陆军战术无人侦察机（下）——苏联／俄罗斯战术无人侦察机

在当今世界，无人机以其独特的优势日益受到各国军方的青睐。无人机的研制，运用和发展也可谓方兴未艾。但对世人来讲，世界航空大国俄罗斯的无人机长期以来却一直是个谜……早在20世纪50年代初，随着喷气式发动机的诞生，苏联开始研制中远程巡航导弹和洲际弹道导弹以及军用无人机。军用无人机拥有有人驾驶飞机不可替代的许多优点：结构设汁简单、起降简便等，从而在军用航空武器中占据了特殊的地位。其无人机的发展大致可分为三个阶段。[编者按]     

陆军战术无人侦察机（上） 美国陆军战术无人侦察机

2006年2月13日美国《每日防务》报道．美空军正在与澳大利亚、日本、新加坡和泰国等太平洋地区国家谈判．试图建立一个在该地区联合使用RQ-4”全球鹰”（Global Hawk）高空长航时侦察无人机系统、并分享其所获信息的集团。目前这些国家正与美太平洋空军部队（PACAF）．就怎样才能分享到该机所获得的图像和情报数据．是否可以购买该无人机．是否可采购该无人机并由其他国家代为使用．是否可参与该无人机传感器的研制等问题进行讨论。PACAF司令官保罗&;#183;赫斯特（Paul Hester）将军表示，     

空中幽灵--无人机

第一架无人机早在1917年就问世了，但首次使用却是在20世纪60年代的越南战场上，从此就一发不可收，在大大小小的战争中都一显身手，特别是在近几场高技术局部战争——海湾战争，科索沃战争和阿富汗战争中的突出作用，使无人机成了现代战争中的军事重要力量。     

无人机的分类

无人机分类方法多样,下面介绍通常的两种分类法。 1、按功能可将无人机分为以下几种: ●战术无人侦察机(TUAV):主要功能为侦察、搜索、目标截获、部队战役管理与战场目标和战斗损失的评估等; ●战略无人侦察机(SUAV):主要承担对敌方部队动向的长期跟踪、工业情报及武器系统试验监视等; ●无人战斗机(UCAV):它不仅作为地面战争中的攻击平台,而且更是空中格斗的载机和直接攻击武器; ●靶机     

冷战的秘密——图波列夫系列无人侦察机

苏联研制无人机一直是一个难以解开的谜，近年来，在俄罗斯航空历史学家的不懈努力下，终于揭开了苏联国家档案局和图波列夫设计局为其遮盖了长达70年之久的面纱。     

基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法

针对无人空中交通管理（UTM）中的冲突解脱问题，提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域，保证无人机（UAV）飞行过程的安全性。基于相对运动的概念，通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞系统进行建模，同时利用水平集方法和最优控制理论对无人机的可达集进行分析和计算，使用机载传感器获取无人机与周围物体的信息，为每架无人机提供新的避撞策略。通过3种不同空域环境的飞行案例进行仿真实验，验证了该策略不仅可以得到平滑的飞行路径，实时安全地解决冲突解脱问题，而且针对合作/非合作目标均有效。     

识别无人机的无人值守光电告警系统

无人机的高速发展不仅为人类的生活带来了便利,同样也引发了各类安全问题。为此,近年来,我国重大涉密工业场所和交通枢纽为保障运行安全,积极建设了针对无人机的安防系统。光电告警系统是最重要的安防系统组件之一,其目的是识别目标和取得法律证据。介绍了一种针对无人机的无人值守光电告警系统,能够同时输出可见光和红外图像信息,并且能够自动识别目标类型。这套系统已经在我国重要的工业场所中成功应用,并取得了阶段性的成果,其成功的运行为后续智能化光电告警平台的发展奠定了基础。     

最数字

波音公司正在研制一种太阳能无人飞机，不间断飞行时间可超过5年。这款无人机名为“太阳鹰”，设计上可在大气层深处超长时间连续飞行。     

无人机动态校准系统研究

针对无人机使用维护特点和计量保障需求，研究提出了无人机动态校准系统的设计方案，该系统包括电磁环境模拟、无线电信号测量和校准数据处理等3个分系统。利用该动态校准系统，可以实现无人机全系统校准，精准掌控无人机系统级技术状态，确保无人机执行任务能力保持。     

全球首个无人机空射系统——拉文X解析

正2020年12月3日,拉文X (Ravn X)无人机空射系统在美国举行的发布会上首秀,它的出现即刻刷新了多项世界记录:世界上最重的无人机、全球首个无人机空射系统、全自主可复用的进入太空新方式,因此备受瞩目。拉文X无人机空射系统由美国初创企业航天时代公司(Aevum)设计,主要用于执行小卫星发射任务。系统由无人机和运载火箭两部分组成,其中运载火箭采用两级液体动力构型方案。该系统具有任务周期短、高度可复用、操作人员少、使用更便捷等特点。     

中国航天科工整体亮相国际无人机及航模展

9月23日，2011北京国际无人机及航模展在中国航空博物馆隆重开幕，中国航天科工集团公司组织三院、061基地、河南公司、111厂、航天通信等单位的7种无人机及相关配套产品共27个项目参展，全面展现了航天科工在无人机领域的科技实力，其中“刀锋”系列无人机等展品受到与会领导和专家的高度关注。本次展会是面向国际展示无人机领域创新能力和创新产品的综合性盛会，参展企业50余家，专业观众约3万人。     

基于反步控制方法的菱形翼无人机起飞滑跑控制

小型菱形翼无人机起飞滑跑面临着简陋跑道条件带来的干扰和自身非线性因素影响的问题，现有控制方法对无人机起飞滑跑的滚转控制重视不足。针对该问题，以某型菱形翼无人机的起飞滑跑试验为切入点，分析了该布局无人机起飞滑跑面临的问题和菱形翼布局的特点，设计了一种基于反步控制方法的菱形翼无人机地面起飞滑跑控制器。所提控制方法充分考虑了起飞条件带来的干扰及无人机本身非线性因素的影响，对无人机起飞滑跑的航向和滚转进行了有效控制。仿真和无人机起飞滑跑结果表明了所提控制方法的有效性。      

等离子推进无人机的电空气动力学研究

针对一种新兴的等离子推进无人机概念开展其电空气动力学研究，并通过数值仿真论证等离子推进系统作为无人机主推力系统的可行性。等离子推进无人机的飞行原理是利用一种非对称高压电极组电晕放电实现空气电离，并通过高压电场实现离子加速，从而产生推力推动无人机飞行。相比于传统无人机，等离子推进无人机具有较低机械疲劳、飞行噪音小和能量利用效率高的优点。本文完成了等离子推进无人机组成设计，并对单等离子推进器和等离子推进无人机整体电空气动力学进行了理论研究和数值仿真。单等离子推进器数值仿真结果表明，随着工作电压的升高，单位长度推进器所能产生的推力单调递增。且在相同施加电压情况下，等离子推进器电极间隙越小，所能产生的推力越大。等离子推进无人机飞行仿真结果表明，通过优化等离子推进器结构，施加足够高的电极组电压，等离子推进无人机能够实现稳定飞行。     

未知区域中四旋翼无人机集群协同搜索与围捕算法

四旋翼无人机集群可以被用来进行区域侦察,以建立对环境与兴趣目标的认知。为四旋翼无人机集群提出一种分布式协同搜索算法和动态目标包围技术，以解决在未探测区域定位和监测目标中所遇到的挑战。为降低所提算法的复杂度，通过栅格划分方法将任务区域划分为2级栅格子区域。考虑到动态目标的随机性，设计一种数字信息素来引导多无人机对任务区域进行2次搜索，并以快速搜索到目标为奖励函数，通过滚动优化决策得到最优解作为无人机的输入。然后，基于一致性协议设计一种多无人机协同跟踪与围捕协议，以获取动态目标的实时信息。数个仿真结果与室外飞行实验验证了所提算法能够使四旋翼无人机对未知区域中动态目标进行有效搜索与动态监视。     

高速无人机地面变速滑跑转弯方向稳定性研究

高速起降无人机地面滑跑过程中受到轮胎力、气动力、舵面力等多个非线性因素的影响，容易发生转弯失控，在地面打转甚至冲出跑道等严重事故。目前利用分岔理论分析飞机地面滑跑非线性转弯系统稳定性时，都是基于匀速滑跑的平衡态系统，无法分析加减速对非线性非自治飞机地面滑跑系统稳定性的影响。对此，提出利用达朗贝尔原理将非线性动态系统转化为等效非线性平衡态系统进行分岔特性研究。在MATLAB/Simulink中建立无人机非线性地面变速滑跑动力学模型，并基于达朗贝尔原理在系统模型中引入惯性力，将系统转化为等效平衡态系统，进而利用数值延拓法对系统全局稳定性及分岔特性进行求解，分析了无人机变速滑跑过程中加速度对无人机转弯方向稳定性的影响，并对系统出现的鞍结分岔现象、Hopf分岔现象进行分析。通过对3种典型工况下无人机的运动状态和受力进行分析，揭示了无人机地面变速滑跑转弯时发生方向失稳的本质与机理。同时，在加速度单参数分岔分析的基础上，采用开折方法，将前轮转角作为附加参数引入无人机地面滑跑动力学模型，进行双参数分岔分析，讨论了双参数组合对无人机地面滑跑方向稳定性的影响规律，并就双参数分岔过程中新出现的BT分岔、G...     

无人机动态校准系统研究

针对无人机使用维护特点和计量保障需求,研究提出了无人机动态校准系统的设计方案,该系统包括电磁环境模拟、无线电信号测量和校准数据处理等3个分系统。利用该动态校准系统,可以实现无人机全系统校准,精准掌控无人机系统级技术状态,确保无人机执行任务能力保持。     

一种基于图论的机场空域无人机流量控制方法

城市物流无人机机场需具有同时起降多架无人机的能力，针对中小型垂直起降无人机设计了一种单入口单出口、航路交叉、多停机坪的机场模型，提出了一种基于图论的飞行安全优先的流量控制方法。根据机场内无人机飞行状态，控制无人机进离场时间，规划出机场内飞行航路，保证无人机飞行安全。仿真结果表明:该流量控制方法可以确保无人机在机场空域内安全有序飞行；分别测试了面积不同的机场进场与进离场运行容量，在单个停机坪面积一定时，停机坪数量越多进场容量越大，但进离场容量反而越小；因此在设计机场时，在给定的机场面积情况下，需要合理规划停机坪数量。      

无人直升机的动态逆模糊集成控制

对于一个非线性系统,利用其近似的线性化模型求出系统的近似逆,采用模糊控制方法抑制误差对系统输出的影响来保证系统的最终特性,构成一种动态逆模糊集成控制方案.将这一方法应用在无人直升机的姿态控制中,仿真结果表明该方法可以消除无人机未建模动态和不确定性的影响,具有较好的鲁棒性能.      

无人机辅助车联网的无人机部署算法

针对无人机辅助车联网的无人机部署问题，分析了基于时延和回传链路的能效无人机部署策略的性能。该策略从车联网的数据传输时延和回传链路角度优化无人机的部署，进而最小化无人机的功率消耗。先面向车联网网络，推导了基于单个用户速率的时延约束函数，并构建基于无人机离基站距离的回传链路容量函数；再构建基于时延和回传链路容量函数的目标函数。最后，利用序列二次规划求解目标函数。性能分析表明，通信数据包尺寸是影响时延的重要参数。此外，在低时延和数据尺寸较大时，车辆用户的总速率之和收敛于回传链路容量。     

有向通信拓扑和时延条件下的无人机集群时变编队控制

针对无人机（UAV）集群在有向通信拓扑和存在通信时延条件下的时变编队控制问题进行了研究。建立了无人机集群二阶离散时间系统模型，基于无人机自身实时信息和相邻无人机带通信时延的状态信息，设计了分布式编队控制协议。通过理论分析，得到了无人机集群能够实现时变编队的充要条件，给出了可行的期望编队的表达式。在集群通信拓扑有生成树的条件下，分析了控制协议中待定参数和状态更新周期满足的耦合约束条件，并给出了参数设计的流程。仿真结果表明:即使在较大的通信时延下，所设计的控制协议也能实现无人机集群时变编队控制，验证了理论分析的正确性和有效性。