大疆无人机飞行器这个专业好还是飞行器这个

优迪 遥控飞机 大型无人机专业航拍四轴飞行器六旋翼航模玩具摇控战斗机男孩电动飞碟 945A不含摄像版
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商品名称:优迪 遥控飞机 大型无人机专业航拍四轴飞行器六旋翼航模玩具摇控战斗机男孩电动飞碟 945A不含摄像版
商品编号:
商品毛重:2.0kg
材质:塑料
飞机种类:四轴/多轴飞行器
适用年龄:14岁以上
控制类型:无线遥控
电源类型:充电
通道:4通道
是否带摄像头:是
尺寸:30CM以下
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机型飞行器
尺寸30CM以下
包装礼盒装
飞机+遥控器+电池+说明书+彩盒包装/(购买套餐即含有摄像头以及图传等航拍组件)
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iframe(src='///ns.html?id=GTM-T947SH', height='0', width='0', style='display: visibility:')专访控制理论与控制工程博士@无人机中的城堡:无人机技术的当下与未来_宇辰网_让世界读懂无人机_全球专业无人机资讯|电商|大数据服务平台无人机资讯
热门无人机
无人机组成
热门关键词与专家面对面现场实录:解码无人机
[摘要]讲座上专家们和主持人一起探讨了无人机在军事上应用的相关问题。
“与专家面对面”活动现场主办:中国科学技术协会承办:腾讯时间:日下午(周六)14:30至16:00地点:北京理工大学良乡校区主持人:赵榕 中国科技馆讲座专家:赵文利:北京航空大学教授李春锦:北京航空航天大学教授李大伟:北航无人驾驶飞行器设计研究所高级工程师“与专家面对面”活动现场赵榕:欢迎大家来到由中国科协主办、腾讯承办的科普中国为你解疑释惑——与专家面对面系列讲座,今天讲的是无人机,现在无人机的话题非常火,应用方方面面非常得多,给大家介绍介绍今天请来的三位老师。坐在中间这块是我们北航的赵文利教授,北航老教授科普报告团团员,中国科学院科普论坛专家,熟悉中国与世界的航空航天。李春锦教授,北航无人驾驶飞行器研究所原所长兼总工程师,长期从事飞机和导弹的自动控制系统、空中交通管制以及无人机,系统的运行管理等研制工作,获国家级多项奖。李大伟教授,北京航空航天大学导航、制导与控制专业博士,北航无人驾驶飞行器设计研究所高级工程师,主要从事无人机总体设计、结构设计、飞行控制等专业工作。既然说到无人机,那么首先请赵老师给我们一个定义。赵文利:同学们好,我代表我们三位老师对同学出席这个活动表示欢迎。现在开始第一个问题什么是无人驾驶飞机?无人驾驶飞机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制机构来操纵的不载人的飞机,简称无人机。无人驾驶飞机是复杂的系统,除了天上飞行的飞机之外,地面还有很多复杂的设备。所谓的无人驾驶指飞机上没有人,没有人在飞机上驾驶,操控手在地面站遥控无人机飞行,或者让无人机按照安置的程序进行操作飞行,无人机指的是没有人在飞机上驾驶。赵榕:说无人驾驶不太确切,实际上是无人在飞机上驾驶。李大伟老师,很多人喜欢玩航模,航模跟无人驾驶飞机有什么关系?李大伟:我先澄清一个概念,大家接触比较多是航模一类的供大家娱乐的玩具。无人机这两年概念逐渐火爆起来,大家觉得它高大上,两者有一些区别,根本区别还是用途上,无人机主要是军方民用做任务的,航模一般是供大众消费的高级玩具。从本质区别来说有几点,第一个航模一般都是手工操作,都会有一个摇控器,可以看见航模飞机。无人机实际上全自主飞行,有链路的情况下它甚至能够实行超视距飞行。无人机借助卫星通讯链路,只要航时够长,甚至可以飞到地球另外一边,实现跨洋飞行。另外无人机一般都是高空、高速,飞得很快、飞得很高,航模一般飞得很慢,咱们肉眼可以看得见,因为人的反应速度是有限的。还有一个区别无人机是可以携带载荷的,例如光电吊舱,甚至是武器,可以执行反恐任务,而航模只是供大家娱乐,拉个烟、翻个筋斗而已。这些就是无人机和航模的主要区别。赵榕:刚才李老师说了一下无人机和航模的区别,问一下赵老师,无人机分类比较细致的,有不同功能的,你讲讲无人机怎么分类?赵文利:无人驾驶飞机形形色色,大大小小、琳琅满目,多种多样,所以需要分类。有各种各样不同的分类方式,我给大家简单介绍三种比较常见的分类方式,第一种分类是按照用途:按照用途分类可以分为六类。第一类是靶机和诱饵无人机。第二类无人侦察机。第三类战斗攻击无人机。第四类物流和货运无人机。第五类研究与发展无人机。第六类民用和商业用途的各种无人机。咱们再看看第二种分类:第二种按照构型来分类,按照构型不同无人机分为固定翼的无人机,无人直升机,无人飞艇,伞翼无人机,扑翼无人机。所谓扑翼就像鸟飞行一样,它的机翼是扑动的,大家不要小看扑翼,扑翼在理论上在技术上是相当难的。第三种分类按照飞行高度划分。超低空是0到100M飞行高度工作的,然后100到1000米称为低空,中空指的是米,高空是7000米到18000米,如果它工作高度大于18000米就是超高空了。我介绍三种明星无人机。第一个介绍的是捕食者无人机,属于中空察打结合的,昨天新闻在中东战场美国又定点清除一个恐怖分子的头目,在电视画面出现的就是这种捕食者无人机。下面是全球鹰无人机,高空长航时的无人驾驶侦查机。这个全球鹰无人机,它的翼展达到35.4米,最大飞行速度将近每小时650公里,最大飞行高度两万米,最大起飞重量达到12吨,特别突出一点希望大家注意是它航程特别长,航程可以到26000公里。当然它的自主飞行的时间可以长达41个小时。所以它可以完成跨洲际的飞行,这种无人机使用的发动机是罗罗公司的发动机AE3007H。劳斯莱斯不仅搞汽车有名,它更拿手是航空发动机。全球鹰用了劳斯莱斯公司的AE3007涡轮风扇发动机。再给大家介绍第三种明星无人机RQ-170,美国的。它是隐身的无人机,或者叫做低可探测性的无人机。这个无人机原来美国一直保密,觉得比较新,它怎么出名的,这个东西被伊朗俘获出名了,给曝光了。美国不服气,伊朗说我再给你俘获一个。这个所谓的隐身是指对雷达波隐身,散射截面很小,雷达看不到,所以你在远距离看不见它,你想能看到它已经距离非常非常近了。隐身概念它的雷达散射截面可能比平常的飞机要小一千倍,像大的轰炸机老的B52,它的反射截面可以到100平米,现在B2是仅仅0.1平米。赵榕:咱们说完大概的分类,说说我们无人机的大概结构,李大伟老师跟我们讲无人机大概怎么组成的。李大伟:首先我说的一个概念,大家原来了解无人机可能都是天上飞的飞行器,实际上无人机不光是包含天上飞的,还要包含地面的控制系统或者是地面站,所以对于现在无人机强调是一个系统的概念,我们称之为无人机系统。对于这个系统来说它有三部分组成。第一个飞行器,第二个地面站也叫做控制站,第三个用于飞行器和地面站之间通讯的数据链。对于飞行器来说包含几个部分,首先是飞行器平台,平台承载各种载荷设备,保持飞机的气动外形,让它在空中高效的飞行,此外还有导航飞控设备,使飞机能够按照预设的航线自动飞行。飞行器还包括动力装置,电气系统,以及不同的任务载荷。对于地面站一般包含控制显示和操作两部分,无人机驾驶员通过地面站给飞机发指令,让它按照驾驶员的意志飞行,执行各种任务。赵榕:这是不是有滞后延时?李大伟:是的,你说的很对,会有一定的延时,最长有几秒延时。另外空地之间通讯的数据链,有的是视距通信、有的是卫星通信,作用距离从几百公里到几千公里。所以对于无人机来说它是一个大系统的概念。随着技术的发展,无人机系统集成化做得越来越好了。PPT左上角那张图片是咱们国家上世纪50年代研制的无侦五侦察机,系统庞大,因为它本身是母机挂飞,意思是说无人机还需要有一架母机把它带到空中,然后进行空中投放。赵榕:有一个初速度以后,你让它地面飞,实际上飞不起来。李大伟:对,没有起落架。必须要母机挂飞到空中投放,这后面还有一些地面系统等等,它的系统非常庞大的。发展到本世纪以后,无人机系统做得非常集成化,整个系统集成在一个带方舱的装甲车上,它的发射装置、控制操作设备等都集成在方舱里,随着技术发展做得越来越成化,越来越高精尖。赵榕:咱们一说到无侦五肯定要问李春锦老师,您是带队在对越自卫反击战用到无侦五,你讲讲无人机发展国内国外是怎么样的历程,大概给我们介绍介绍。李春锦:无人机到现在也有100年的历史。1903年莱特兄弟发明飞机,第一次世界大战中就出现了无人机的概念。我用几个无人机名字讲一下历史,最早的无人机叫做DRONE“重”,什么意思?大家翻翻字典,它是一种声音,最早出现飞行器是英国和美国,嗡嗡就是“重”这个字就叫无人机。本来声音的字慢慢变成了无人机的名字,那时候的无人机主要用作靶机。后来无人机出现了另一个名字RPV,(Remote Piloted Vehicle),就是无线电操控的远程驾驶,这是无线电技术出现以后才有这种技术,这种无人机只有一种控制模式就是无线电操控。RPV这个名字在上个世纪四五十年代用了20年。赵榕:刚开始说的嗡嗡是什么飞行。李春锦:类似现在扔的纸飞机。赵榕:也就是说我直接飞出去,飞的燃油耗没了就落了。李春锦:因为那时候无人机飞的高度低,制作粗糙,发动机噪声大。后来又有一个名字UAV(Unmanned Aerial Vehicle),叫做无人驾驶飞行器。赵榕:咱们说原来国土防空美国老派侦察机拍照,派的无人机是不是这个年代产生的。李春锦:对,大家知道20世纪60年代初的时候,美国人利用台湾和越南作战基地经常派一些侦察机到中国,就是用的UAV这种,同时也用U2飞机,一年多的时间几十次到中国来,有的从台湾起飞的,有的是越南起飞的。赵榕:特点就是飞得高。李春锦:飞得高,这时候无人驾驶飞机就叫UAV了,不光是无线电控制,包括刚才李大伟老师讲的可以预先编一个程序,你把飞机要飞的航线编一个程序,装在飞行管理计算机里,起飞以后按照这个飞,这时候的UAV无人机就有了两种操控模式。赵榕:这个误差很大吗?李春锦:误差取决于导航精度,如果你导航精度高照样高,导航精度差就差。赵榕:这个导航一般是通过什么,通过陀螺仪还是通过什么?李春锦:这个一直在变化,最早是磁罗盘,还有多普勒导航雷达,有时候搞组合,今天用的导航大部分是惯性导航同卫星导航组合,这种导航精度和那年代的导航精度相比要高得多了,不是千米级的,已经是厘米级的了,所以预编程飞行得精度高取决于导航系统,UAV不光是可以用作靶机还有很多用途,UAV以后出现了UCAV(unmanned combat air vehicle),加一个C,就是无人作战飞机。赵榕:就是可以执行一些作战。李春锦:对这个问题大家有不同的看法,中国人翻译过来基本上叫做无人作战飞机,像捕食者挂个导弹发射导弹也叫无人作战飞机,但combat含有格斗的意思,应该是能执行更复杂任务的作战飞机。赵榕:有一定的机动性。李春锦:格斗就是说,比如说空中打仗狗咬狗的动作,这应该是无人机的最高级阶段,当无人机达到这个高度时,就非常了不起了,现在捕食者还做不到这一点。赵榕:只是一个发射武器的一个平台。李春锦:从字意上UCAV,就是无人作战飞机,但飞机作战有很多模式,其中格斗是很难的,它要用很多新技术,捕食者的技术是不能完成的,这是一个阶段,UCAV,这是上世纪90年代出现的。VCAV之后又出新了UAS(Unmanned Aircraft System),叫做无人驾驶飞机系统,为什么叫做UAS,Vehicle和 Aircraft 有区别,Vehicle可以是飞行器也可以是车辆也可以是船,而Aircraft是在大气层中飞行的航空器,在大气层外的飞行器不叫航空器,只有在大气层中飞的飞行器才叫航空器。这强调了飞机,强调无人驾驶飞机是航空器,是在大气层里面飞的。你既然在大气层里面飞,我大气层这块空域叫做空域,就应该按空域规则飞行并接受管制。赵榕:这是不是牵扯到主权问题。李春锦:从地面到两万公尺我们叫做空域,这里大气密度大飞行器飞起来比较容易,在20公里以上基本上空气没有了,所以飞机上不去,这时候特别强调航空器是在大气层里面飞的,你既然在大气层里面飞空域,你无人机要在空域飞,我有人驾驶飞机也在这种空域飞,那怎么管?我要管你,不管不行,两个发生相撞怎么办。从前年开始又变了个名字,叫RPA(remote piloted aircraft),最早是RPV,就是遥控飞行器,变RPA就是遥控航空器,无人驾驶航空器在大气层里飞,以前有两种控制模式,一种是自主一种是遥控,但是我强调你自主飞行要有,但是遥控必须要有,你没有自主飞行可以,你光遥控也可以,但是你光自主飞行不允许的,必须有遥控,我要管你,要跟无人驾驶飞机驾驶员对话。赵榕:跟地面控制的人。李春锦:遥控是不可少的,强调的就是这样一点。赵榕:我们最开始从靶机开始一个技术革新,慢慢做得越来越好以后,我们开始给它管理起来,别跟咱们有人驾驶的飞机,实际上也是一套交通系统产生冲突后来几次改这个名主要跟这个有直接关系。李春锦:无人驾驶飞机越来越多,而且在空域里面飞,在美国来讲是由美国国家航空局管,你在我空域飞受我管,所以强调RPA不叫RPV,到现在演变是这样来的。刚才我想补充一点什么问题?我们也经常说无人驾驶飞机上没人,有人说这个说法不太严格,应该说没有驾驶员。我们以前讨论过飞机上没驾驶员这个驾驶叫做什么驾驶?叫做离机驾驶、脱机驾驶,这个名词没有用开,原来讨论过,叫做离机驾驶航空器,可以离开飞机驾驶航空器。无人驾驶飞机会不会有人,将来有一天会有人。赵榕:实际上跟做无人驾驶汽车一个道理。李春锦:欧洲国家正在搞民用航空的运输机改成无人驾驶飞机,民航组织已经对它做了认可,计划2025年无人驾驶货运飞机横跨大西洋,欧洲已经做保证,保证成功,在无人货运驾驶飞机成功以后,紧接着是客运无人驾驶,所以不能说无人机上没有人。赵榕:里面交通就可以看出来,越是有人参与的越混乱,你变成无人化,程序化控制以后实际上效率更高了,然后降低了很多意外的发生。李春锦:因为有人驾驶事故很多与驾驶员有关,还有很多事故虽然跟驾驶员没有关系,跟驾驶员用的设备有关系,机上没有驾驶员,有一天无人驾驶比有人驾驶安全性更高。赵榕:我想到另外一个例子,现在电动自行车的问题,你必须给它一个定义,它到底有动力还是无动力的,适应行人,还是适应机动车管理,都跟电动车不遵守交通规则有直接关系,关键是我们没有针对性的法律管它,我们实际上无人机早就开始按部就班的在往规范化走。李大伟:民航总局针对国内无人驾驶航空器发布了无人机驾驶员管理的暂行规定,把无人机按照重量分为几类,要求起飞重量116公斤以下由AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)管理,要操作116公斤以下的飞机,就必须办这个证才有资格操控,116公斤以上是民航总局来管,要拿适航证。赵榕:刚才我们讲了这么多,李老师也提到以后将有无人驾驶载人客运飞机出现,无人驾驶飞机以后还会发展出什么样的功能,发展出什么样的飞机出来?赵文利:无人驾驶飞机未来有可能在哪些方面还有所发展,我想这么几个方面,首先无人驾驶飞机作为空中的飞行平台,它也可能有进一步的拓宽,作为空中平台除了无人驾驶的固定翼飞机之外,还有无人驾驶的直升机,还有无人驾驶的飞艇,可能要继续拓宽它的范围。关于无人驾驶的飞艇大家看这张图,这是当前在航空器领域里面比较热门的话题,有一个方案要搞一种在高空20公里高度可以定点停留很长时间的无人驾驶的高空飞艇。这里有一个困难,问题在哪里?在天空中不是气流静止的状态,总是有风的,有一个曲线,调查了不同高度的平均水平的风速,在不同纬度的地带。我告诉大家一个概念,在一定高度,特别像海拔10公里左右的高度,在中纬度45度地区风速可以达到每小时100公里还要多,也就是说你飞艇在这停留的话,你得按照每小时100公里的速度飞行才可以。刚才说是20公里,为什么是20公里?对于春夏秋冬不同季节天气进行测量以后,发现有一个规律,离开地面上升,高度越高水平风速越大,在大约10公里高度,风速达到每小时100公里甚至更高一点。从10公里再往上走水平风速开始降低,到20公里左右高度的时候出现一个最低点,就每小时只有30公里左右的风速,高度再升高,风速又增加了,选择20公里的高度,风速最小,无人驾驶定点停留的高空飞艇更容易实现,这个20公里不是严格的,不同的季节稍微有所波动,夏天高一点升到22公里,冬天稍微降一点。赵榕:那意义何在?当卫星使吗?赵文利:在20公里高度保证定点停留长时间工作的飞艇干什么用?军用、民用两个方面。军用如果在这个地方停留,飞艇上装了非常强大的预警雷达的话,它可以做美国反导系统很可靠的监听侦探。军用由国家花钱,民用老百姓出不了那么多钱,往往用国防发展的成果推广到民用去,比如说GPS本来就是军用的,现在看看民用更多,咱们自己手机都有GPS。后来想这种20公里高空无人驾驶飞艇民用上有什么用?大家发现了大家都用手机,手机信号传递微波靠一个一个地面基站传递,地面高低不平,地面有建筑物有山川有山地信号过不去,所以它要像蜂窝式的弄成很多的基站,因此咱们手机这种网络电话叫做蜂窝通讯。如果20公里高度不受地面这些山地的影响,测算一下如果在20公里高度飞艇的话覆盖范围直径1400公里,在这里有足够强大通讯设备的话,你可以减少成千的地面基站,谁最感兴趣,我接触专家里面像电科院、清华、中科院的那些搞通讯的人感兴趣,我们搞航空航天军用比较多,他们干这个兴趣更大,甚至于他们比我们干劲还大,这是一个平台的发展。无人驾驶的高空飞艇有刚才说的引人注目的好处,我不见得飞得那么高,还是用无人驾驶,美国搞一个方案叫做海象计划。大家看到了吧,海象干什么的?海象是运输用的,美国有一个最著名的作战部队叫做第82空降师,美国要做世界警察打遍全球的,比如美国打伊拉克他想把第82空降师从本国本土弄到中东去,这时候兵马未动、粮草前行。它那些设备用军舰提前一个月至少提前20天出发。人呢,征召一些民用飞机让战士坐飞机过去。这种海象设计里面这样一个指标,如果用10艘海象无人驾驶巨大的飞艇就可以把整个82空降师的装备都承载起来,飞艇虽然比飞机飞得慢,可是比轮船快多了,大概两天的航程把82部队所有的装备都从美国本土运到了东欧。赵榕:有人驾驶也做到为什么非要做成无人驾驶,实际上是一个运输工具,为什么是无人驾驶,有人开飞艇不也是可以吗?赵文利:有两个原因,这两天48个小时,有人驾驶的话,你说乘员,连续乘坐48小时也受不了,还有一个它任务比较简单,相对现有无人驾驶技术来讲小菜一碟,主要是解决了航空器能解决飞艇就好说了,有好的技术你可以他山之石,拿来就可以用,这是一个今后发展可以引人注目的。第二今后在无人驾驶技术里面关于无人驾驶飞行器的劫持和反劫持会是一个方兴未艾的地方。大家看了这是美国的RQ-170隐身飞机,伊朗说被我俘虏了,美国不相信,美国说我飞机出了毛病摔下来了,伊朗就给展出来了,你看看能是摔得吗,伊朗后来又俘获一次,无人驾驶的数据链跟婴儿脐带一样太重要了,重要信息通过它时时刻刻源源不断的流动,黑客入侵对方的系统,黑客入侵了它的数据链,特别是你无人驾驶飞机接近伊朗,我有一个优势,来到我家附近,我信号比你强大,你距离远,信号衰减,弱多了。无人驾驶一出来在数据链里面加密技术就是大家争夺的一块领域,有人搞加密技术就有人搞解密技术。黑客破获它的数据链进去以后就可以劫持,劫持以后伊朗人两头欺骗。第一个欺骗它还源源不断把一些假的信息给美国本土,其实都是假的。另外一个信号给这架飞机,你往这走、往那走,好,回家了。其实回到伊朗的家降落了。如果劫持要是真正成功以后,搞不好的话我干脆不要你飞机,让你飞机回去炸你自己去了,劫持和反劫持就如同黑客和反黑客一样今后可能方兴未艾引起更多人的注意。第三个可能发展就是用无人驾驶飞机会更多的分担有人驾驶飞机的任务。现在一架飞机多少钱?像美国的F22它的四代机一共生产了不到200架,研制费加上制造费用了大概是700多亿美元,所以700多亿美元分摊到不到200架飞机上,一架飞机投入了将近三亿美元,三亿美元相当于人民币的18亿人民币。第四个可预见到的就是无人驾驶飞机会在更广阔的范围,特别在一些危险的场合得到更多的应用。因为无人机上没有乘员,所以它不需要配备人员所需要的复杂的各种系统。还有无人机反正飞机上没有人,你过载再大,反正我没有人,我被俘虏不会俘虏我的人,我飞机上不挂国徽军徽,你也不能说我的飞机。第五点无人机今后得到更大重视,将会有更大发展。就中国国内而言过去无人机驾驶飞机是几个重点学校重点高校的天下,说穿就是北航、南航、西工大等几个学校包打天下了,无人驾驶飞机麻雀虽小五脏俱全。在航空工业里面一局系统搞飞机、二局系统搞发动机。其余一些小的东西我们在航空行业第三局。无人机虽然小,五脏俱全,飞机、发动机、机载设备都要搞,学校各个专业都有,所以擅长搞无人机。现在看到无人机的巨大利益在内,这几年咱们国内很多企业、很多研究单位都上来了,都奔着无人机在使劲,也有一个好处,现在信息产业非常的发达,很多技术不见得你自己拥有,你能知道在哪能拿到就行,通过网络化,信息化,中国无人驾驶飞机事业现在果真是如雨后春笋,在外国人来看好像是洪水猛兽一样一下子冲过来了,我想无人机今后的发展当然有这样那样的设想。赵榕:咱们能不能有想象力想更丰富的场景出来。我们赵老师提到无人驾驶没有飞行员,不用考虑过载,一旦击落被俘获的问题,美国F22是第四代战斗机也是最先进的,很有可能这是最后一代有人驾驶战斗机了,确实是这样吗?李老师给我们讲讲这个问题。李大伟:这个观点也是有人在提,但是还是有待商榷的,大家看这个图片,这两年世界各大军事强国推出了很多种李老师说的UCAV无人驾驶飞机,包括咱们国家的利剑,美国的X-45A,X-47B,欧洲的神经元,前段时间新闻里说美国的X47B成功实现了航母的起降和空中加油。包括,可以说世界主要几个航空大国都在搞无人攻击机,因此有人提出目前四代机F22是最后一代了,将来会被无人驾驶飞机完全取代。赵榕:培养一个飞行员跟培养地面控制人员这个成本完全不成比例的,对飞行员有很高身体素质,至少说视力不好不能当飞行员,当地面操作人员完全可以行的。李大伟:确实无人机发展是一个趋势,但是大家可以回顾一下有人战斗机前四代机的发展,每一代发展都是有一定规律,在上一代战斗机需求发展到了瓶颈,有一些新问题解决不了,才会有新战斗机出来,由于美国第四代F22战斗机并没有参加太多的实战,它所具有的性能,还是足够用的。赵榕:至少不是说它功能缺在哪。李大伟:下一代还不知道往哪发展,你并不能说下一代一定是无人机。另外我插一个话题,就是说现在美国提出的无人攻击机的发展历程,第一阶段UCAV(无人攻击机),主要是验证无人机本身的控制技术,第二阶段他们称作UCAS-D(无人空战系统验证机),主要是验证无人机和航空母舰之间的配合,是不是能够在航空母舰进行自主起降,刚才我所说的X-47B就是属于UCAS-D里面的一个项目,就是验证无人机和航母进行正常的通讯,正常的起降,包括实现一些作战任务。赵榕:在航母起降比落地起降更费事,用无人机解决是很吸引人的方向。李大伟:很能体现技术实力的,美国人想保持在航空领先的位置。再往下第三阶段称为UCLASS(舰载监视与攻击无人机),相当于将无人机、数据链、航母和系统保障单元集中在一块,当作一个战斗群提出来。赵榕:咱们说到发展方向,还要问问赵老师,有人说飞艇我能长期定点在那,动力怎么来的,有没有可能用太阳能实现24小时更长时间不间断无限循环提供动力的可能性存在吗?赵文利:如果是自带燃料,肯定受燃料用尽的限制不可能更长时间的工作。如果源源不断取之不绝的能源,最好是环境能源,更具体说太阳能是一个非常引人注目的能源。像刚才提到的无人驾驶定点停留半年再下来检修一次,这半年用传统的动力,用化学燃料,用油那肯定有用尽的时候。研究飞行器就倾向于太阳能,美国、俄国都搞一些方案,咱们国也在研究这个课题,能不能用太阳能,大家注意太能样有两个特点,一个环境能源源源不断,只要有太阳光照着它就能很好的工作。但是太阳能有第二个特点一个是环境能源,源源不断,只要有太阳光照过来就可以工作。但是太阳能又有第二个特点就是它的光密度是有限的,有一个词汇叫做太阳常数,太阳常数说穿就是一平方米的面积提供多大功率,首先看我照射的太阳能有多大功率,你春夏秋冬四季里面不同纬度太阳能的功率不一样,但是我告诉大家一个数量级,中纬度地区即便一年365天80%是晴天,这时候就像咱们北京附近吧,太阳常数也就是一个千瓦,也就是说一平方米的太阳能的光度亮它的功率只有一千瓦左右。用太阳能电池转换又有一个效率,20%、30%,最多30%还超过一点。还有一个问题我在咱们中国浮空器学术年会提出一条,有的人过高过于乐观估计这个问题了,他们提出来已经在卫星上实现了用太阳能电池支持它,我分析提醒他们一条,卫星绕着地球运转一圈90分钟左右,大概是60%的时间都是可以得到太阳光的照射。其余大概是40%甚至30%的时间是见不到太阳能,所以卫星上具备的电池,它只要提供我40分钟我不能发电的电力就可以了。你飞艇在天上一天24小时分十个小时都见不着太阳,你功率够,你总的电量够吗,你电量维持10个小时,12个小时这么多时间的电量,你蓄电池要多大,这飞艇飞不起来太重了,使用太阳能作为能源来讲当前遇到的问题,从目前技术来讲还是有着相当的难度。特别有一条咱们记住,有一个上限,上限就是太阳常数。我给大家介绍这个图大家看一下,这是今年刚刚完成的一项所谓世界纪录创新,就是欧洲的太阳驱动这种太阳能飞机它挑战世界纪录,实现环绕地球的飞行,其中在咱们中国境内也飞了一段,从中国南方进来的,先到重庆,从重庆然后飞到南京,从南京出了中国飞到夏威夷,就是说在咱们中国这段飞就出现这种情况,阳光动力2号,这次这个飞机3月31号飞到了重庆了,但是呢由于当时重庆那边是阴天多,下雨多,气象条件达不它起飞所需要的足够光照,为了等天气,一直等到4月21号才起飞到南京去,等了这么多天。何况大家看看太阳驱动这个飞机有多大,或者装备足够多的电池,或者有更大能够采光的面积,这个飞机翼展是63米,这比波音747大很多,大家看地面照片看出来了,这么大的翼展这个飞机它只能坐一个飞行员,第二个坐不下,一个在天上一个在地面了,大家注意太阳能使用里面受到太阳能功率的限制,受到天气影响。高空飞艇不会有气象限制,到22公里在气流层以上那里基本上大晴天。赵榕:它这个飞机实际上咱们看是自西向东飞,就是追着太阳飞,还不能反过来飞,如果是自东向西飞,飞一会儿太阳落山了我就飞不动了。赵文利:利用太阳能这个设想非常吸引人,但是目前来看有这些技术难度还需要大家解决。赵榕:咱们无人机都是地面控制,有没有可能说我地面控制很多飞机,我们天空有一个母机同时控制几个飞机形成一个团队。李大伟:这种技术还是可行的,大家看PPT里面有两个视频的截图,一个是由美国宾夕法尼亚大学做的实验,由地面人员可以控制好多小的多旋翼无人机实现一些动作,包括编队飞行协同等等。另外一个是宾夕法尼亚大学两个毕业生办一个公司,他们也是做了一个实验,将好多无人机在一块演奏了类似交响乐的活动,从这两个实验大家可以看出来无人机确实可以实现协同控制的。赵榕:我通道不同,相互之间不互相干扰就可以了。李大伟:这里面有两个概念,所谓集群是指所有实体有一个共同目标,在集群里每一个个体之间要有信息交互。赵榕:他们之间还要有一些信息的交流。“与专家面对面”活动现场李大伟:要有交互每架无人机智能水平达到一定的程度。给大家看一段视频。(视频播放)赵榕:起降相互配合。赵文利:每一架飞机的位置就有六个参数,从时间这个轴来看,精确到某一个时刻应该在什么位置,再加上触键的时候触键力度多大。这个位置怎么确定的?一说定位大家往往很容易想到GPS,但是在这里面用GPS不行了,首先一个问题GPS没有这么高的定位精度,第二个GPS数据刷新率很有限,提供不了这么高的速度,每一个飞行器的特征点用激光,非可见光的激光,这个激光带有信息,它的名字是谁张三李四,用光学定位测量然后控制。李大伟:把你房间所有特征点实际捕捉下来进行计算形成算法。赵榕:拿无人机不见得让它飞,我们可以让它做很多的事情,让它协同做一件事情的可能性至少远远超过我们想象了。李大伟:甚至可能不愿将来无人机和有人机协同作战。有一个电影叫做《绝密飞行》那里面展示无人机的技术达到了一个新的阶段,它完全可以跟人并肩作战执行一些任务,智能化水平相当高了。赵榕:最后一个问题问一下李老师,从无人机民用的演化就能看出来它实际上我要进行空域管理,咱们国家从空域管理这块对无人机有没有什么发展,或者国外大概现在一个什么限制?李春锦:回答问题之前我谈一些问题,无人机总的说来比有人驾驶飞机能做的事还多,甚至有人驾驶飞机做不到的无人机也能做,为什么?它没有无人机这么多品种,无人机有微型无人机,有人机有微型的吗?不可能。微型无人机尺寸15厘米以下,10克到100克,所以不可能,由于它的品种很多,所以所有人驾驶做不到的事情,无人驾驶飞机可以做到。另外大伟也讲它有很多优点,它的过载很高,人的四到五,它可以到15到20。有专家总结无人机可以执行三D任务,危险(Danger),肮脏(Dirty),,单调(Dull),这三D是无人机的特点,有人飞机做不到。例如核爆炸采样,有驾驶人飞机去,一般驾驶员回来基本上完,这一辈子人命完了,无人机没有关系,最危险的地方,最肮脏的地方,最单调的工作几十小时都没有关系,有人驾驶飞行超过20小时都很难。有人驾驶飞机在跑道起飞着落,无人驾驶飞机可以空中发射,伞降回收,也可以发射架发射,很灵活,有人机能做不到,无人机都能做到,而且它各方面优点都突显出来了。有专家说战争武器革命已经两次了,1915年机枪的出现是战争武器第一次革命。1940年代装甲车的广泛使用是武器二次革命。再一次就是无人器,这些无人器被普遍采用以后,战争武器第三次革命就来了,什么时候会到来第三次战争武器革命,专家预测本世纪中叶,就是2050年,我是相信的,到2050年本世纪中叶不管地面上,水里、天上飞的都是无人的,这是战争武器第三次革命。无人机普遍使用后,甚至比有人机数量还多,怎么管?北京到广州有航路,广州到上海有航路,管制员随时可以跟驾驶员对话,而管制员管无人机要同脱机驾驶员对话,这个对话要求驾驶员有一定的水平,因此驾驶无人机的驾驶员也要持证上岗。赵榕:咱们可能将来无人机比有人机还多,有人机现在空管管不过来了,空管的自杀率是行业里面最高的,我责任特别大,工作压力强渡大,把无人机加起来如果管不好就是一场灾难。李春锦:管无人机更复杂,不光是技术上的问题,航空器有两大类,一个国家航空器,一个民用航空器。什么叫做国家航空器?军事用的航空器,警察用的海关用的航空器都叫做国家航空器。民用航空器包括两类,运输航空器(客运、货运),通用航空器。同样,无人机也可用作国家航空器和民用航空器,它去的地方不一定有航路,它到处都去飞,管制比现在复杂得多。现在讲无人驾驶飞行器有很大问题,现在面临什么问题,第一国家没有法规,完好法规没有制定出来,第二个没有合格驾驶员。在国外无人飞机驾驶员大部分是退役的有人驾驶员,因为对空管这一套都熟悉,他年龄大不适合在天上飞,在地面上还可以训练一段时间,不同的机种培养时间不一样,授课时数授课对象不一样,这个东西法规没有,持证上岗驾驶员没有,技术上的问题没有解决。技术什么问题?民航有人驾驶飞机有飞行规则,你驾驶员看到对方你要避开,无人驾驶飞机驾驶员在地面没有在飞机上,你怎么看到对方你要避开,这是一个问题,你上面没有眼睛去看,能不能搞传感器看。赵榕:看到有一个滞后,可能看见黄花菜都凉了。李春锦:世界有四种技术拼这个技术,看哪个最先过关,最先过关看能不能解决。把有人驾驶座舱搬到地面上来了,有人不叫做地面站,可以在地面也可以在飞机也可以在航母上。最重要一个问题就是数据链的问题是很大的障碍。有人飞机,驾驶员在座舱里面操纵不通过数据链,你现在无人机要经过数据链,数据链是最薄弱的环节,这个障碍不解决好,会影响无人机的发展。前两年华北地区无人机实验失控了,飞到北京北面郊区撞到山上,国务院军委都知道了,你幸亏撞到山上,你飞到天安门广场怎么办,国务院发一个通知让民航局把无人机管起来,民航局打一个报告回国务院说民航现在有人飞机还没有管好,怎么管无人机,管不了,想拒绝,后来国务院说不行这个必须民航管。民航军航都在管,就是不让你飞。如果你管得很死不让它飞就出现黑飞。甚至更严重讲这个产业发展不起来,你不让它飞我要这么多无人机干什么,这个产业没有办法发展,这是很大的问题。赵榕:主动的管起来,这个无人机产业才能真正的发展。李春锦:国外很重要,中国更关键问题,国外空域划分很合理,管制空域非管制空域,非管制空域怎么定义?远离大都市和主要机场的那个地方1200英尺以下叫做非管制空域,三四百米以下。更远的地方可以在700英尺以下,合理的配置非控制空域会对无人机飞行带来方便。还有一个毛病在什么地方?无人机分类的目的,为什么目的分类?刚才赵老师说功能分类,有监视有作战的。还有一个目的你在空域飞我怎么管你也应进行分类。赵榕:你执行什么样的功能。李春锦:多大飞机你在空域飞我怎么管?针对性很强。另外不光是飞机分类我认为空域也要分类,国际民航组织有一个定义,这里面10的负8次方,这是什么意思?在这个空域里面飞的飞行器,10的负8次方概率,就是说大概一千万次一亿次出一次灾难性事故这算是合格的,无人机能够达到这个水平吗?你既没有试航证,很多设备也没有,有人驾驶飞机有二次应答机。关键空域可以到10的负8次方,大沙漠地区,你还要求那么高吗?你能不能降低这个指标,把那个地方控制标准放低了不也就可以飞了吗?赵榕:至少大家就有地方玩了。李春锦:我讲几次了,这就是飞机要分类空域也要分类,你在北京飞我要求10的负8次方,在大沙漠10的负4次方可以吧,很多无人机大概是这样一个水平,要对飞机分类同时要对空域分类。赵榕:我们更细化让这个事业发展。李春锦:这个东西要可操作,这个东西不可操作永远实现不了。赵榕:非常感谢三位老师的精彩座谈,这个系列活动还会继续,希望能够再次看到在座同学们的身影,谢谢大家。【“科学为你解疑释惑”由中国科协、腾讯公司联合主办,旨在及时、准确、便捷为公众解答科学、科技疑问,破解谣言,扩大科普覆盖面,提升科普影响力,最终提高公民科学素养。】
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