看過(guò)央視“錢塘觀潮”節(jié)目、好萊塢《007之大破天幕殺機(jī)》或北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式的觀眾，可能都不會(huì)忘記屏幕上波濤洶涌的江水、扣人心弦的追斗、繽紛絢爛的煙花。
然而，也許大家并不知道，這些“大場(chǎng)面”的拍攝者竟然是一個(gè)“小家伙”—無(wú)人機(jī)。 “我們要讓技術(shù)和藝術(shù)融為一體。”9月25日，在2013中國(guó)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)峰會(huì)上，F(xiàn)lying-Cam公司的首席執(zhí)行官兼總裁Emannuel Previnaire在展示無(wú)人機(jī)拍攝領(lǐng)域的諸多成就時(shí)說(shuō)。
縱觀國(guó)外，美國(guó)、俄羅斯、以色列等無(wú)人機(jī)強(qiáng)國(guó)，始終沒(méi)有停止在無(wú)人機(jī)民用領(lǐng)域積極探索的“步伐”。當(dāng)然，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)也正瞄準(zhǔn)前方，努力趕超國(guó)際步伐。
向民用“滲透”
當(dāng)然，民用無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，不僅僅是拍攝。
“今年3月3日下午1點(diǎn)41分，云南洱源地震，民政部衛(wèi)星減災(zāi)應(yīng)用中心在下午3點(diǎn)半便派遣應(yīng)急無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)站趕赴現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展遙感應(yīng)急監(jiān)測(cè)。”民政部國(guó)家減災(zāi)中心高級(jí)工程師徐豐回憶說(shuō)，到第二天中午11點(diǎn)，他們就累計(jì)獲得重災(zāi)區(qū)洱源縣煉鐵鄉(xiāng)0.15米空間分辨率無(wú)人機(jī)影像248張，覆蓋區(qū)域約13平方公里。
其實(shí)，在近些年的汶川、玉樹(shù)、雅安地震和舟曲泥石流等重大自然災(zāi)難中，無(wú)人機(jī)早已成為了一支獨(dú)特的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和救援隊(duì)伍。
“除此之外，我國(guó)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛。”中國(guó)航天科工集團(tuán)公司科技委副主任楊寶奎說(shuō)。
比如，氣象探測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、遙感測(cè)繪、作業(yè)飛行等應(yīng)用領(lǐng)域里，無(wú)人機(jī)也創(chuàng)建了一批批新型工作團(tuán)隊(duì)。
據(jù)了解，目前我國(guó)民用無(wú)人機(jī)共有130余家研制單位和15000架使用量，民用無(wú)人機(jī)的種類也已逐漸豐富，包括固定翼無(wú)人機(jī)、旋翼無(wú)人機(jī)、飛艇無(wú)人機(jī)等。
而這些發(fā)展成果，在中國(guó)航天科工集團(tuán)第三研究院海鷹航空通用裝備有限責(zé)任公司總工程師曲蘊(yùn)杰看來(lái)，很大程度上是高空、高速、中遠(yuǎn)程、長(zhǎng)航時(shí)、大載荷等軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)逐漸向民用“滲透”的結(jié)果。
“第四階段”預(yù)言
據(jù)曲蘊(yùn)杰介紹，我國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：早期市場(chǎng)需求由軍用壟斷，慣性組建、控制系統(tǒng)技術(shù)不成熟，成本高;上世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初，部分企業(yè)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行探索，市場(chǎng)開(kāi)始向民用“滲透”，出現(xiàn)了低端民用小型無(wú)人機(jī);如今，軍用需求飽滿的同時(shí)，民用領(lǐng)域遍地開(kāi)花，只是尚未找到合適的盈利模式。
“未來(lái)10年，民用無(wú)人機(jī)將占據(jù)6.1%的市場(chǎng)交付價(jià)值份額和12%的市場(chǎng)交付數(shù)量份額。”曲蘊(yùn)杰對(duì)全球范圍內(nèi)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)份額保持樂(lè)觀態(tài)度。
不僅如此，他還提出了對(duì)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展“第四階段”的展望。“"第四階段"將成為無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展成熟的黃金階段。”曲蘊(yùn)杰表示，不斷成熟的飛控、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)使總體技術(shù)、市場(chǎng)需求乃至整個(gè)行業(yè)趨向成熟。
他預(yù)計(jì)，隨著“第四階段”的到來(lái)，部分經(jīng)過(guò)股份制改造的軍工企業(yè)將涉足民用領(lǐng)域，憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)占據(jù)部分市場(chǎng);民營(yíng)企業(yè)也將通過(guò)技術(shù)、市場(chǎng)、資質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勝劣汰，發(fā)展出幾家骨干企業(yè)。
“要用需求引導(dǎo)來(lái)推進(jìn)無(wú)人機(jī)的行業(yè)發(fā)展。”曲蘊(yùn)杰說(shuō)，“基礎(chǔ)技術(shù)的成熟將使無(wú)人機(jī)系統(tǒng)向模塊化、智能化、系列化、實(shí)用化發(fā)展，民用需求也會(huì)因此打開(kāi)。”
標(biāo)準(zhǔn)空白待填補(bǔ)
如果說(shuō)我國(guó)民用無(wú)人機(jī)仍處于發(fā)軔期的話，那么若想走向未來(lái)的“成熟”，最先要解決的就是標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。
“現(xiàn)在我國(guó)民用無(wú)人機(jī)方面，軍用單位和民用單位都有參與，設(shè)計(jì)水平參差不齊。”楊寶奎說(shuō)。
中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究與應(yīng)用中心副主任舒振杰坦言，國(guó)內(nèi)部分民用無(wú)人機(jī)制造商介入成本低，實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)不足;而另一些有人機(jī)設(shè)計(jì)單位過(guò)于依賴“有人機(jī)”設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致“過(guò)設(shè)計(jì)”。結(jié)果造成了我國(guó)無(wú)人機(jī)研發(fā)單位多、布局不合理、重復(fù)建設(shè)、經(jīng)費(fèi)浪費(fèi)等情況。
由此看來(lái)，我國(guó)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)迫在眉睫。
而國(guó)外無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，往往都是通過(guò)國(guó)家層面進(jìn)行頂層規(guī)劃，側(cè)重系統(tǒng)管理和使用標(biāo)準(zhǔn)的制定;通過(guò)協(xié)會(huì)層面開(kāi)展技術(shù)支撐，聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
“國(guó)外無(wú)人機(jī)系統(tǒng)多為軍民通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容覆蓋互操作、適航操作訓(xùn)練、指揮控制、頻道管理，以及認(rèn)證、感知與規(guī)避等方面，注重標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展與完善，注重頂層規(guī)劃及其內(nèi)容的定期更迭。”舒振杰說(shuō)。
相比之下，我國(guó)無(wú)論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還是航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都處于“空白”。
“無(wú)人機(jī)系統(tǒng)新技術(shù)的發(fā)展必須伴隨標(biāo)準(zhǔn)的等同發(fā)展。”舒振杰建議，國(guó)內(nèi)要加大無(wú)人機(jī)專用標(biāo)準(zhǔn)的編制力度，政府部門要立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展及軍民融合，重點(diǎn)推進(jìn)管理標(biāo)準(zhǔn)，如市場(chǎng)準(zhǔn)入、頻譜要求、適航與安全性相關(guān)要求的建立;工業(yè)部門則要明確總體與結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制站、材料、實(shí)驗(yàn)與評(píng)定、保障系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還要積極引進(jìn)與無(wú)人機(jī)相關(guān)的國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，重視有人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)在無(wú)人機(jī)中的使用。
性能差距待縮小
對(duì)國(guó)土資源航空物探遙感中心物探部主任周堅(jiān)鑫來(lái)說(shuō)，他對(duì)用無(wú)人機(jī)部分替代有人機(jī)進(jìn)行地球勘探的前景，還有些許無(wú)奈。
“在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)人機(jī)的性能與我們的要求還有較大差距。”周堅(jiān)鑫在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)直言。
“民用無(wú)人機(jī)對(duì)性能的要求并不低于軍用。”周堅(jiān)鑫進(jìn)一步解釋說(shuō)，“對(duì)于航空物探測(cè)量無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，磁干擾特性要符合測(cè)量要求;有效載荷要大于50公斤，個(gè)別要大于300公斤;飛行時(shí)間要超過(guò)5個(gè)小時(shí)，幾十小時(shí)的更好;控制距離要大于100公里，越遠(yuǎn)越好;壽命要長(zhǎng)，能夠反復(fù)、多航次飛行;具備沿地形作超低空、起伏飛行能力;還需要實(shí)現(xiàn)船載測(cè)量能力。”
曲蘊(yùn)杰也認(rèn)為，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)在發(fā)展中還受到安全性不高、成本相對(duì)昂貴、自主性能不理想、空域管理體系不健全等多方面因素制約。“比方說(shuō)在平臺(tái)技術(shù)方面，目前有80%的無(wú)人機(jī)平臺(tái)問(wèn)題是動(dòng)力裝置故障，這一故障將對(duì)地面安全造成嚴(yán)重危害。”
楊寶奎表示，民用無(wú)人機(jī)對(duì)技術(shù)水平的高要求，為技術(shù)發(fā)展提供了動(dòng)力。對(duì)此，曲蘊(yùn)杰建議，要避免民用無(wú)人機(jī)最后變成“空中垃圾”，應(yīng)著力從平臺(tái)、載荷、處理器智能化、空管和通信等關(guān)鍵技術(shù)著手，縮小無(wú)人機(jī)性能與要求間的差距。
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