“千變?nèi)f化”無人機

鄭哲強 王磊

摘 要：無人機的發(fā)展從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年的歷史，雖然時間短暫，但其在軍事上已經(jīng)一定程度上影響了戰(zhàn)爭的形態(tài)，并且在我們的工作和生活中可以看到多種多樣的無人機。本文圍繞無人機的發(fā)展歷程、無人機的分類和應用以及無人機的發(fā)展前景展開研究，主要對無人機在工作和生活中的應用進行剖析，更多種類和樣式的無人機將走進我們的生活，為工作帶來便利，讓生活更加多姿多彩。

關鍵詞：無人機;無人機應用;改變生活

當前科學技術的進步帶來無人機產(chǎn)業(yè)的興起，給我們的工作和生活帶來了巨大的變化。尤其是在21世紀之后，各國除了在軍用無人機加大投入以外，在民用領域同樣采取了各種政策來促進無人機發(fā)展?，F(xiàn)在可以看到各式各樣的無人機在我們身邊應用非常廣泛，在很多行業(yè)中無人機都為我們的工作和生活帶來了便利也帶來了更多精彩。

一、無人機的發(fā)展變化

無人機從1914年誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有了一百多年的發(fā)展歷史。第一次無人機的概念提出是在第一次世界大戰(zhàn)時，英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍向英國軍事航空會上建議可以用無線電操縱的小型飛機進行投炸彈。早期的無人機由于技術發(fā)展的限制，發(fā)展十分緩慢，最開始的應用是作為靶機供軍事訓練用，直到20世紀60年代，隨著美蘇爭霸冷戰(zhàn)升級和不間斷的地域戰(zhàn)爭，無人機進入快速發(fā)展階段。

進入21世紀之后隨著科學技術的快速發(fā)展，無人機在材料、控制、續(xù)航、智能以及性價比等方面都有很大突破，功能更加多樣化，察打一體、電子對抗干擾、戰(zhàn)場毀傷評估等多種高性能軍用無人機如雨后春筍般出現(xiàn)，無人機在戰(zhàn)爭中逐漸由“配角”轉換成“主角”。

從世界范圍看，無人機在民用領域的發(fā)展十分迅速，各式各樣的工業(yè)級和消費級無人機不斷涌現(xiàn)，對發(fā)展生產(chǎn)力起到了積極作用。

二、無人機的“千變?nèi)f化”

（一）無人機的分類

無人機雖然發(fā)展時間不長，但其技術發(fā)展迅速，種類卻繁多，從外形、尺寸質量、航程航時、飛行高度、多樣用途等多方面都有很大差異，因此無人機的分類方法有很多種。現(xiàn)在主流的分類方法主要有以下幾種：一是按飛行平臺結構和飛行控制原理分類;二是按尺寸大小分類;三是按活動半徑分類;四是按任務高度分類等。從無人機的多種分類方法就能夠看出它有“千萬種”變化。根據(jù)飛行任務和應用領域的不同，各專業(yè)都可以選擇適合自身技術條件的無人機來選用。

（二）無人機的應用

無人機的軍事應用開發(fā)要比民用早的多，也更先進的多，其用途主要體現(xiàn)在偵察、打擊、誘敵、目標指示、通信和電子干擾對抗等等，在這里不做過多介紹。無人機在民用領域又可分為民用專業(yè)級無人機和消費級無人機，專業(yè)級無人機業(yè)內(nèi)也稱工業(yè)級或商業(yè)級無人機，其在各行各業(yè)有著廣泛的應用空間。

1.無人機遙感測繪：鳥瞰世界

遙感測繪技術經(jīng)過一個長期的發(fā)展到現(xiàn)在吸納了計算機技術、光電技術和網(wǎng)絡通信等技術手段，已經(jīng)廣泛應用于農(nóng)林業(yè)、地質勘探、海洋、氣象水文、軍事、交通建設等領域。將無人機應用于遙感測繪無疑是順應時代發(fā)展、符合建設利益的重要手段，隨著各種數(shù)字化、小型化、智能化的傳感器不斷研發(fā)，都將推動無人機遙感測繪的應用，使其能夠為航天和地面遙感測繪提供不一樣的視角和更加精確的數(shù)據(jù)。

2.無人機氣象探測：精確反饋

將無人機平臺結合氣象探測技術而產(chǎn)生的氣象無人機能夠為邊遠地區(qū)、海洋環(huán)境以及不利天氣進行探測，相比較傳統(tǒng)有人機探測氣象，在惡劣環(huán)境條件下其機動性更強，能夠探測的領域也更加廣泛。近些年高空長航時無人機技術的成熟，讓氣象無人機不僅僅局限在低空探查，而是能夠進入臺風內(nèi)部或上空進行更為準確的探查，通過無人機氣象探測及時發(fā)布龍卷風、臺風等災害性天氣預警，從而減輕自然災害帶來的損失。

3.無人機農(nóng)業(yè)植保：利國利民

從越來越多的機械設施運用到農(nóng)業(yè)土地上，到植保無人機的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化正在全世界鋪開。植保無人機應用主要是對農(nóng)作物實施液態(tài)化學農(nóng)藥噴霧、植物生長調(diào)節(jié)劑與葉面肥的噴灑、固態(tài)農(nóng)藥和肥料的播撒等。植保無人機相比于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥打藥的優(yōu)勢十分明顯，一是安全性，無人機替代人與農(nóng)藥的長時間近距離接觸，更加保證了人的安全;二是高效率，同等作業(yè)條件下，植保無人機要比人工快數(shù)十倍;三是節(jié)約成本，植保無人機在用藥量和用水量都能大幅縮減的情況下更多的是人工成本的節(jié)約;四是防治效果更好，植保無人機可以不受地形環(huán)境限制解決作業(yè)難的問題，同時在作業(yè)時產(chǎn)生的下壓風場有利于增加霧化藥劑對農(nóng)作物的穿透性，防治效果更好。

4.無人機航拍：藝術新視角

無人機航拍可以說是距離廣大民眾最貼近的應用了，大疆公司消費級航拍無人機的成功也代表著消費者對它的認可。無人機航拍技術的開發(fā)也讓諸多專業(yè)級領域獲益匪淺，如新聞采集、影視劇拍攝、文化傳媒傳播等。在影視拍攝領域，無人機通過別樣的角度，讓大自然風光、對戰(zhàn)沖擊等宏大場景帶給我們不一樣的視覺盛宴。隨著無人機飛控、云臺、攝像機等技術越來越成熟，無人機已經(jīng)可以實現(xiàn)世界級的拍攝效果，如今在國內(nèi)外都有很多無人機航拍團隊從事專業(yè)的航拍工作，在好萊塢大片、國產(chǎn)影視劇的制作中無人機拍攝已成為必不可少的手段。

5.無人機工業(yè)巡檢：安全省力

在沒有無人機應用到電力巡檢、油氣管道巡檢和建筑橋梁巡檢等行業(yè)之前，這些巡檢任務全部需要人工去完成，遇到交通不便的地方或險要環(huán)境還需要跋山涉水，有的地方人都無法上去完成檢查，巡檢完線路綜合下來所耗費的人力財力都很大。2015年在閩南地區(qū)南平公司在一場機械除冰演練中用無人機助力完成了除冰任務。

目前電力應用上，無人機逐漸替代人工進行電網(wǎng)巡檢勘察、清除飄掛物、鳥巢等任務。相比較人工作業(yè)，無人機準確性高、速度快、成本低且能夠適應各種環(huán)境，在清除異物時還能夠不斷電實施，確保了經(jīng)濟效益不受影響。油氣管道巡檢、建筑橋梁巡檢等行業(yè)同電力巡檢一樣，無人機應用替代人工后彌補了以往工作中很多缺陷，確保了工人安全的同時也提高了工作效率。

6.無人機警用：助力執(zhí)法

2015年公安部在全國警用航空建設推進會上明確提出：“將警用無人機納入警用航空管理范疇，建立管理、運行和安全工作規(guī)章制度，統(tǒng)籌發(fā)展規(guī)劃?！笨萍荚谶M步，各行各業(yè)都在進步，警用無人機應用是警察系統(tǒng)順應時代發(fā)展潮流的產(chǎn)物。在電視劇中經(jīng)?？梢钥吹骄炖脽o人機輔助進行緝毒抓捕罪犯，除了緝私禁毒，警用無人機還能夠輔助執(zhí)行緊急救援、交通管理、反恐處突等任務。

近幾年出現(xiàn)的一些洪澇、滑坡泥石流等災害時，能夠經(jīng)?？吹疆?shù)卣脽o人機運送食物、飲用水和藥品等緊要物資，確保了人民生命財產(chǎn)安全。

7.無人機物流運輸：精準直達

當前，越來越多的物流公司（如亞馬遜、京東、順豐等）已經(jīng)開始布局無人機物流配送。2013年亞馬遜公司開展了一項名為“Prime Air”的無人機送貨計劃，未來達到的狀態(tài)就是將貨物通過無人機在短時間內(nèi)送到客戶手中。與亞馬遜公司不同的是，京東無人機送貨主要考慮在農(nóng)村進行配送2015年年初，京東開始在全國建立縣級服務中心，并按照“一人服務一村”的標準招募鄉(xiāng)村推廣員。雖然很便利，但無人機送貨無論在城市還是在鄉(xiāng)村，其前景實現(xiàn)都是不容樂觀的。主要是出于安全考慮，美國出臺的小型無人機管理規(guī)定：無人機只能在視線范圍內(nèi)飛行且禁止出現(xiàn)在人群上方。在我國，根據(jù)民航局發(fā)布的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》，7千克以下的無人機必須在視距內(nèi)飛行。這些規(guī)定的出臺是因為當前的無人機技術還達不到要求，甚至未來十年內(nèi)都很難達到安全要求。無人機物流運輸?shù)钠占斑€有很長的路要走。

無人機在上述領域的應用只是冰山一角，并不能代表全部，未來隨著科技的進一步發(fā)展，更多形態(tài)的無人機將不斷出現(xiàn)，勢必在更多的領域發(fā)揮更多更大的作用，其應用前景也將更加廣泛。

三、無人機的發(fā)展前景

無人機自身具有天然獨特的優(yōu)勢，作為新技術其在發(fā)展過程中會面臨很多新的問題，比如技術發(fā)展瓶頸、新法律法規(guī)的制定約束、等等。任何新生事物的發(fā)展都不會永遠一帆風順，當以進一步解放和發(fā)展生產(chǎn)力和為民謀福祉為理念來發(fā)展就一定能解決這些問題?，F(xiàn)在是信息化時代，未來將是智能化及人機協(xié)同的時代，將會更加促進無人機的應用發(fā)展，人工智能AI將逐步運用在無人機上。

在國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中就多處提到無人機，該規(guī)劃中指出：發(fā)展自主無人系統(tǒng)的智能技術，發(fā)展面向復雜環(huán)境的適應性智能導航等共性技術，發(fā)展無人機自主控制以及自動駕駛等智能技術，支撐無人系統(tǒng)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家鼓勵無人機在關鍵技術研發(fā)、重點行業(yè)應用以及品牌培育等方面的全面發(fā)展。

當前無人機在應用時有很多缺點局限，例如續(xù)航能力不足、抗干擾能力弱、應用空間受限等等。但我們有理由相信，隨著科技的發(fā)展進步，這些技術瓶頸一定會逐漸突破，待到那時，更多種類的無人機將真正掀起新的革命，真正的千變?nèi)f化，并進一步改變我們的生活方式，造福人類社會。