学院大讲堂------无人机

无人驾驶飞机（英文缩写：Unmanned Aerial Vehicle）简称：无人机。是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。无人机的研发首先是基于军事领域的需要，它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。

诞生过程

无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。由于他是高科技技术的集中载体，其主要应用于现代战争。

无人机以其体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长和便于隐蔽为特点，尤其是因其无人驾驶，特别适合于执行危险性大的任务，故在现代战争中正发挥着越来越大的作用。

无人机的诞生可以追溯到1914年。当时第一次世界大战正进行得如火如荼，英国的卡德尔和皮切尔两位将军，向英国军事航空学会提出了一项建议：研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机，使它能够飞到敌方某一目标区上空，将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制。

最初为了保密，该计划被命名为“AT计划”。 1917年3月，在第一次世界大战临近结束之际，世界上第一架无人驾驶飞机在英国皇家飞行训练学校进行了第一次飞行试验。可是飞机刚起飞不久，发动机突然熄火，飞机因失速而坠毁。过了不久，研制小组又研制出第二架无人机进行试验。飞机在无线电的操纵下平稳地飞行了一段时间，这架小飞机的发动机又突然熄火栽入人群。

两次试验的失败，使 “AT计划”也就此画上了句号。但A.M.洛教授并没有灰心，继续进行着无人机的研制。10年后，他终于取得成功。1927年，由A.M.洛教授参与研制的“喉”式单翼无人机在英国海军“堡垒”号军舰上成功地进行了试飞。该机载有113公斤炸弹，以每小时322公里的速度飞行了480公里。“喉”式无人机的问世在当时的世界上曾引起极大的轰动。

发展历程

1933年1月，由“费雷尔”水上飞机改装成的“ 费雷尔·昆士”无人机试飞成功。此后不久，英国又研制出一种全木结构的双翼无人靶机，命名为“德·哈维兰灯蛾”。在1934～1943年间，英国一共生产了420架这种无人机，并重新命名为“蜂王”。

1915年，美国的斯佩里公司和德尔科公司就曾研制出第一架无人机。这架无人机总重只有272公斤，由1台30千瓦的活塞式发动机作为动力，装在一个4轮滑车上，草地上铺设了滑轨。同年，这架被取名为“空中鱼雷”的无人机不仅成功地进行了试飞，而且被装上136公斤炸药成功地进行了攻击目标试验。此后不久，美国陆军的查尔斯·F·凯特林又研制出一种无人机，并取名为“凯特林飞虫”。该机颇似普通的双翼机，总重量为238.5公斤，可携带82公斤炸弹，飞行速度达到每小时88公里。1918年9月，美国陆军开始试飞“凯特林飞虫”，并于10月22日终于把它送上了天空。

在第二次世界大战中，美国陆军航空队曾大量使用无人靶机，并在太平洋战场上使用过携带重型炸弹的活塞式发动机无人机对日军目标进行轰炸。

二战结束后，随着航空技术的飞速发展，无人机家族也逐渐步入其鼎盛时期。时至今日，世界上研制生产的各类无人机已达近百种，并且还有一些新型号正在研制之中。而随着计算机技术、自动驾驶技术和遥控遥测技术的发展和在无人机中的应用，以及随着对无人机战术研究的深入，无人机在军事方面的应用日益广泛，被誉为“空中多面手”、“空中骄子”。

市场分析

近几年，受需求拉动和几次局部战争中无人机卓越表现的激励，国内对无人机的研发空前重视，行业爆发出前所未有的发展速度。首先是涌现的产品数量。2010 年珠海航展上，中国展示了超过25 款无人机。并且，国产无人机产品已成功走出国门。西安爱生技术集团的ASN 系列无人机、航天科技十一院的“彩虹”无人机、中航工业成飞集团的“翼龙”无人机等已先后签订出口订单。

就全球市场来看，据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国无人机行业市场需求预测及投资战略规划分析报告》数据显示，全球无人机研发与采购的市场规模每年约为50-60亿美元，未来10年这一规模将以年均10%左右的速度稳步发展。

同国外的情况一样，国内对无人机的需求现集中于军事领域。而军方无人机市场需求主要来自于侦察型无人机和靶机，察打一体无人机仅有少数品种定型，仍处于试验阶段。国内典型的民用无人机系统单价从数十万至数百万元不等，而军用无人机系统单价往往在上千万甚至超过亿元，以中航工业成飞的“翼龙”-1无人机为代表。

未来应用领域

建筑承包商有了无人机，建筑承包商和消费者可以达成双赢的局面——屋主完全不需要花时间寻找最合适的承包商，就已经可以物超所值，等承包商自己送上门。此外，对于长期在一个城市作业的承包商而言，也省去了重复勘察等等间接成本。

快递行业亚马逊、eBay 等等电子商务公司每天都会受到这样的客户请求。多亏有了无人机，原定第二天发货的订单再过一小时就能马上发货。亚马逊前不久刚刚公布了自己打算用无人机解决送货难题的方案。

服装零售行业任意挑选不限量的衣服，然后等 1 个小时，无人机就会把你所有的选择「空运」到手上。你可以在自己家随便试穿，然后拜托把不要的衣服再「空运」回去。

度假旅游业如果我会在一个地方旅行停留超过 1 周，我会非常想把那个地方里里外外考察一番，只看几张不同角度拍摄的照片根本不能满足我们。度假区可以在所有的景点安插自己的无人机。这真的会让消费者有更好的决策体验——你会觉得自己离景点更近，更敢于做出旅行决定。

体育和媒体行业无人机特殊的拍摄角度是许多专业摄影永远无法企及的精彩角度。如果所有的专业场馆都可以加入无人机摄影，普通人对大事件的消费体验一定会大大提升。　

安保和执法在执行安保任务还是执法任务时，如果能在天空中安插一只「眼睛」，警察就能轻易了解重点区域加以小心，也能制服更多罪犯。消防员也可以用无人机搭载消防龙头，从空中洒水救火，或者从人力难达的刁钻角度灭火。无人机对执法的帮助也潜力无限——开超速罚单、制止抢劫、甚至恐怖主义镇压都会需要无人机。

无人机的主要功能

作为靶机这是无人机的最初用途，可用于地面防空和空中格斗武器的试验与训练。无人驾驶飞机增强器，还可带拖靶作为火炮和导弹的靶标。面对日益严重的反舰导弹的威胁，美国海军还开发了BQM－74C型掠海飞行无人机，用于评估舰载反导系统。

侦察监视这也是无人机最早的用途之一。无人侦察机可依靠装在机上的可见光照相机、电影摄影机、标准或微光电视摄像机、红外扫描器和雷达等设备，完成各种侦察和监视任务。随着高新技术的发展和应用，无人机上的设备性能也在不断提高，同时还增加了一些新的装备，应用范围进一步扩大，所获得的情报信息更加准确可靠。

骗敌诱饵使用无人机吸引敌方的火力或整个防空系统，进而将其破坏或摧毁，是近一二十年人们为无人机开发出的新用途。

实施干扰系统进行干扰，使其通信中断，指挥失灵。发展趋势是向干扰雷达和干扰通信同时进行方式发展。

对地攻击作为一种空中运载工具，无人机也能携带多种对地攻击武器，对地面军事目标进行打击

校射作用主要用于火力引导和对射击效果进行评估。

通信中继如美国的“先锋”式无人机装有抗干扰扩频通信设备、大功率固态放大器、全向甚高频和超高频无线电台中继设备等，可在C波段进行数据、信号、话音和图像通信，通信距离为185公里。

无人机除了具备上述7种功能外，还有其他飞机所不具备的特长。一是费用低廉。二是隐蔽性好，生存能力强。三是使用简便，适应性好。

运输能力新型无人机具备在信息化作战条件下运送军用物资能力。美国也在研究运输无人机。

救灾应用2011年3月10日云南盈江地震灾情发生后，装载有低空无人机航摄系统的测绘应急车连夜赶赴盈江县实施无人飞机航拍任务。从汶川地震到舟曲泥石流，利用无人飞机获取灾区影像正在成为救灾测绘应急保障的重要手段。

新闻应用北京时间2015年1月13日，美国联邦航空局（FAA）将批准CNN测试飞行用于新闻采集的无人机。CNN已与佐治亚理工学院研究所（Georgia Tech Research Institute）共同研究无人机的信息采集工作，FAA将分析CNN的测试信息，以制定新闻报道无人机的相关规则。

在无人机的展会上，中国无人机厂商风头很劲，大疆、零度、Yuneec在国外的民用无人机市场知名度和占有率都很高。大疆和零度的飞控占有率也非常高。美国、日本和德国的很多无人机公司都在使用大疆的无人机飞控来打造他们的无人机，由于这些中国公司的飞控积累了非常多的飞行经验和参数，所以性能稳定。

无人机种类介绍

“密码”无人机这是美国西科斯基飞机公司应国防部要求研制的一种小型无人机，主要用于向战场指挥员提供与战斗进展有关的战场实时信息。“密码”机外型十分奇特，酷似一个面包圈。该机飞行高度2500米左右，巡航半径30公里，内装光学照相机、前视红外传感器及其它可执行军事任务的传感器。它主要担负在中低空范围内对敌各种目标的侦察搜索任务，并可利用机上地面穿透雷达探测地下的雷达等装置。

多功能无人机这种无人机将集侦察、校射、监视、战果评估、目标识别、无线电中继、对地攻击等多功能于一体，可在距敌较远时进行干扰、诱骗等软打击，也可在必要时对地面重要目标进行攻击。美国波音公司研制的“秃鹰”就是这样一种无人机。该机巡航速度每小时148公里，最大升限2.736万米 。

反导弹无人机为对付日益增多的地对地战术导弹的攻击，国外正积极研制用于拦截导弹的无人机。这种无人机可在距所防卫目标较远处击毁来袭导弹，从而克服了“爱国者”、C－300等一类导弹拦截距离近、反应时间长、拦截成功后的残体仍对目标有一定损害作用的不足。

预警无人机预警无人机与载人预警机一样，集预警、指挥、控制和通信功能干一身，可起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。与载人预警机相比，预警无人机的经济性好、费效比低且生存能力强。

隐身无人机1995年6月1日，由美国洛克希德公司、马丁公司和波音公司联合研制的世界上第一种隐身无人机。该机外形奇特，机翼硕大，机身扁平，有头无尾。“暗星”之所以采用这种奇特的外形，主要是为了减小雷达反射截面积，以增强隐身性能。机身的底部涂成黑色，也是基于此种考虑。

微型无人机为进一步扩大无人机的使用范围，使无人机能直接为班、排、连等低级别作战单位提供实时的情报保障，国外正积极开发微型无人机。这种无人机最长约2米，仅重几公斤，使用时可由单兵发射筒发射。微型侦察机可以放在军用挎包里，它装备有摄像机、红外线传感器或雷达探测器等，甚至有电子鼻，以便通过士兵的气味发现他们。

空战无人机无人机机动时不受飞行员抗过载能力的限制，空战时，可进行超常规机动，对导弹等高速攻击武器可进行有效的规避。同时，由于无人机被敌方机载雷达截获的概率低，故在空战中的损失要大大低于有人驾驶飞机。

测绘无人机无人机作为一种新型遥感监测平台，飞行操作智能化程度高，可按预定航线自主飞行、摄像，实时提供遥感监测数据和低空视频监控，具有机动性强、便捷、成本低等特点，其所获取的高分辨率遥感数据在海域动态监管、海洋环境监测、资源保护等工作中用途广泛。

航拍无人机航拍无人机是集成了高清摄影摄像装置的遥控飞行器，系统主要包括：载机、飞控、陀螺云台、视频传输、地面站以及通话系统等，航拍无人机飞行高度一般在500米以上，适合影视宣传片以及鸟瞰图的拍摄等。这种飞行器灵活方便，能快速的完成镜头的拍摄。

我校无人机应用技术专业介绍

我校软件工程学院开设有无人机应用技术专业，学制三年。培养掌握无人机原理及装配、无人机检修，无人机驾驶操控、无人机数据处理等方面的相关知识和实践技能，具备独立开展整个无人机操控和数据处理过程的能力，可在国土测绘与调查、无人机遥感数据采集与处理、环境监测、电力巡查、农业植保、影像航拍、摄影测量等无人机应用领域从事应用及管理等方面工作的高级技术人才。

主要课程:电子技术基础、C语言程序设计，单片机技术，无人机装配与维修、无人机操控、地图学、测量学、地理信息系统原理、遥感概论、遥感数字图像处理、摄影测量、GIS软件应用等。

培养目标:本专业培养拥护党的基本路线，掌握无人机制造、操控，修理专业知识及专业技能，面向无人机制造、应用、修理第一线，从事无人机研发、制造、操控、维修工作的工程师、技术员、操控师等高素质技能型人才。

主要专业课程:机械制图、电路分析，模拟电子技术基础、数字电子技术基础，C语言程序设计，单片机技术，传感器与检测技术，空气动力学、专业英语、无线电遥控技术、飞机原理与构造、无人机构造与制做、无人机故障诊断，通用航空概论，无人机管理与维护，无人机导论与飞行法规等。

实训环节:航模制作与飞行、模拟飞行、无人机装配实训、无人机操控模拟实训、无人机操控实训、无人机机载设备应用实训。

就业面向:国土局、测绘局、规划局、建设局、设计院、大专院校、科研单位; 电影制片厂，电视剧制作公司，广告公司等， 企事业单位、旅，电力、水利、交通、环保、监控; 数字城市、电子地图、GIS应用、实景三维; 部队、公安、国安、反恐; 消防、武警、交管、城建。