飛行器不是普通飛機或直升機的小型化，它是集MEMS技術、新型推進技術、飛行控制、輕質能源、通訊技術以及智能材料和結構等于一體的集成化智能飛行系統(tǒng)。

縱觀微型飛行的研究現(xiàn)狀及其未來可預期的關鍵技術突破，可以預見，微型飛行器未來的研究將朝多樣化、實用化、智能自主飛行和仿生的方向發(fā)展，與MAV有關各種微器件將得到進一步完善。微型飛行器發(fā)展展望未來MAV的飛行機理、外形尺寸、氣動布局、機體結構、推進動力等將呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展，微型撲翼飛行器研究將成為最大的熱點。實用化是MAV發(fā)展的最終目標智能微型飛行器是MAV發(fā)展的最高形式，是未來發(fā)展趨勢仿生撲翼微型飛行器將得到蓬勃發(fā)展第章：無人機的發(fā)射回收及飛行控制遙控飛行自主飛行飛機運動的緣由分析為什么能完成各種飛行運行？空氣動力和空氣動力矩空氣動力飛機在空中飛行時，其表面分布著空氣動力。任何物體只要和空氣之間產生相對運動，空氣就會對它產生作用力。這些力可以歸結為：總空氣動力RE：一個作用于飛機質心處的合力總空氣動力矩ME：一個繞其質心的合力矩力和力矩需分解力和力矩分解把在氣流坐標系中分解為，和把在機體坐標系中分解為，和通常用D和L分別表示阻力和升力，因此有：D=-XA

，L=-ZA力和力矩改變飛機的12狀態(tài)滾轉力矩（rollingmome