新聞緣起

　　日前，中國航天科工集團(tuán)三院八三五七所在北京參加了“2009年應(yīng)急救援裝備與安保科技系統(tǒng)展覽”，該所最新研制的一款名為“刀鋒”的無人機(jī)在展覽上精彩亮相，頗受觀眾矚目。

　　“刀鋒”無人機(jī)最核心的部件是自動(dòng)駕駛儀“ToPilot”。“ToPilot”，僅重34克，只有香煙盒大小，它雖小卻能實(shí)現(xiàn)完全自主飛行的控制，包括起飛、爬升、按預(yù)定航線飛行和著陸等整個(gè)飛行過程。它可以設(shè)置1000個(gè)可編程航路點(diǎn)或命令，通過航路點(diǎn)的精度可保持在6米之內(nèi)。

　　“刀鋒”無人機(jī)可用于管線巡查、人員搜救、火情探測(cè)、空中拍攝、污染監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域

　　它的機(jī)身只有2.8米長(zhǎng)，翼展不到4米，能夠搭載15公斤的有效載荷，續(xù)航時(shí)間達(dá)到3小時(shí)，最大平飛速度為180千米/小時(shí)，并已經(jīng)完成了長(zhǎng)航時(shí)自主飛行試驗(yàn)。

　　它就是天津首架無人駕駛飛機(jī)——“刀鋒”，也是全國智能化程度最高的無人機(jī)。

    現(xiàn)場(chǎng)目擊——最大飛行高度4000米

　　一個(gè)10多平方米的空間，放置著幾張并排辦公桌，地上散落著各種線路及實(shí)驗(yàn)器材，記者所看到的，便是我國智能化程度最高的“刀鋒”無人機(jī)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。

　　“刀鋒”無人機(jī)由航天科工集團(tuán)三院八三五七所歷時(shí)5年研制而成，是一種多用途無人機(jī)，使用12千瓦發(fā)動(dòng)機(jī)，螺旋槳推進(jìn)，短艙式機(jī)身，雙尾梁結(jié)構(gòu)，前三點(diǎn)式起落架，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、較好的操控性和抗風(fēng)性。

　　5月11日，“刀鋒”在山東東營(yíng)首次進(jìn)行自主長(zhǎng)距離搭載飛行試驗(yàn)，以滑跑方式起飛，起飛距離小于90米，航行路線經(jīng)過300余個(gè)航路點(diǎn)。此次長(zhǎng)距離飛行試驗(yàn)，充分驗(yàn)證了其可靠性與穩(wěn)定性。

　　據(jù)介紹，“刀鋒”無人機(jī)還能實(shí)現(xiàn)超視距的遠(yuǎn)程人工控制。也就是說刀鋒在無法自主飛行時(shí)，技術(shù)人員還可以通過它實(shí)時(shí)傳回的圖像、數(shù)據(jù)等信息辨別它所處的位置和姿態(tài)，通過地面遠(yuǎn)程控制飛機(jī)飛行。

    應(yīng)用領(lǐng)域——管線巡查提高效率

　　“刀鋒”無人機(jī)目前主要面向民用領(lǐng)域，針對(duì)民用客戶，可在許多人力無法達(dá)到或極其危險(xiǎn)的領(lǐng)域大顯身手，比如其可用于石油管線巡查、電力線路巡查等領(lǐng)域。

　　比如石油管線巡查，有一個(gè)油田，買了100輛吉普車，雇了100位司機(jī)，司機(jī)每天都要開車巡查，人力物力消耗大，效率很慢，但是若使用無人機(jī)巡查可在一兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮看，“無人機(jī)”巡查是一種節(jié)約成本、節(jié)約人力物力的好方式。

　　危險(xiǎn)領(lǐng)域大顯身手

　　據(jù)了解，由于成本低、價(jià)格低，“刀鋒”無人機(jī)還可在茫茫大海中進(jìn)行失事船只的人員搜救，在廣闊森林上空探測(cè)火情，在城市上空拍攝圖片等。此外，在未知山谷探測(cè)、海洋污染監(jiān)測(cè)等方面，“刀鋒”也可以代替真實(shí)飛行員大展身手，完成這些高污染、高強(qiáng)度、高危險(xiǎn)任務(wù)。其還可用于氣象偵察、環(huán)境檢測(cè)、海岸巡邏等。

    國內(nèi)現(xiàn)狀——我國的無人機(jī)總體比較落后

　　八三五七所科技經(jīng)營(yíng)處副處長(zhǎng)介紹，對(duì)比國外無人機(jī)的發(fā)展，我們國家的無人機(jī)發(fā)展總體來說比較落后，但是目前八三五七所研發(fā)的“刀鋒”無人機(jī)，依托我們自主研制的自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)鏈路、地面站測(cè)控系統(tǒng)，在國內(nèi)中小型無人機(jī)領(lǐng)域是走在前面，比較領(lǐng)先的。

　　“自主研發(fā)方面，由于自動(dòng)駕駛儀研發(fā)的需要，開發(fā)小組的成員翻閱了大量的技術(shù)資料，甚至專門翻譯了《飛行穩(wěn)定性和自動(dòng)控制》一書，并發(fā)表了一批論文，在此基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外的一些先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了飛機(jī)的自動(dòng)駕駛儀。同時(shí)，《飛行穩(wěn)定性和自動(dòng)控制》一書的出版，也標(biāo)志著我所在無人機(jī)自動(dòng)控制領(lǐng)域的地位得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，增加了我所在無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新的理論支持，為我所研制下一代智能化程度更高的自動(dòng)駕駛儀提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。”

　　該副處長(zhǎng)還表示，面對(duì)無人機(jī)的發(fā)展方向，“刀鋒”也在“進(jìn)化”，它本身是一個(gè)靠軍民融合發(fā)展起來的產(chǎn)品，有一個(gè)慢慢走向成熟的過程。

    專家對(duì)話——“刀鋒”無人機(jī)源于自動(dòng)駕駛儀

　　記者：我們最初為什么想到要研發(fā)無人機(jī)的呢？

　　劉劍鋒（“刀鋒”無人機(jī)工程師）：“刀鋒”無人機(jī)一開始是作為自動(dòng)駕駛儀ToPilot的試驗(yàn)平臺(tái)出現(xiàn)的，經(jīng)過多次試驗(yàn)、改進(jìn)，才發(fā)展成為現(xiàn)在這樣一個(gè)多用途的無人機(jī)。它的許多優(yōu)異特性來自于自動(dòng)駕駛儀ToPilot，該駕駛儀是我們從2004年開始，經(jīng)過5年多的時(shí)間，到目前研制成功并可以對(duì)外出售的正規(guī)的貨架產(chǎn)品。

　　記者：我們的自動(dòng)駕駛儀有什么優(yōu)勢(shì)呢？

　　劉劍鋒：我們的自動(dòng)駕駛儀和國內(nèi)同一類型控制系統(tǒng)相比有較明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在三方面：一是可靠性；二是功能；三是人性化。我們的自動(dòng)駕駛儀功能非常強(qiáng)大，其一，能夠自主起飛降落，這個(gè)在國內(nèi)很少做到。其二，可以通過數(shù)據(jù)鏈路將實(shí)時(shí)圖像、數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳，實(shí)現(xiàn)超視距人工駕駛，通過數(shù)據(jù)鏈路，看著圖像或儀表就可以駕駛飛機(jī)。第三，飛行中的航路變換比較方便，可以設(shè)定上千個(gè)航路點(diǎn)，飛行當(dāng)中能夠隨時(shí)改變路線、速度、高度及姿態(tài)。最后，我們這個(gè)自動(dòng)駕駛儀界面非常友好，根據(jù)不同用戶需求，可以給用戶預(yù)留一些非常人性化的接口。

　　周曉東（“刀鋒”無人機(jī)工程師）：“刀鋒”無人機(jī)核心的部件自動(dòng)駕駛儀和地面站控制系統(tǒng)，都是我們自主研發(fā)而成。自動(dòng)駕駛儀通過了高、低溫等惡劣環(huán)境測(cè)試，許多指標(biāo)可達(dá)到軍用使用要求，在控制精度和可靠性等方面甚至達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。(文·實(shí)習(xí)生 徐存存)

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　　2010年軍用無人機(jī)將達(dá)12萬架

　　目前，世界各國軍隊(duì)正大力研制裝備無人機(jī)。國際宇航公司預(yù)測(cè)，到2010年，全球?qū)碛?2萬架軍用無人機(jī)。

　　1933年，世界第一架無人靶機(jī)試飛成功，開創(chuàng)了近代無人機(jī)使用的先河。在遙控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛用于飛行控制后，無人機(jī)的發(fā)展可謂日新月異。特別是在2001年的阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中，無人機(jī)第一次扮演攻擊者，逐漸由戰(zhàn)爭(zhēng)“配角”轉(zhuǎn)變成“主角”。

　　隨著無線電遙控技術(shù)的出現(xiàn)，人們開始改裝飛機(jī)，開發(fā)無人機(jī)。尤其是在現(xiàn)代電子技術(shù)和航空技術(shù)的強(qiáng)力推動(dòng)下，無人機(jī)開始在戰(zhàn)爭(zhēng)中嶄露頭角。如在越戰(zhàn)期間，美軍就大量使用無人機(jī)對(duì)高價(jià)值或者是防御嚴(yán)密的目標(biāo)進(jìn)行偵察，以減小人員的傷亡或是被俘虜?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。2003年，美軍遙控“捕食者”無人偵察機(jī)，發(fā)射兩枚“地獄火”導(dǎo)彈，擊斃了拉登高級(jí)保鏢、“科爾”號(hào)爆炸案主犯阿布·阿里，更是引發(fā)美英軍的思考：研制無人戰(zhàn)機(jī)，改變未來空戰(zhàn)模式。

　　正如英國著名軍事刊物《簡(jiǎn)氏防務(wù)周刊》的資深編輯說：“使用遠(yuǎn)程無人駕駛飛機(jī)來殺死我們的敵人，這是我們所要跨越的一個(gè)重要門檻。這是遙控戰(zhàn)的開始。”當(dāng)今，技術(shù)的發(fā)展可以使無人機(jī)像有人駕駛的飛機(jī)一樣操縱自如，能夠以1700千克的有效載荷，在上萬米的高空、以接近音速的速度、在3000千米的半徑內(nèi)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。美英軍甚至嘗試開發(fā)有人戰(zhàn)機(jī)指揮無人機(jī)作戰(zhàn)的控制系統(tǒng)。2007年4月3日，英空軍一架改裝的“旋風(fēng)”F2戰(zhàn)機(jī)飛行員成功遙控4架無人機(jī)，實(shí)施協(xié)同作戰(zhàn)，完成搜索和摧毀目標(biāo)的任務(wù)。