軍用無人機范文10篇
時間:2024-02-18 19:24:37
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軍用無人機發(fā)展趨勢論文
摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術(shù)的發(fā)展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發(fā)展成為能進行偵察、電子干擾、戰(zhàn)場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發(fā)展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發(fā)展趨勢作簡要預測。
關(guān)鍵詞:軍用無人機、作戰(zhàn)應用、發(fā)展
1.引言
用無人機替代有人飛機執(zhí)行高風險作戰(zhàn)任務,是當今國際航天領域一個重要發(fā)展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優(yōu)點,可遂行各種作戰(zhàn)和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰(zhàn)爭被大量地使用,而且在未來戰(zhàn)場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發(fā)展的重點。
2.軍用無人機的發(fā)展概況及作戰(zhàn)應用
1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰(zhàn)爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰(zhàn)爭。最經(jīng)典的無人機作戰(zhàn)運用,是以色列人創(chuàng)造的。在1973年的第四次中東戰(zhàn)爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰(zhàn)機群,掩護戰(zhàn)斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發(fā)射大量地空導彈,為摧毀該基地創(chuàng)造了條件。在1991年的海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰(zhàn)場,用于中低空偵察和長時間戰(zhàn)場監(jiān)視、電子對抗、戰(zhàn)況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發(fā)傳單等,為多國部隊實時了解戰(zhàn)場態(tài)勢及評估空襲效果提供了重要依據(jù),對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統(tǒng)等也發(fā)揮重要作用。
未來軍用無人機的發(fā)展前景論文
摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術(shù)的發(fā)展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發(fā)展成為能進行偵察、電子干擾、戰(zhàn)場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發(fā)展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發(fā)展趨勢作簡要預測。
關(guān)鍵詞:軍用無人機、作戰(zhàn)應用、發(fā)展
一、引言
用無人機替代有人飛機執(zhí)行高風險作戰(zhàn)任務,是當今國際航天領域一個重要發(fā)展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優(yōu)點,可遂行各種作戰(zhàn)和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰(zhàn)爭被大量地使用,而且在未來戰(zhàn)場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發(fā)展的重點。
二、軍用無人機的發(fā)展概況及作戰(zhàn)應用
1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰(zhàn)爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰(zhàn)爭。最經(jīng)典的無人機作戰(zhàn)運用,是以色列人創(chuàng)造的。在1973年的第四次中東戰(zhàn)爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰(zhàn)機群,掩護戰(zhàn)斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發(fā)射大量地空導彈,為摧毀該基地創(chuàng)造了條件。在1991年的海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰(zhàn)場,用于中低空偵察和長時間戰(zhàn)場監(jiān)視、電子對抗、戰(zhàn)況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發(fā)傳單等,為多國部隊實時了解戰(zhàn)場態(tài)勢及評估空襲效果提供了重要依據(jù),對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統(tǒng)等也發(fā)揮重要作用。
軍用無人機發(fā)展管理論文
摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術(shù)的發(fā)展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發(fā)展成為能進行偵察、電子干擾、戰(zhàn)場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發(fā)展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發(fā)展趨勢作簡要預測。
關(guān)鍵詞:軍用無人機、作戰(zhàn)應用、發(fā)展
1.引言
用無人機替代有人飛機執(zhí)行高風險作戰(zhàn)任務,是當今國際航天領域一個重要發(fā)展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優(yōu)點,可遂行各種作戰(zhàn)和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰(zhàn)爭被大量地使用,而且在未來戰(zhàn)場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發(fā)展的重點。
2.軍用無人機的發(fā)展概況及作戰(zhàn)應用
1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰(zhàn)爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰(zhàn)爭。最經(jīng)典的無人機作戰(zhàn)運用,是以色列人創(chuàng)造的。在1973年的第四次中東戰(zhàn)爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰(zhàn)機群,掩護戰(zhàn)斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發(fā)射大量地空導彈,為摧毀該基地創(chuàng)造了條件。在1991年的海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰(zhàn)場,用于中低空偵察和長時間戰(zhàn)場監(jiān)視、電子對抗、戰(zhàn)況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發(fā)傳單等,為多國部隊實時了解戰(zhàn)場態(tài)勢及評估空襲效果提供了重要依據(jù),對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統(tǒng)等也發(fā)揮重要作用。
無人機航拍技術(shù)打造數(shù)字化的可行性
【摘要】如何將數(shù)字建筑相關(guān)技術(shù)引入工地觀摩,讓工地觀摩不再受行業(yè)生產(chǎn)流動性的影響,降低觀摩成本,增加觀摩效果,是一個值得探討的問題。文章將探討通過對無人機航拍及三維建模技術(shù)的一些粗淺運用,嘗試建立三維實景云端觀摩工地的可行性。
【關(guān)鍵詞】觀摩工地;無人機;建筑數(shù)字化
1無人機航拍建立數(shù)字化三維實景模型技術(shù)概述
無人機的本質(zhì)其實是數(shù)據(jù)采集工具,作為空中數(shù)據(jù)接口,無人機將衍生出大數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、相關(guān)軟硬件定制等圍繞數(shù)據(jù)展開的多種運營新模式[1]。無人機建模是一種逆向建模方法,通過多組連續(xù)的影像經(jīng)過程序計算處理呈現(xiàn)出物體表面的三維形貌模型,具有建模時間短、投入成本低、模型精度高、模型場景真實、建模自動化等優(yōu)點。在本次嘗試建模的過程中,將用到無人機傾斜攝影和全景攝影2個功能。
1.1無人機傾斜攝影測量
傾斜攝影測量是指在無人機上搭載相機,并與地面形成一定角度的情況下進行的航拍,是一種新的獲取地表信息的技術(shù)手段[2]。通過從1個垂直、2個傾斜、5個不同的視角同時采集影像數(shù)據(jù),獲取測量范圍內(nèi)構(gòu)筑物及接臨地理環(huán)境豐富的影像信息和地理數(shù)據(jù),將相關(guān)紋理及數(shù)據(jù)信息導入專業(yè)軟件進行空中三角計算,便能導出比較精細的三維形貌模型。常用無人機航拍三維建模工具有俄羅斯Agisoft公司的Photoscan、法國Acute3D公司的ContextCapture(Smart3D)及瑞士Pix4D公司的Pix4Dmapper軟件等。軟件各有特點,可以滿足各種需求的傾斜建模需要(表1)。
人工智能技術(shù)刑法規(guī)制研究
摘要:人工智能技術(shù)是新的技術(shù)制高點,有可能成為第四次產(chǎn)業(yè)革命“點火器”,人工智能產(chǎn)業(yè)有可能發(fā)展成為世界主要國家重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。因此,為搶抓人工智能技術(shù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇,構(gòu)筑我國人工智能技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢,國務院于2017年7月8日印發(fā)并實施了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,并明確提出要“制定促進人工智能發(fā)展的法律法規(guī)和倫理規(guī)范”。目前,我國人工智能技術(shù)發(fā)展迅猛,居于世界領先地位,這是非常可喜的局面。為了規(guī)范人工智能技術(shù)進一步健康、有序發(fā)展,有必要未雨綢繆,提前預判這一領域有可能發(fā)生的嚴重侵害行為,將之納入刑法調(diào)整范疇,并針對現(xiàn)行法律有關(guān)規(guī)定的不足進行修正與補充。
關(guān)鍵詞:人工智能;刑法規(guī)制;責任主義原則;交通肇事罪
2018年6月12日,中國國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(長沙)測試區(qū)開園,包含各種路況與功能區(qū),測試道路里程達12公里,全范圍5G覆蓋,至今已經(jīng)運行一年零七個月;可以說,自動駕駛不僅僅是一種構(gòu)想,而是已經(jīng)走向我們的生活;2018KPL總決賽,由騰訊AILab與王者榮耀共同探索的前沿研究項目——策略協(xié)作型AI“絕悟”首次露面就戰(zhàn)勝了前職業(yè)KPL選手組成的“半職業(yè)”人類戰(zhàn)隊并奪得冠軍,引起廣泛關(guān)注,表明人工智能開始由專用型向通用型發(fā)展[1]。人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,潛在規(guī)模與效益非常巨大,對于我國而言是非常重大的機遇。如能抓住并引領這一潮流,中華民族的復興偉業(yè)將可能加速實現(xiàn)。然而我們應當認識到,每一個新興產(chǎn)業(yè)的誕生與發(fā)展,均會帶來新的社會問題尤其是法律問題,如果不能夠未雨綢繆,提前規(guī)劃,將對新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展構(gòu)成阻礙。限于篇幅,本文僅從刑法角度,針對當前發(fā)展迅猛、對公共安全乃至國家安全有較大影響的三個技術(shù)領域,對這一問題進行探討。
一、機動車自動駕駛技術(shù)
自動駕駛技術(shù)是實用前景最為廣闊、同時對公共安全影響最大的人工智能技術(shù)之一。隨著5G通信的廣泛覆蓋,依賴大量高靈敏度傳感器與高速信號傳輸?shù)淖詣玉{駛技術(shù),必將加快其走向?qū)嵱没哪_步。當自動駕駛汽車大量走上道路,一旦因為自動駕駛汽車的原因發(fā)生重大交通事故,可否追究有關(guān)主體的刑事責任?筆者認為,以下幾點應當重點予以考慮:
(一)必須堅持責任主義原則[2]。責任主義原則是刑法不可突破的重要原則之一,“無罪過則無責任”作為責任主義的重要體現(xiàn),不允許存在例外。自動駕駛技術(shù)的發(fā)展及大量運用,必將更加突出地展現(xiàn)當代“風險社會”的特點??梢灶A見,有關(guān)“風險刑法”的觀點將被更廣泛提及。筆者以為,在這樣的背景之下,堅持責任主義原則尤為重要。刑法需要對風險社會有所回應,需要承擔起防范風險的重要責任,甚至需要將行為的范疇進行擴展,將犯罪標準適當前移,這些都無可非議;但是如果以“風險社會”需要“風險刑法”為理由,主張“嚴格責任”“無罪過責任”,去突破責任主義原則的底線,則既有違刑法的謙抑性,也無助于刑罰目的的實現(xiàn)。過分地擴張犯罪圈,只能混淆刑法與侵權(quán)法的界限。因而,對于自動駕駛車輛導致的重大交通事故追究刑事責任,也必須以有關(guān)主體存在罪過(主要是過失)為要件。這一過失,將主要體現(xiàn)在車輛的制造者、管理者、交通設施的運營者、管理者身上,表現(xiàn)為:車輛的制造者應當預見到其生產(chǎn)的車輛尚不足以保證安全、可靠地上路行駛,一旦大量上路運行,將可能發(fā)生重大交通事故,但因疏忽大意未能預見,或者雖然已經(jīng)預見但輕信能夠避免,因而導致重大事故的發(fā)生。車輛的管理者,交通設施的維護者、管理者的過失也基本類似。
無人機物流發(fā)展法律困境及立法對策
一、引言
目前無人機在物流領域的應用和發(fā)展還處于初期探索和實驗階段,這種探索既有技術(shù)方面的探索,也有法律政策方面的探索,無人機能否在物流領域中得到廣泛的應用在業(yè)界和法律界都存在著較大的質(zhì)疑和爭議。關(guān)于無人機物流問題目前我國物流及航空方面的相關(guān)法律法規(guī)沒有給出相應的規(guī)定,而無人機物流作為一種經(jīng)濟行為其引發(fā)的各種經(jīng)濟權(quán)利義務關(guān)系需要相關(guān)法律法規(guī)做出規(guī)定和調(diào)整,同時作為一個新生事物,相關(guān)的國外立法經(jīng)驗也沒有現(xiàn)成的可以借鑒,為此本文以無人機物流發(fā)展作為研究課題,揭示其發(fā)展中面臨的法律困境、障礙和問題,并從立法角度給出其對策與思考。
二、無人機物流發(fā)展現(xiàn)狀
國外無人機物流商業(yè)化應用比較成熟的企業(yè)當屬亞馬遜公司,其在無人機物流研發(fā)方面給予了巨大的投入,谷歌在無人機物流技術(shù)開發(fā)方面取得了不俗的成績,美國FAA在政策上給予了無人機物流發(fā)展很大的支持;我國無人機物流領域中阿里巴巴、京東、蘇寧等三家公司處于發(fā)展的前列,各自取得了行業(yè)領先的成績。無人機物流的發(fā)展具有多方面的優(yōu)勢,一方面可以滿足消費者便捷的物流配送需求,另一方面可以有效的節(jié)約物流成本,因此可以合理的預見無人機物流將會開啟物流領域的新開端。就我國現(xiàn)行法律框架來看,無人機物流的發(fā)展在相關(guān)法律法規(guī)制度框架內(nèi)還存在相當大的空白,嚴重缺乏相關(guān)的前瞻性或可擴展性安排,不但如此,相關(guān)法律法規(guī)條款中還存在著不少的地方和規(guī)定,給無人機物流的發(fā)展埋下了很多隱患或限制。
三、無人機物流發(fā)展面臨的法律困境
無人機物流在商業(yè)中的應用還處于試點階段,一系列關(guān)于無人機和無人機物流及其商業(yè)運營的相關(guān)法律、法規(guī)和政策急切的需要制定、完善和健全,具體來說無人機物流發(fā)展中面臨的法律困境和障礙主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(一)缺失運營許可制度。2016年9月民航局頒布了民用無人機管理辦法,首次規(guī)定了針對民用無人機的管理、評估、監(jiān)督等事項安排,但并沒有就物流行業(yè)中無人機的相關(guān)商業(yè)應用給出合理性的制度性安排或說明。通常無人機物流活動中無人機飛行范圍、高度、重量等方面都超出了現(xiàn)行無人機飛行許可的范圍,同時無人機運營商要實現(xiàn)具有商業(yè)價值意義的運作,必然會申請大量的航線以擴展飛行區(qū)域,而民航局頒布的管理辦法中明確規(guī)定了重量7KG以下、飛行范圍半徑500米以內(nèi)、高度低于120米的無人機不需要證照管理,對于超出上述范圍或在特殊空域飛行的無人機則需要特殊監(jiān)管,這就極大地阻礙了無人機物流的商業(yè)化發(fā)展。(二)缺失相關(guān)監(jiān)管制度。1.監(jiān)管主體不明確。2016年民航局關(guān)于無人機交通管理辦法中規(guī)定,民航局負責全國范圍內(nèi)的無人機交通管理工作,地區(qū)管理局負責本轄區(qū)的無人機交通管理工作,但實踐中無人機物流其經(jīng)營活動范圍通常都是跨區(qū)域作業(yè)的,因而對這種跨區(qū)域的無人機物流活動該有哪個部門進行監(jiān)管、采用何種監(jiān)管手段、按照什么監(jiān)管程序、采取何種措施進行監(jiān)管等都沒有具體明確的法律規(guī)定。另外對于無人機駕駛員資質(zhì)的管理方面,盡管民航局做出了相關(guān)規(guī)定,但如何對物流企業(yè)行使監(jiān)管職責相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范性文件中并沒有做出具體的規(guī)定。2.無人機物流標準體系不明確。2015年8月,由中國無人機產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟了無人機系統(tǒng)3個通用標準,這些標準從本質(zhì)上來說屬于民間規(guī)范的范疇,不具有一般性強制約束的法律效力。截至目前無人機物流應該遵循的基本標準規(guī)范都缺乏具有法律效力的規(guī)程,對于無人機飛行高度、范圍、技術(shù)標準、質(zhì)量、運載貨物、使用頻率等等都沒有具體明確的標準規(guī)范可以參考。(三)現(xiàn)行空域管理辦法阻礙了無人機物流的發(fā)展。目前我國的空域管理辦法采用了民用航空和軍用航空區(qū)別對待的管制方法,這就對無人機物流中空域使用問題產(chǎn)生了很大的影響,就需要向不同部門報批,同時現(xiàn)行空域管理辦法中對于無人機可以飛行的范圍和區(qū)域設置了異常嚴格的規(guī)定,如民航法規(guī)定機場跑道20公里內(nèi)不允許無人機進入,如果未經(jīng)批準進入則構(gòu)成違法行為,依法追究法律責任,隨著無人機的發(fā)展,現(xiàn)在仍然有不少地方出于各種目的通過制定各種法律、法規(guī)或行政制度設置、設立更多的禁飛區(qū),無疑給無人機物流的發(fā)展和無人機的飛行造成了很大的束縛,因而對無人機物流的發(fā)展產(chǎn)生了相當大的阻礙。(四)相關(guān)法律責任不明確。無人機物流經(jīng)營中會涉及到一系列的法律責任。無人機物流中可能出現(xiàn)的安全責任問題、人身財產(chǎn)損害問題、隱私侵犯問題以及其他商業(yè)問題,這些問題在現(xiàn)行法律框架下都可以遵循相關(guān)具體法律法規(guī)予以解決。但無人機物流作為一種新興物流活動也會涉及到一系列特殊的法律責任,主要是作為承運人的無人機物流企業(yè)與托運人、地面第三人等其他相關(guān)當事人在無人機發(fā)生事故時的相關(guān)責任劃分和承擔問題,考慮到實踐中造成無人機事故的原因非常多,諸如無人機自身產(chǎn)品缺陷、承載貨物自身原因、超載、包裝、天氣、信號中斷、第三方侵權(quán)等,要明確區(qū)分這些不同原因并確定責任主體,并據(jù)此承擔相應的法律責任,就必須在相關(guān)的法律法規(guī)中給予明確的規(guī)定,而目前這些特殊的無人機物流法律責任還沒有明確落實到相關(guān)的法律法規(guī)條款之中,給無人機物流的發(fā)展埋下了相關(guān)隱患。
無人機智能組網(wǎng)的應急通信技術(shù)研究
摘要:在成立國家應急管理部后,國家越來越重視災害事故后應急通信保障能力。為了使災后地面通信設備被損害,從而無法對正常通信進行保證的問題得到解決,根據(jù)無人機機載基站快速創(chuàng)建天地一體化網(wǎng)絡應急通信方案也備受重視。以此,本文就將5G技術(shù)作為基礎,開發(fā)無人機智能組網(wǎng)的應急通信方案。
關(guān)鍵詞:無人機;5G網(wǎng)絡;智能組網(wǎng);應急通信技術(shù)
1應急通信系統(tǒng)的架構(gòu)
1.1總體結(jié)構(gòu)。圖1為高空平臺應急通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu),主要包括非系留式和系留式。非系留式應急通信系統(tǒng)主要包括機載基站、高空平臺、核心網(wǎng)、大王宏站和回傳終端等。在高空平臺中創(chuàng)建回傳終端和機載基站,通過機載基站廣覆蓋應急通信網(wǎng)絡,回傳終端能夠使用戶數(shù)據(jù)和信息及時在大網(wǎng)宏站回傳。核心網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)會話管理、接入管理與用戶數(shù)據(jù)管理和轉(zhuǎn)發(fā)等功能,整體應急通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虨椋河脩艚K端和機載基站相互連接,機載基站處理數(shù)據(jù)后回傳終端使處理之后數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)、宏站中傳輸,最后通過核心網(wǎng)網(wǎng)元在互聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)。系留式應急通信系統(tǒng)利用專用電纜和電源實現(xiàn)不間斷的數(shù)據(jù)傳輸和供電,基于一定荷載連續(xù)懸停在空中,遠距離長時間的通信覆蓋。系留式應急通信主要優(yōu)勢就是方便操作、機動性強、體積小等,使目前應急通信不同場景的需求得到滿足。1.2高空平臺?;诟呖掌脚_應急通信系統(tǒng)對于空中平臺特性要求比較高,比如長時間續(xù)航、運輸便捷、快速靈活部署、滯空穩(wěn)定、載荷大等。目前無人機、氦氣球、熱氣球等被廣泛應用到高空平臺中,系留式熱氣球的成本比較高是,升到1000m高空的時候覆蓋范圍為50km。但是熱氣球體積比較大,充放氣時間比較長無法及時升高空,滯留時間比較短,對于氣候條件具有較高的要求。氦氣艇的滯空時間比較長,但是體積比較大,成本高。無人機主要包括專業(yè)級和民用級兩種類型,其中民用無人機的載荷與體積比較小,并且飛行時間比較短,所以無法在應急保障系統(tǒng)高空平臺中使用。專業(yè)無人機包括固定翼和旋翼兩種類型,固定翼無人機的尺寸比較大,起降具有場地限制,操控比較復雜。旋翼無人機的體積比較小,并且結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。并且專用電纜與電源能夠為旋翼無人機提供不間斷供電,實現(xiàn)連續(xù)不間斷懸停,使地形對于天線覆蓋影響得到解決。旋翼無人機具有攜帶方便、成本低、操作簡單的特點,被廣泛應用到應急通信領域。1.3機載基站系統(tǒng)。機載基站系統(tǒng)主要包括光電復合纜、基站天線、輕量化基站等。輕量化基站一般使用超短波通信基站或者4G一體化通信基站,使用4G一體化站的時候,基站包括電源模塊、射頻拉遠單元、基帶控制單元,使用輕量化設計,在應急通信現(xiàn)場根據(jù)無人機升高后懸停,構(gòu)成基于基站的大覆蓋范圍4G無線專網(wǎng)。光電復合纜使地面應急通信車電能到高空平臺機載基站系統(tǒng)進行傳輸,以此實現(xiàn)空地數(shù)據(jù)雙向光纖傳輸,光電復合纜基于應急通信車控制能夠釋放和收起?;咎炀€一般使用定向天線或者全向天線將接收與發(fā)射能力提供給基站,天線水平角度一般為360°,天線增益一般為7dBi-15dBi之間,垂直角度在15°-20°之間。
2應急通信組網(wǎng)規(guī)劃
全面考慮5G組網(wǎng)通信結(jié)構(gòu),對組網(wǎng)規(guī)劃進行全面研究。在進行規(guī)劃的過程中,要使網(wǎng)絡使用期望值得到提高,使用大數(shù)據(jù)具體分析和靜止細化的方式規(guī)劃設計。與場景網(wǎng)絡建設結(jié)合,使網(wǎng)絡組網(wǎng)規(guī)劃精準性得到提高,在傳統(tǒng)路測中尋找網(wǎng)絡規(guī)劃問題,并且設置網(wǎng)絡系統(tǒng)建設期望功能,使組網(wǎng)初始規(guī)劃操作步驟得到完善。實現(xiàn)規(guī)劃定位分析,精準掌握規(guī)劃方案的執(zhí)行進度,利用數(shù)據(jù)分析對規(guī)劃預留信息進行處理。使規(guī)劃操縱性能得到加強,提高規(guī)劃的執(zhí)行能力,降低研究空間內(nèi)外信號的接收差異。對操作精準度進行保證,針對操作層面用戶的需求創(chuàng)建區(qū)域信息數(shù)據(jù)庫,并且對規(guī)劃信息精準查找,得到最終定位信息。通過仿真精密系統(tǒng)拷貝數(shù)據(jù),提供給無網(wǎng)絡覆蓋相應的動態(tài)測試,得到動態(tài)結(jié)果,和具體網(wǎng)絡情況與業(yè)務需求對以下情況進行考慮:其一,精準部署低功率網(wǎng)絡基站,使無線延時傳感性能得到加強加強,要求和超高頻率信號譜與大規(guī)模天線結(jié)合;其二,根據(jù)網(wǎng)絡情境拓撲構(gòu)造部署干擾區(qū)域,對干擾協(xié)同管理功能進行協(xié)調(diào),方便組網(wǎng)規(guī)劃??紤]部署計劃,提供給網(wǎng)絡良好多連接情況,實現(xiàn)組網(wǎng)最終規(guī)劃。將收集信息作為主要目標,因為災區(qū)環(huán)境比較惡劣,缺乏穩(wěn)定電力供應,智能手機網(wǎng)絡在時間推移過程中具有多變、不穩(wěn)定、通信中斷與節(jié)點消失等問題,為了對信息完整性進行保證,本文提出兩種方案:其一,使用分布式存儲技術(shù)。使每個5G節(jié)點作為災情存儲設備。在某節(jié)點被破壞的時候,并不會對網(wǎng)絡存儲信息總量造成影響,但是會導致存儲壓力,如果存儲能力比較弱的時候無法將全部災情信息都存儲;其二,災情信息簡化技術(shù)。使用原本應急系統(tǒng)的基礎為有網(wǎng)絡,不管是文字或者圖片都能夠通過網(wǎng)絡在監(jiān)控中心傳輸,在網(wǎng)絡異常的時候無法收發(fā)圖片和文字。本文使用文字描述方式替代圖片手機災情信息,通過簡單文字描述對受災嚴重程度進行判斷。通過以上兩種技術(shù),各網(wǎng)絡通過一個節(jié)點就能夠?qū)θ繛那樾畔⑦M行傳輸,對網(wǎng)絡信息傳輸完整性進行保證。之后,使信息到外部應急指揮中心傳輸,通過無人機方法收集地區(qū)信息,并且使收集的災情信息到應急響應中心傳輸。為了能夠收集全部網(wǎng)絡災情信息,要求無人機進行地毯式搜索,并且在搜索到信號的時候傳輸數(shù)據(jù),完成傳輸之后繼續(xù)搜索,直到完成任務或者燃料即將耗盡。震后受災群體利用手機wifi創(chuàng)建三個災區(qū)內(nèi)部通信網(wǎng),利用信息共享實現(xiàn)部分互救與自救行動,但是還有部分被困人員需要外部專業(yè)救援人員救助。將已經(jīng)編輯過的生活必需品、失蹤與受傷的情況,在內(nèi)部通信網(wǎng)絡共享,對災區(qū)外部發(fā)送災情信息。因為災區(qū)被毀壞,救援人員無法開車到此地區(qū),在道路損毀邊緣地帶利用無人機收集災情信息,對災區(qū)內(nèi)部創(chuàng)建無線通信網(wǎng)絡搜集,使此網(wǎng)絡中所存儲的災情信息在應急指揮中心傳輸進行分析。無人機搜索范圍將無人機作為球心,半徑設置為70m的球形內(nèi)部。假如飛行高度垂直地面10m,此無人機映射地面搜索半徑為69.3m。在對內(nèi)部網(wǎng)絡信號檢測過程中,懸停在此處,并且對網(wǎng)絡共享災情信息進行搜索,使災情信息在應急指揮中心傳輸,搜索完成后根據(jù)原計劃路線進行搜尋,直到搜索全部災區(qū)。
無人機圖像采集技術(shù)在森林防火的應用
摘要:近年來森林火災時有發(fā)生,給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來了很大威脅。筆者針對無人機獲取森林圖像及處理分析的技術(shù)研究,介紹了無人機的特點,分析了無人機圖像采集處理技術(shù)在森林火災防控中的技術(shù)要點,旨在對森林火災進行更好地預防和控制。
關(guān)鍵詞:無人機;森林防火;圖像處理;AI火點識別
森林火災既是八大自然災害之一,又是破壞森林三大自然災害之首??萍及l(fā)展到今天,人類對森林火災的控制效果依然較差,究其原因,一方面是森林火災發(fā)生的時間難以事先預測,另一方面因為火災發(fā)生后,大火會借助風勢及周邊森林等易燃物蔓延和擴大,對森林系統(tǒng)甚至人類造成不可估量的危害和損失。森林火災事件時有發(fā)生,整體來看,面臨的整體防火形勢依然嚴峻。隨著社會的進步和發(fā)展,森林防火體系也在持續(xù)地完善和優(yōu)化,森林火災監(jiān)測方式也呈現(xiàn)多樣化的特點,目前無人機圖像采集技術(shù)在森林火災預防方面的應用最為廣泛。無人機圖像采集是借助固定翼無人機搭載吊艙/視頻攝像頭,無人機會根據(jù)需要不定時地在森林上空進行巡航、拍攝,從而獲取不同時段的森林圖像,獲取的圖像通過鏈路實時回傳到地面站,再利用不同的識別算法對森林火災進行監(jiān)測預警,減少森林火災的發(fā)生。
一、無人機概況分析
(一)無人機的結(jié)構(gòu)和類型
無人機是由遙控站管理的航空器,也稱遙控駕駛航空器,機上沒有駕駛員,能一次或多次使用,可以自行控制也可以遠程引導。無人機系統(tǒng)也稱無人駕駛航空器系統(tǒng),由飛機機體、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)等組成。其中,飛控系統(tǒng)是無人機系統(tǒng)的“心臟”,對其飛行性能起決定性的作用,對無人機的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實時性等都有重要影響;數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)可以保證對遙控指令的準確傳輸,保證無人機接收、發(fā)送信息的實時性和可靠性;發(fā)射回收系統(tǒng)則是保證無人機順利升空,以達到安全的高度和速度飛行,并在執(zhí)行完任務后,從天空安全回落到地面。按飛行平臺構(gòu)型的不同,可將無人機分為固定翼無人機、旋翼無人機等;按用途可分為軍用、民用無人機;按照無人機的活動半徑,又分為超近程(15km以內(nèi))、近程(15~50km之間)、短程(50~200km之間)無人機等;按照執(zhí)行任務的高度不同,分為超低空(0~100m)、低空(100~1000m)、中空(1000~7000m)無人機等。
消費級無人機法律規(guī)制研究
【摘要】2018年上半年我國民航局、交通部等部門了多條與無人機相關(guān)的政策或文件,如《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例征求意見稿》《民航公安行政處罰裁量基準》等。但從現(xiàn)實情況來看,總體而言,中國消費級無人機立法仍然存在著立法滯后、效力等級低、領域空白等問題。
【關(guān)鍵詞】消費級無人機;法律規(guī)制;問題
1引言
說起無人機,大家最先想到的可能是軍用無人機或者供大家操作娛樂用的無人機。其實,無人機在我們生活中起的作用遠不止這些。近幾年,我國無人機行業(yè)發(fā)展呈井噴式狀態(tài),預計到2023年,國內(nèi)消費級無人機市場規(guī)模有望達到977億元。管中窺豹,可見一斑,全球無人機市場空間發(fā)展得更為廣闊。到2020年,全球市場規(guī)模預計到達259億美元。無人機科技的應用儼然已成了必然趨勢。無人機已經(jīng)應用到人類物質(zhì)生活的方方面面,涉及航拍照相、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、農(nóng)業(yè)植被保護、物流速遞等方面。除這些方面外,更令人驚嘆的是,無人機在保險中的應用。無人機可用于保險中的實地勘察理賠環(huán)節(jié),一些人工難以實物盤點的資產(chǎn)均可以采用無人機技術(shù)。綜上所述,消費級無人機在我們?nèi)粘I畹氖褂靡呀?jīng)大大超出了我們的預期范圍,無人機行業(yè)高速發(fā)展的背后也存在著一定的安全隱患,例如干擾航空的正常航運、竊取國家機密、侵犯個人隱私等,而消費級無人機在規(guī)制上存在著立法空白,因此完善消費級無人機的法制建設勢在必行。
2無人機的概念及分類
無人機,顧名思義,就是指沒有飛行員駕駛的飛機,并且飛機內(nèi)沒有乘客的一種航空器。近幾年來,國際上對無人機的稱謂產(chǎn)生了一些變化。FAA(FederalAviationAdministration)美國航空聯(lián)邦管理局、DOD(theUSDepartment)美國國防部將無人機稱之為無人駕駛飛機系統(tǒng)UAS(UnmannedAircraftSystem)。各國在針對無人機的分類也存在著不一致的情況。總體來說存在三種分類方法:第一種分類方法較為傳統(tǒng)直觀,按照飛行器的質(zhì)量、飛行時速等直觀方面分類。第二種分類是綜合考慮整個飛行器的整體因素,為大多數(shù)國家所沿用。第三種是按照航空器適用的空域進行分類。我國最先對無人機進行分類的文件出自2015年底民航局的《輕小型無人機運行規(guī)定》,顯而易見,這種分類方法采用了國際上的第一種分類方法。此分類方法一經(jīng)公布,引起了學界的爭議,有些學者認為此種分類方法不妥。相關(guān)數(shù)據(jù)指出,一家飛行器的質(zhì)量與其產(chǎn)生的危害并不成正比關(guān)系,小型飛行器由于人們的疏忽往往會造成比大型飛行器更為嚴重的后果。有關(guān)學者建議采用第三種即按照空域進行區(qū)分的分類標準。[1]
航空投送裝備路徑與措施
摘要:為促進我軍航空戰(zhàn)略投送能力的躍升,實現(xiàn)我軍未來航空投送裝備技術(shù)的新發(fā)展新突破,從重型戰(zhàn)略運輸機技術(shù)、重型運輸直升機技術(shù)等9個方面闡述航空投送裝備涉及的前沿技術(shù)、先導技術(shù)與顛覆技術(shù),設計我軍航空投送裝備前沿技術(shù)發(fā)展路線圖,提出加強自主創(chuàng)新、加強技術(shù)引領、加強技術(shù)評價、完善創(chuàng)新機制等促進航空投送裝備前沿技術(shù)發(fā)展應采取的配套措施。
關(guān)鍵詞:航空投送;投送裝備;前沿技術(shù)
歷史跨入新世紀以來,世界航空科技進入第二個百年,仍在持續(xù)迅猛發(fā)展,與之密切相關(guān)的航空投送裝備前沿技術(shù)、先導技術(shù)也在孕育著新突破。為促進我軍航空戰(zhàn)略投送能力的躍升,應注重吸納全人類的科技新成果,關(guān)注未來航空投送裝備領域有可能產(chǎn)生重大影響的前沿技術(shù)、先導技術(shù)和顛覆技術(shù),確立科學發(fā)展目標,設計合理發(fā)展路線圖,以各種方式加強前沿引領技術(shù)、顛覆性技術(shù)的戰(zhàn)略性儲備,促進我軍未來航空投送裝備技術(shù)的跨越式發(fā)展。
1航空投送裝備涉及的前沿技術(shù)
在當代各種高新技術(shù)、前沿技術(shù)大力推動下,未來軍地運輸機總的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)為大型化(載質(zhì)量更大、載重航程性能更協(xié)調(diào))、高速化(飛得更快、高超聲速、航程更遠)、智能化(機載設備集成化、數(shù)字化程度更高,普遍采用數(shù)字化、智能化駕駛艙,具有更完備的系統(tǒng)監(jiān)控、故障診斷能力)、無人化(貨運無人機、后送傷病員無人機、無人裝卸技術(shù)日趨成熟)等。(1)重型戰(zhàn)略運輸機技術(shù)。重型戰(zhàn)略運輸機具有載量大、航程遠、裝載效率高的突出優(yōu)勢,能夠更好地滿足大型重型武器裝備、搶險救災工程裝備快速投送需要,因此,比運-20更大的超大型重型戰(zhàn)略運輸機有著更為廣闊的應用前景。未來重型戰(zhàn)略運輸機與安-124、C-5型運輸機的技戰(zhàn)術(shù)性能指標較為接近,最大有效載重80t以上,貨艙空間不小于36.9m×5.6m×4.1m,貨艙門不小于5.6m×4.5m,標準載重航程不小于9000km,具備洲際遠程投送能力。發(fā)展大型重型戰(zhàn)略運輸機,涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括先進的發(fā)動機設計制造技術(shù)、高可靠性結(jié)構(gòu)設計技術(shù)、大型結(jié)構(gòu)件制造裝配技術(shù)、高推重比技術(shù)與機載裝卸系固技術(shù)等。(2)重型運輸直升機技術(shù)。重型運輸直升機是指載重能力達到10t以上、起飛重量大于20t的運輸直升機[1]。具有較快的速度,運載能力大,能通過內(nèi)載或外部吊掛方式載運重型施工設備或大型武器裝備,且無需機場起降,不僅是一種較好的兵員和軍事裝備運載工具,而且在重大自然災害中能夠發(fā)揮巨大作用。俄制米-26重型運輸直升機巡航速度255km/h,航程590km,貨艙大小15m×3.2m×2.95m,最大內(nèi)載和外掛載荷為20t,具備全天候飛行能力,能夠在遠離基地到完全沒有地勤和導航保障條件的地區(qū)獨立作業(yè),適合運送超大型工程機械設備和寬大貨物。目前,俄羅斯正在研制米-46重型運輸直升機。美國、歐洲也在加速研發(fā)步伐,2004年5月,歐洲直升機公司就開始研究重型運輸直升機方案,新項目稱作“重型運輸直升機”(HTH),計劃2020年前面世。研制建造重型運輸直升機,除了需攻克大載重、遠航程動力技術(shù)外,主要是縱列式雙旋翼重型運輸直升機,由于其后旋翼在前旋翼的尾渦中工作,振動、交變載荷、功率損失較大,因此,重難點技術(shù)在于旋翼/旋翼、旋翼/短翼、旋翼/機身的氣動干擾分析以及飛行控制技術(shù)等。(3)大型飛艇貨運技術(shù)。大型飛艇具有載質(zhì)量大、飛行距離遠、油耗小、研發(fā)成本低、對起降場地要求低等獨特優(yōu)勢,可滿足主戰(zhàn)坦克、大型醫(yī)療設備和工程機械等重型武器裝備的快速投送需要。美軍研制的“塘鵝”巨型飛艇,大量吸收先進技術(shù),自重16t、載重66t,與C-17戰(zhàn)略運輸機執(zhí)行跨洲飛行時載重能力相當。德國齊柏林公司設計的CL-160巨型飛艇,最大飛行時速140km/h,最大有效載荷高達160t。大型飛艇的技術(shù)難點在于超壓囊體強度與密封性設計、儲能電池技術(shù)、飛行航跡控制技術(shù)等[2]。比如,飛艇飛行時其囊體將長時間處于較大載荷的工作狀態(tài)、較大的工作壓差載荷、囊體的巨大體積以及高空惡劣的輻射環(huán)境之中,使得囊體強度和密封性成為大型飛艇的設計難點,也是限制大型飛艇發(fā)展的重要技術(shù)難題。(4)傾轉(zhuǎn)旋翼運輸機技術(shù)。傾轉(zhuǎn)旋翼飛機兼具固定翼飛機與直升機優(yōu)點,既有直升機垂直起降和空中懸停功能,又有固定翼飛機高速巡航飛行能力,比普通運輸直升機速度更快、裝載能力更強、飛行距離更遠,特別適于登陸作戰(zhàn)、島嶼攻防作戰(zhàn)中執(zhí)行兵員和物資裝備緊急投送、后勤支援和醫(yī)療后送任務。美國的“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼多用途飛機已投入使用,我國已啟動四旋翼傾轉(zhuǎn)旋翼機的研制工作。由于傾轉(zhuǎn)旋翼運輸機既有旋翼,又有機翼,旋翼還要在垂直和水平位置間反復傾轉(zhuǎn),因此其在結(jié)構(gòu)、氣動、控制技術(shù)方面比一般直升機要復雜得多。關(guān)鍵技術(shù)主要在于旋翼翼型設計,其性能好壞直接決定了旋翼的氣動效率和機動能力,必須具備高氣動效率、高機動能力的先進旋翼翼型設計能力與技術(shù);再就是傾轉(zhuǎn)旋翼運輸機的動力學問題,傾轉(zhuǎn)旋翼的槳葉舞動/擺振耦合、槳葉間通過槳轂的相互動力、動力耦合等,難以用傳統(tǒng)的直升機旋翼動力學進行分析。(5)貨運無人機技術(shù)。無人機具有用途廣泛、快捷高效、隱蔽性強、經(jīng)濟性好的突出優(yōu)點。目前我國已初步掌握貨運無人機技術(shù),如我國自主研制的AT200大型貨運無人機,續(xù)航時間8h,航程2183km,實用升限6000m,最大起飛重量3.4t,有效載重達1.5t,滿載貨物情況下可在200m以內(nèi)完成起飛與著陸,能夠在土坡、草地上起降運行,具有貨運載荷大、續(xù)航時間長、起降能力強等特點。無人機用于貨物投送和傷病員后送,重點是解決載質(zhì)量受限問題。無人機要飛得遠,就必須減少載質(zhì)量,這對貨運無人機來說是一大技術(shù)瓶頸,同時在軍事應用上也將會受到較大限制。(6)高超聲速運輸機技術(shù)。高超聲速技術(shù)主要指研制高超聲速(Ma>5)飛行器所需的相關(guān)技術(shù),主要用于運輸、攻擊、臨近空間飛行器、空天飛機的發(fā)展等。雖然采用火箭技術(shù)可以使飛行器達到很高速度,但其有效載荷小、飛行成本高、時間短,且一般不能重復使用。而采用吸氣式等新型航空發(fā)動機的高速飛行器,有效載荷大、飛行成本低、安全性好,且可長時間重復使用。發(fā)展高超聲速運輸機,需突破高超聲速動力技術(shù),目前以超燃沖壓及其組合循環(huán)發(fā)動機為主流的高超動力系統(tǒng)技術(shù)仍未完全實用化,新概念動力還包括等離子推進、場推進、反重力推進技術(shù)等,在超聲速推進與燃燒理論與方法方面還需進行深入的基礎研究。美國進行了X-51和HTV系列高超聲速試驗項目之后,又在研制SR-72實用化高超聲速無人機,預計2020年美國可掌握高超聲速導彈技術(shù),2030年可掌握有限用途和使用次數(shù)的高超聲速飛機技術(shù),2040年可掌握多次、長時間使用的高超聲速技術(shù)。近年來我國也進行了多次高超聲速飛行器試驗。(7)超高速直升機技術(shù)。高速直升機指保留直升機的飛行特征,巡航時速達400~500km/h的直升機,其運輸效率和機動性優(yōu)越。目前直升機的巡航速度一般為200~300km/h。美國從20世紀五六十年代就開始探索高速直升機,西歐一些國家及俄羅斯也在積極推進。目前值得關(guān)注的有百科斯基、貝爾直升機公司以及極光公司的高速直升機技術(shù)方案。如貝爾直升機公司公布的V-280方案,采用傾轉(zhuǎn)旋翼設計,時速達380kn/h,航程800nmile,有效載荷為12000lb(約5443kg)。(8)變體運輸機技術(shù)。變體運輸機即變形運輸機,是指飛行器在飛行過程中通過自主感知速度、壓力等環(huán)境參數(shù),可按指令彎曲、扭轉(zhuǎn)形成不同的結(jié)構(gòu)形狀,以主動改變外形來適合不同飛行條件下的性能要求,從而完成各種使命任務。2015年5月,美國柔性系統(tǒng)公司的分布式柔性變形機翼技術(shù)取得重大進展,這種技術(shù)的變形襟翼在“灣流Ⅲ”飛機上的偏轉(zhuǎn)角(固定設置)達到30°。可變體飛行器涉及眾多技術(shù)領域,如變形體空氣動力學、微流體力學、智能流動控制等,需要研究解決氣動原理和性能預測、變形過程中飛行穩(wěn)定性與操縱性、輕質(zhì)高強度高疲勞的結(jié)構(gòu)/功能一體化、氣動彈性問題等一系列技術(shù)難題。(9)撲翼自由飛與仿生飛行器技術(shù)。人類迄今研制的飛行器的飛行原理與撲翼飛全然不同。固定翼飛機的升力來自相對于空氣前行時機翼上下表面的氣壓差———類似于風箏;旋翼飛行器的升力主要來自當翼面受到驅(qū)動在空氣中環(huán)行時,空氣對其產(chǎn)生的不間斷反作用力[3]。人類要實現(xiàn)撲翼飛面臨的重大技術(shù)難題主要包括:一是利用非定常氣流產(chǎn)生的高升力機理問題研究;二是在時間和空間對稱情況下的節(jié)律運動控制律研究;三是仿生飛行器設計與工程實現(xiàn)的科學問題與基礎技術(shù)。人類在仿生飛行學方面的研究還十分單薄,進入21世紀以來,隨著高性能計算機、微機電、仿真、新材料和新結(jié)構(gòu)技術(shù)的進步,基于仿生飛行器氣動原理、輕質(zhì)柔性結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)制造、新型傳感器等方面將會不斷取得突破,仿生飛行器將有可能在本世紀變?yōu)楝F(xiàn)實。
2航空投送裝備前沿技術(shù)發(fā)展路徑