進(jìn)入21世紀(jì)后,,世界局勢由原來的地緣沖突、意識形態(tài)的沖突進(jìn)一步擴(kuò)大到宗教信仰的矛盾,,沖突爆發(fā)日益頻繁,,危險危害日益加大,。此外,,除了對深空深海的探索外,人類的活動范圍不斷擴(kuò)大和深入,,人們對于無人操作工作有了不斷需要,,這些因素都促使無人機(jī)迅速發(fā)展。
1無人機(jī)領(lǐng)域基本情況
無人機(jī)最直接的應(yīng)用目的和發(fā)展驅(qū)動力主要來源于兩方面:一是在軍事領(lǐng)域,,用于戰(zhàn)場上替代有人機(jī),,以便減少傷亡以及應(yīng)付極端條件;二是在科研和工業(yè)領(lǐng)域,,在進(jìn)行一些容易造成人員生命危險的探測和研究時,,應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行作業(yè)。
國外從事研究和生產(chǎn)無人機(jī)的國家主要有美國,、俄羅斯,、以色列、法國,、英國等幾十個國家,鑒于無人機(jī)獨有的低成本,、低損耗,、零傷亡、可重復(fù)使用和高機(jī)動性等優(yōu)勢,,其使用范圍已拓展到軍事,、民用和科學(xué)研究三大領(lǐng)域。在軍事上可用于偵察,、監(jiān)視,、通信中繼、電子對抗,、火力制導(dǎo),、戰(zhàn)果評估、騷擾,、誘惑,、對地(海)攻擊、目標(biāo)模擬和早期預(yù)警等,;在民用上,,可用于大地測量、氣象觀測,、城市環(huán)境檢測,、地球資源勘探和森林防火等;在科學(xué)研究上,,可用于大氣研究,,對核生化污染區(qū)的取樣與監(jiān)控,、新技術(shù)新設(shè)備與新飛行器的試驗驗證等。無人機(jī)已經(jīng)成為西方軍事強(qiáng)國新的軍力增長點,,總體而言,,美國在無人機(jī)領(lǐng)域發(fā)展水平領(lǐng)先于其他國家。
目前國內(nèi)外無人機(jī)領(lǐng)域按照無人機(jī)飛行速度分主要有高速,、中速和低速無人機(jī),;按照無人機(jī)體積分主要有大型、中型和小型無人機(jī),;按照操控方式可分為自主飛行的無人機(jī)和遙感遙控飛行的無人機(jī),;按照任務(wù)功能又可分為偵察無人機(jī)、偵察打擊一體化無人機(jī),、通訊中繼無人機(jī),、導(dǎo)引照射無人機(jī)等。
無人機(jī)的發(fā)展是將導(dǎo)航,、飛行控制,、通訊、遙測遙感以及飛機(jī)設(shè)計等多項“獨立”工作的分系統(tǒng)進(jìn)行高度系統(tǒng)集成,,是一項跨學(xué)科的綜合系統(tǒng)工程,。無人機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展不僅會改變目前戰(zhàn)爭的模式,未來還可能改變?nèi)祟惖纳钌娣绞健?/span>
未來戰(zhàn)場上的無人機(jī)將可能實現(xiàn)自主判斷并快速做出應(yīng)對,,戰(zhàn)爭中無人機(jī)將是高度人工智能,、集群作戰(zhàn)、扁平指揮的無人團(tuán)隊,。
2無人機(jī)技術(shù)特點及其應(yīng)用領(lǐng)域
無人機(jī)最重要的特點在于:飛行中使用具有自動駕駛算法功能的飛行控制計算機(jī)系統(tǒng)(簡稱:飛控系統(tǒng))代替有人操作,。無人機(jī)的基本組成部分有:飛機(jī)機(jī)殼、發(fā)動機(jī),、設(shè)備供電電池,、伺服舵機(jī)、機(jī)上綜合電氣布線,、飛行控制計算機(jī)系統(tǒng),、導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)引/制導(dǎo)系統(tǒng),、任務(wù)系統(tǒng)(如照像/偵察等設(shè)備),、通信系統(tǒng)等。
在使用飛控系統(tǒng)代替有人操作后,,由于無人機(jī)具備計算機(jī)板小型化,、抗高沖擊/振動、耐高低溫的環(huán)境適應(yīng)能力,、高速運算和快速反應(yīng)能力等特點,,使得無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及范圍和存在的形式及形態(tài),,都得到了極大的拓展,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出有人飛機(jī)的極限范圍,。其中:高速無人機(jī)用于執(zhí)行高速高空攻擊/偵察等任務(wù),,對飛機(jī)外形和空氣動力學(xué)有較高的要求;中,、低速無人機(jī)可以應(yīng)用于各種場合(如單個戰(zhàn)役,、民用巡查、資源探測等),,適應(yīng)面寬,,在大部分應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)重點不是飛機(jī)殼體和氣動外形的設(shè)計,而是飛行控制系統(tǒng),、導(dǎo)航系統(tǒng),、任務(wù)系統(tǒng)和集成能力等的設(shè)計。
在中,、低速無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)中,,晨曦航空除任務(wù)系統(tǒng)沒有涉及外,無人機(jī)的其他幾個技術(shù)重點(導(dǎo)航技術(shù),、飛控計算機(jī)技術(shù),、系統(tǒng)集成技術(shù),通信技術(shù))均是晨曦航空較為熟悉的技術(shù)領(lǐng)域,,對于公司暫未涉及的任務(wù)系統(tǒng),則通過外購配套解決,。晨曦航空以成熟的技術(shù)基礎(chǔ)為后盾,,定位中、低速無人機(jī)的市場,,充分發(fā)揮相對優(yōu)勢,,在無人機(jī)領(lǐng)域取得了一定的發(fā)展。
3國內(nèi)無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
早在上世紀(jì)80~90年代,,國內(nèi)一些專業(yè)單位已開始進(jìn)行無人機(jī)的研制,。近年來,隨著國際無人機(jī)快速發(fā)展和各項基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步,,國內(nèi)無人機(jī)技術(shù)也呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢,。以主機(jī)廠為代表的大型飛機(jī)制造商,瞄準(zhǔn)高端無人機(jī)系統(tǒng),,研制大型遠(yuǎn)航程多功能的無人機(jī)系統(tǒng),,并且取得了一定的成果。大型遠(yuǎn)程無人機(jī)一般是由大企業(yè)投入,,其設(shè)備配套齊全,,要求精度高,,高新技術(shù)密集,系統(tǒng)余度多樣化強(qiáng),,技術(shù)復(fù)雜,,占據(jù)無人機(jī)的高端領(lǐng)域。許多高校和一些科技公司借助以前航模技術(shù)的普及,,對中,、小型無人機(jī)進(jìn)行了廣泛研究,雖然中,、小型無人機(jī)體積小,、載荷輕,在一定的配置下僅能實現(xiàn)單一功能,,但是技術(shù)難度相對較小,,投入相對小,所以發(fā)展較快,。
4無人機(jī)市場需求情況
大型遠(yuǎn)程無人機(jī)屬于戰(zhàn)略性無人載體,,一般由國家機(jī)構(gòu)承擔(dān)研制,由于其在戰(zhàn)略層面發(fā)揮作用,,實際中需要小批量生產(chǎn),。在未來軍工市場應(yīng)用中,主要以中,、小型的無人機(jī)需求量較多,,其中中型無人機(jī)由于其性價比優(yōu)勢將有較大市場空間,將在局部戰(zhàn)爭或戰(zhàn)役中發(fā)揮優(yōu)勢,。
20世紀(jì)90年代,,美國無人機(jī)領(lǐng)域的投入共34億美元,2010年已經(jīng)達(dá)到44億美元,。過去10年,,美國無人機(jī)年均投入增速高達(dá)44%,并且這種高速增長趨勢仍會持續(xù)較長一段時間,。美國在其《2011~2040年固定翼軍機(jī)采購計劃》中強(qiáng)調(diào),,為滿足對持久飛行多用途情報、監(jiān)視和偵察無人機(jī)的需求,,“全球鷹”,、“收割者”和“捕食者”等大中型無人機(jī)平臺的數(shù)量將從2011財年的300架左右增加到財年的800架左右,這還不包括三軍已經(jīng)引進(jìn)或?qū)⒁M(jìn)的十幾種小型無人機(jī),。
2007年年底,,軍機(jī)市場預(yù)測的權(quán)威機(jī)構(gòu)蒂爾集團(tuán)預(yù)測,未來10年全球無人機(jī)研發(fā)投入和采購需求將達(dá)到550億美元,,2011年年初,,這一預(yù)測被調(diào)升到940億美元,。根據(jù)蒂爾集團(tuán)預(yù)測,在全球軍用航空平臺新交付價值中,,無人機(jī)(不含微型無人機(jī))所占比重將從2010年的8%提升到2018年的15%,,而有人戰(zhàn)斗機(jī)/攻擊機(jī)/偵察機(jī)的比重將從45%下降到44%。全球無人機(jī)(不含微型無人機(jī))新交付數(shù)量占比將從2010年的35%提升到2018年的49%,,有人戰(zhàn)斗機(jī)/攻擊機(jī)/偵察機(jī)的比重將從15%下降到14%,。照此趨勢發(fā)展,無人機(jī)未來將成為航空主戰(zhàn)裝備,,以色列空軍就規(guī)劃在2030年打造一支無人機(jī)占50%以上的新型空軍機(jī)隊,。
在國際無人機(jī)市場,美國一直占據(jù)主導(dǎo)地位,,歐洲將占據(jù)世界第二大無人機(jī)市場,,其余份額由以色列、俄羅斯,、中國等國家分享,。在國際無人機(jī)市場中,對中國有利的是第三世界國家的無人機(jī)市場,。由于無人機(jī)在國防安全,、國內(nèi)安保及國家資源勘查方面能夠提供簡單易行的執(zhí)行方案,第三世界國家對無人機(jī)有著強(qiáng)烈的需求,,但他們沒有能力自行研發(fā)制造無人機(jī)產(chǎn)品,,只能依賴進(jìn)口。中國性價比相對較高的各型無人機(jī)在上述市場中有著較強(qiáng)的競爭力,。
據(jù)預(yù)測,,在未來十年,全球偵察型和攻擊型無人機(jī)的市場價值將達(dá)到709億美元,,其中生產(chǎn)產(chǎn)值為392億美元,研發(fā)產(chǎn)值為287億美元,,其他與無人機(jī)相關(guān)的新興市場價值20~30億美元,。在上述總計392億美元的生產(chǎn)產(chǎn)值中,無人機(jī)平臺本身的生產(chǎn)產(chǎn)值約180億美元,,機(jī)載設(shè)備的生產(chǎn)產(chǎn)值約150億美元,,而地面控制站的生產(chǎn)產(chǎn)值約62億美元。此外,,上述費用中并不包括無人機(jī)使用中的維護(hù)和保障投入,,而這些投入可能超過原始采購費用。
國內(nèi)無人機(jī)市場需求90%來自于軍方和警方,,而其它方向需求僅占10%,,機(jī)型以無人靶機(jī)和帶有電子光學(xué)/紅外線偵察平臺的無人偵察機(jī)為主,。未來為保障中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,海洋安全,、邊境安全,、國土信息快速普查和更新被提升到一個前所未有的高度,上述領(lǐng)域的發(fā)展對無人機(jī)均有需求,,因此,,未來十年,國內(nèi)無人機(jī)市場規(guī)模會在上述因素影響下快速增長,。