无人机发展的缘起与近期发展的三次浪潮

无人机的发展因应了现代战争,对减少乃至避免人员伤亡的要求,加之其研制、使用和维护成本低廉等优越性能,而成为各国军方尤其是发达国家军方的重要选择。从20世纪初以来,无人机的发展经历了三次浪潮,即师级战术无人机系统;中高空长航时无人机系统;旅/团级战术无人机系统。未来无人机的发展将出现如下特点:一是从低空、短航时向高空,长航时发展。二是从支援作战功能向攻击作战功能方向发展。三是向隐形化方向发展。     

国外舰载无人机的现状及发展趋势

结合舰载无人机的战术特点分析了其在现代海战中的作战应用,阐述了国外舰载无人机的发展现状,最后对舰载无人机的发展趋势进行了展望.     

无人机分类研究

根据无人机设计规范研究需要,本文首先对现役和在研的无人机分类进行统计分析,然后参考有人机和导弹的分类,再考虑21世纪无人机的发展,将固定翼、轮式起落架起飞/着陆的无人机划分为战术类、战略类和作战类三类无人机是科学的、合适的。     

由美军无人机系统的发展引发的思考

简要介绍了目前美军无人机的研制发展和装备情况，着重分析了当前美军无人机发展的三大特点，即作战区域覆盖全球、作战任务类型繁多，大量新技术的应用以及强调无人机的能力和智能化程度。并对我国无人机的发展提出了系统规划无人机平台体系，改研和新研协调发展以及重视反无人机战术技术研究的建议。     

XQ-58A无人机总体方案分析

为了更好地追踪、跟进世界无人作战飞机前沿技术发展,启发国内无人作战飞机的设计研发,根据战技指标和外形尺寸参数,采用质量回归加经验公式估算的方法,对XQ-58A无人机的方案设计过程进行复现,反推得到其主要总体参数,并通过设计约束分析计算得到其设计点。以总体参数为依据,可分析得出其尽可能缩小尺寸、扩展航程、降低成本的设计出发点,以及作战中与有人机协同作战、前出探测及打击的使用方式,为国内扩展无人机的作战样式、战术战法提供了参考。     

军用无人机市场分析

受益于实战检验，军用无人机市场近年迎来蓬勃发展。美国主要在高端无人机领域发力，而以色列则在中空和战术无人机市场占据头把交椅。受地区安全形势驱动，美欧、中东和亚太地区未来将成为军用无人机的主要市场。     

美国海军加快发展潜挺发射无人机

美国海军一直在秘密开发以核潜艇发射无人机的技术,用以执行战术侦察、数据中继、突袭打击等多种任务。洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁门公司和雷神公司已分别推出了各自的核潜艇无人机发射技术方案,美国海军声称,2010年就能实现核潜艇发射无人机实战化。     

“影子”200侦察无人机在美陆军的合同竞争中获胜

最近，ＡＡＩ公司研制的“影子”２００侦察无人机，在４家参加美陆军战术无人机（Ｔ一ＵＡＶ）计划台同商的激烈角逐中脱颖而出，最终赢得了陆军的这项计划，并从而满足了美陆军长期以来对这种具有近距侦察和目标识别能力、能帮助陆军进行战场指挥工作的战术无人机的迫切需求。该机长约３．３５米，翼展３．９６米，有效载荷能力约２７千克，最大飞行速度１２３节，飞行高度约４５００米。美国陆军要求ＡＡＩ所交付的这种战术无人机装备一台汽油发动机、一种电光／红外有效载荷装置和通讯系统。按照陆军原先的要求，该机应具有至少５０千米…     

国外攻击型无人机——反辐射无人机

中东战争和海湾战争以来,无人机的发展倍受世界各国的重视。当前发展的新动向之一,是发展攻击型无人机,如反辐射无人机的问世。本文试就反辐射无人机的作战使命,战术特点和总体布局特点等进行扼要阐述,并对反辐射无人机和其他武器系统的使用特点进行简短的对比分析。     

无人机动态飞行参数处理及应用策略

飞行参数处理能够有效地评价无人机在飞行过程中的行为,将其与故障注入技术相集成能够合成测试无人机系统可靠性的完整技术。文中结合无人机的特点提出了一种面向飞行参数时序数据流的飞行参数处理方案,利用飞行参数处理技术实时判读无人机的行为,监测机载设备故障在无人机系统中的传播过程。首先在分析无人机飞行参数数据特征的基础上,着重研究了飞行参数实时数据采集和数据处理方法;然后构造了一个实际的飞行参数处理系统UAVFDD_01,并分析了动态飞行参数处理过程。系统可靠性测试试验结果表明设计的系统能够满足无人机可靠性测试的要求。     

作战无人机的发展与展望

根据无人机技术的发展和未来战争的特征．从战争牵引和技术推动两方面，论述了作战无人机的发展动力，总结了作战无人机的通用化、系列化和由先进技术概念演示验证进行中间成果转化的发展模式。针对目前已有的几种作战无人机．分析了侦察型无人机、攻击型无人机、微型无人机、垂直／短距起降无人机、无人作战平台等的设计特点和技术难点。根据元人机研究现状和发展趋势，提出了发展作战无人机需要的支撑技术。     

无人机系统的安全性与危险源分析

无人机系统的战术性能及优势将使其在未来高技术战争和民用航空中发挥越来越重要的作用。然 而,由于有人机与无人机飞行事故的特点不同,使得有人机的安全性分析与管理措施不完全适用于无人机系 统。首先,对无人机系统的飞行事故进行统计分析,得出无人机系统事故的特点;然后,合理借鉴有人机的安全 性分析,定义无人机系统的安全性,提出无人机系统事故的严酷度等级划分及相应的危险可接受度;最后,从设 计、机组训练及使用操作三方面进行危险源分析。本文提出的无人机系统不安全事件发生可能性等级划分和 危险源定性分析,可为后续无人机安全管理框架的构建奠定基础。     

有人-无人机协同空战机动决策研究

目前，有关无人机空战的研究主要考虑无人机的完全自主决策机动算法，关于有人机有限监督决策下的空战机动决策的研究鲜有报道，更缺乏对有人—无人机协同作战的研究。为实现无人机协同空战过程中的自主机动，设计一种基于路径规划技术的有人—无人机协同空战机动决策模型。首先，引入动态栅格环境，自适应调整栅格规模和分辨率，以弥补静态栅格环境规划空间越大规划效率越低的缺陷；然后，将A star 算法规划路径作为参考路径，提出ACO-A star 混合路径规划算法，以提升ACO 算法的寻优效能；最后，基于均值聚类算法设计有人—无人机协同空战机动决策算法。进行空战对抗仿真模拟，结果表明：所提出的算法具有更好的决策正确性，可有效提升空战胜率。     

高空长航时无人机总体参数多目标优化

以高空长航时无人机的总体方案研究为背景,对高空长航时无人机总体参数建立了多目标优化模型,运用多目标遗传算法进行优化设计,最后通过建立的计算机程序得出优化结果.多目标优化用于高空长航时无人机总体参数优化,可以更加合理地评价高空长航时无人机的总体参数的最佳组合,避免设计上的缺陷,提高设计效率.结果表明,高空长航时无人机优化后的总体性能得到改善,说明该方法适用于高空长航时无人机总体方案的优化设计,对方案研究有一定参考价值.     

非对称衰落信道下无人机中继传输方案及性能分析

 无人机(UAV)作为中继传输平台受到了国内外研究人员的广泛关注。本文研究了非对称衰落信道下的无人机中继传输系统,提出了输出信噪比最大化准则下的波束形成(BF)优化方案,并推导出系统中断概率、遍历容量和平均误符号率等无线通信系统主要性能指标的理论表达式。通过计算机仿真验证了本文提出的中继传输方案及性能分析的正确性,并定量分析了天线数量、信道参数以及功率分配对系统性能的影响,为无人机中继传输系统的设计及性能评估提供了参考和依据。     

高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机关键技术

自无人机诞生并应用于实战以来,无人机技术得到了迅猛的发展。随着各领域高科技技术的进步,战场环境趋于复杂,作战任务向高危对抗战场拓展,高空长航时飞翼无人机成为各国研究的热点。本文论述了高空长航时飞翼无人机对涡扇发动机的要求,结合航空发动机基本原理分析了关键设计参数对涡扇发动机性能的影响,总结了高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机面临的关键问题及研究进展,对于高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机的选型及适应性改进设计具有重要的参考价值。     

面向林火持续侦察的多无人机分布式控制方法

为解决目前面向林火持续侦察多无人机（UAV）协同控制实用性与自主性不足的问题，基于蔓延速度诱导元胞自动机（SVICA）林火蔓延算法、无人机与传感器建模，构建了较为真实的三维多无人机火场侦察仿真环境与侦察效能指标，提出了一种面向林火持续侦察的多无人机双层分布式控制架构，在行动层基于强化学习训练的人工神经网络（ANN），实现了有风条件下无人机自主火场环绕与地形跟随功能，在策略层设计通过时域均匀分布算法进行各无人机空速的离散自主调节，最终达到多无人机林火持续侦察时域分布的均匀性与即时性目的。通过一系列数值仿真实验，验证了所提出的无人机分布控制策略在无人机损失和补充突发情况下的自适应性。基于无人机数量与侦察效能指标关系的实验与研究，定义了无人机出动阈值并验证了无人机长时间出动回收策略。最终实验结果表明，针对林火持续侦察任务，所提出的多无人机分布式控制方法具备一定的有效性与实用性。     

中空长航时无人机两段翼型设计和应用研究

中空长航时无人机追求高续航性能和任务多样化,故应满足高效巡航、短距起降、抗变形等多性能要求。在原始飞机单段翼型的基础上,通过控制点加分段可控二次曲线方法并结合优化算法开展两段翼型的设计优化;利用新设计的两段翼型完成对无人机机翼内侧段(襟翼段)的改进设计及其结果分析。结果表明:改进后的无人机在续航因子、起飞升力和起飞升阻比方面得到大幅提升;襟翼大角度偏转时,在保持一定升力的同时阻力增加,满足飞机着陆减速要求;此方法可以满足中空长航时无人机巡航和起降多设计点综合设计要求。     

考虑重心位置不确定性的无尾无人机优化设计

飞机的飞行性能与重心(CG)位置密切相关,尤其是后掠式无尾飞机的重心位置对其飞行性能影响更甚,如果重心位置发生变化,升力分布随之改变,进而影响飞机航时。针对这个问题,从气动布局和设计方法两方面,设计了一种航时对重心位置不敏感的无尾无人机(UAV)。气动布局上,提出了利用螺旋桨动力配平纵向力矩的鸥翼(GW)布局,以减小重心位置变化对升阻特性的影响;设计方法上,采用稳健性优化设计(RDO)理论,分析重心位置不确定时的航时低敏感度问题。以一架小型电动无人机为研究对象,建立了无尾无人机稳健性优化设计环境,包括总体设计、代理模型构造以及稳健性优化。分析结果表明:利用螺旋桨动力配平的鸥翼布局使重心可用范围增加了5%;静安定裕度在5%~15%变化时,该布局可以有效提高航时稳健性。采用稳健性优化得到的无人机几何参数,大幅度降低了重心位置对航时的影响,显著提升了满足约束的概率。