軍用無人機范文10篇

時間:2024-02-18 19:24:37

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軍用無人機

軍用無人機發展趨勢論文

摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術的發展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發展成為能進行偵察、電子干擾、戰場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發展趨勢作簡要預測。

關鍵詞:軍用無人機、作戰應用、發展

1.引言

用無人機替代有人飛機執行高風險作戰任務,是當今國際航天領域一個重要發展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優點,可遂行各種作戰和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰爭被大量地使用,而且在未來戰場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發展的重點。

2.軍用無人機的發展概況及作戰應用

1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰爭。最經典的無人機作戰運用,是以色列人創造的。在1973年的第四次中東戰爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰機群,掩護戰斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發射大量地空導彈,為摧毀該基地創造了條件。在1991年的海灣戰爭和科索沃戰爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰場,用于中低空偵察和長時間戰場監視、電子對抗、戰況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發傳單等,為多國部隊實時了解戰場態勢及評估空襲效果提供了重要依據,對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統等也發揮重要作用。

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未來軍用無人機的發展前景論文

摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術的發展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發展成為能進行偵察、電子干擾、戰場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發展趨勢作簡要預測。

關鍵詞:軍用無人機、作戰應用、發展

一、引言

用無人機替代有人飛機執行高風險作戰任務,是當今國際航天領域一個重要發展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優點,可遂行各種作戰和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰爭被大量地使用,而且在未來戰場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發展的重點。

二、軍用無人機的發展概況及作戰應用

1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰爭。最經典的無人機作戰運用,是以色列人創造的。在1973年的第四次中東戰爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰機群,掩護戰斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發射大量地空導彈,為摧毀該基地創造了條件。在1991年的海灣戰爭和科索沃戰爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰場,用于中低空偵察和長時間戰場監視、電子對抗、戰況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發傳單等,為多國部隊實時了解戰場態勢及評估空襲效果提供了重要依據,對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統等也發揮重要作用。

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軍用無人機發展管理論文

摘要:隨著計算機、人工智能、自動駕駛和信號處理等高新技術的發展以及各種新設備的成功研制,軍用無人機已發展成為能進行偵察、電子干擾、戰場目標毀傷效果評估等多種用途的平臺,受到各國的高度重視。本文就軍用無人機的發展概況和應用進行概括介紹,并對未來軍用無人機的發展趨勢作簡要預測。

關鍵詞:軍用無人機、作戰應用、發展

1.引言

用無人機替代有人飛機執行高風險作戰任務,是當今國際航天領域一個重要發展方面。無人機也稱無人航空器或遙控駕駛航空器,是一種由無線電遙控設備控制,或由預編程序操縱的非載人飛行器,擁有眾多有人駕駛飛機所不具有的優點,可遂行各種作戰和訓練保障等任務,具有廣闊的軍事應用前景。無人機在近幾場局部戰爭被大量地使用,而且在未來戰場上的用途將越來越大,成為世界各軍事大國武器裝備發展的重點。

2.軍用無人機的發展概況及作戰應用

1909年第一架無人機在美國試飛;1917年,英國和德國也先后研制成功無人駕駛遙控飛機。無人機直接用于戰爭始于20世紀60~70年代的美軍侵越戰爭。最經典的無人機作戰運用,是以色列人創造的。在1973年的第四次中東戰爭中,以色列沿蘇伊士運河大量使用美制BQM-74C多用途無人機模擬作戰機群,掩護戰斗機超低空突防,成功地摧毀了埃及沿運河部署的地空導彈基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的軍事行動中,以軍派遣“猛犬”無人機,誘使敘利亞地空導彈基地的雷達開機并發射大量地空導彈,為摧毀該基地創造了條件。在1991年的海灣戰爭和科索沃戰爭中,美、英、法、加拿大和以色列等國的無人機紛紛亮相戰場,用于中低空偵察和長時間戰場監視、電子對抗、戰況評估、目標定位、收集氣象資料、營救飛行員和散發傳單等,為多國部隊實時了解戰場態勢及評估空襲效果提供了重要依據,對干擾、壓制伊拉克防空體系和通信系統等也發揮重要作用。

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無人機航拍技術打造數字化的可行性

【摘要】如何將數字建筑相關技術引入工地觀摩,讓工地觀摩不再受行業生產流動性的影響,降低觀摩成本,增加觀摩效果,是一個值得探討的問題。文章將探討通過對無人機航拍及三維建模技術的一些粗淺運用,嘗試建立三維實景云端觀摩工地的可行性。

【關鍵詞】觀摩工地;無人機;建筑數字化

1無人機航拍建立數字化三維實景模型技術概述

無人機的本質其實是數據采集工具,作為空中數據接口,無人機將衍生出大數據采集、數據處理、相關軟硬件定制等圍繞數據展開的多種運營新模式[1]。無人機建模是一種逆向建模方法,通過多組連續的影像經過程序計算處理呈現出物體表面的三維形貌模型,具有建模時間短、投入成本低、模型精度高、模型場景真實、建模自動化等優點。在本次嘗試建模的過程中,將用到無人機傾斜攝影和全景攝影2個功能。

1.1無人機傾斜攝影測量

傾斜攝影測量是指在無人機上搭載相機,并與地面形成一定角度的情況下進行的航拍,是一種新的獲取地表信息的技術手段[2]。通過從1個垂直、2個傾斜、5個不同的視角同時采集影像數據,獲取測量范圍內構筑物及接臨地理環境豐富的影像信息和地理數據,將相關紋理及數據信息導入專業軟件進行空中三角計算,便能導出比較精細的三維形貌模型。常用無人機航拍三維建模工具有俄羅斯Agisoft公司的Photoscan、法國Acute3D公司的ContextCapture(Smart3D)及瑞士Pix4D公司的Pix4Dmapper軟件等。軟件各有特點,可以滿足各種需求的傾斜建模需要(表1)。

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人工智能技術刑法規制研究

摘要:人工智能技術是新的技術制高點,有可能成為第四次產業革命“點火器”,人工智能產業有可能發展成為世界主要國家重點發展的新興產業。因此,為搶抓人工智能技術發展的重大戰略機遇,構筑我國人工智能技術的先發優勢,國務院于2017年7月8日印發并實施了《新一代人工智能發展規劃》,并明確提出要“制定促進人工智能發展的法律法規和倫理規范”。目前,我國人工智能技術發展迅猛,居于世界領先地位,這是非常可喜的局面。為了規范人工智能技術進一步健康、有序發展,有必要未雨綢繆,提前預判這一領域有可能發生的嚴重侵害行為,將之納入刑法調整范疇,并針對現行法律有關規定的不足進行修正與補充。

關鍵詞:人工智能;刑法規制;責任主義原則;交通肇事罪

2018年6月12日,中國國家智能網聯汽車(長沙)測試區開園,包含各種路況與功能區,測試道路里程達12公里,全范圍5G覆蓋,至今已經運行一年零七個月;可以說,自動駕駛不僅僅是一種構想,而是已經走向我們的生活;2018KPL總決賽,由騰訊AILab與王者榮耀共同探索的前沿研究項目——策略協作型AI“絕悟”首次露面就戰勝了前職業KPL選手組成的“半職業”人類戰隊并奪得冠軍,引起廣泛關注,表明人工智能開始由專用型向通用型發展[1]。人工智能產業發展迅猛,潛在規模與效益非常巨大,對于我國而言是非常重大的機遇。如能抓住并引領這一潮流,中華民族的復興偉業將可能加速實現。然而我們應當認識到,每一個新興產業的誕生與發展,均會帶來新的社會問題尤其是法律問題,如果不能夠未雨綢繆,提前規劃,將對新產業的發展構成阻礙。限于篇幅,本文僅從刑法角度,針對當前發展迅猛、對公共安全乃至國家安全有較大影響的三個技術領域,對這一問題進行探討。

一、機動車自動駕駛技術

自動駕駛技術是實用前景最為廣闊、同時對公共安全影響最大的人工智能技術之一。隨著5G通信的廣泛覆蓋,依賴大量高靈敏度傳感器與高速信號傳輸的自動駕駛技術,必將加快其走向實用化的腳步。當自動駕駛汽車大量走上道路,一旦因為自動駕駛汽車的原因發生重大交通事故,可否追究有關主體的刑事責任?筆者認為,以下幾點應當重點予以考慮:

(一)必須堅持責任主義原則[2]。責任主義原則是刑法不可突破的重要原則之一,“無罪過則無責任”作為責任主義的重要體現,不允許存在例外。自動駕駛技術的發展及大量運用,必將更加突出地展現當代“風險社會”的特點。可以預見,有關“風險刑法”的觀點將被更廣泛提及。筆者以為,在這樣的背景之下,堅持責任主義原則尤為重要。刑法需要對風險社會有所回應,需要承擔起防范風險的重要責任,甚至需要將行為的范疇進行擴展,將犯罪標準適當前移,這些都無可非議;但是如果以“風險社會”需要“風險刑法”為理由,主張“嚴格責任”“無罪過責任”,去突破責任主義原則的底線,則既有違刑法的謙抑性,也無助于刑罰目的的實現。過分地擴張犯罪圈,只能混淆刑法與侵權法的界限。因而,對于自動駕駛車輛導致的重大交通事故追究刑事責任,也必須以有關主體存在罪過(主要是過失)為要件。這一過失,將主要體現在車輛的制造者、管理者、交通設施的運營者、管理者身上,表現為:車輛的制造者應當預見到其生產的車輛尚不足以保證安全、可靠地上路行駛,一旦大量上路運行,將可能發生重大交通事故,但因疏忽大意未能預見,或者雖然已經預見但輕信能夠避免,因而導致重大事故的發生。車輛的管理者,交通設施的維護者、管理者的過失也基本類似。

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無人機物流發展法律困境及立法對策

一、引言

目前無人機在物流領域的應用和發展還處于初期探索和實驗階段,這種探索既有技術方面的探索,也有法律政策方面的探索,無人機能否在物流領域中得到廣泛的應用在業界和法律界都存在著較大的質疑和爭議。關于無人機物流問題目前我國物流及航空方面的相關法律法規沒有給出相應的規定,而無人機物流作為一種經濟行為其引發的各種經濟權利義務關系需要相關法律法規做出規定和調整,同時作為一個新生事物,相關的國外立法經驗也沒有現成的可以借鑒,為此本文以無人機物流發展作為研究課題,揭示其發展中面臨的法律困境、障礙和問題,并從立法角度給出其對策與思考。

二、無人機物流發展現狀

國外無人機物流商業化應用比較成熟的企業當屬亞馬遜公司,其在無人機物流研發方面給予了巨大的投入,谷歌在無人機物流技術開發方面取得了不俗的成績,美國FAA在政策上給予了無人機物流發展很大的支持;我國無人機物流領域中阿里巴巴、京東、蘇寧等三家公司處于發展的前列,各自取得了行業領先的成績。無人機物流的發展具有多方面的優勢,一方面可以滿足消費者便捷的物流配送需求,另一方面可以有效的節約物流成本,因此可以合理的預見無人機物流將會開啟物流領域的新開端。就我國現行法律框架來看,無人機物流的發展在相關法律法規制度框架內還存在相當大的空白,嚴重缺乏相關的前瞻性或可擴展性安排,不但如此,相關法律法規條款中還存在著不少的地方和規定,給無人機物流的發展埋下了很多隱患或限制。

三、無人機物流發展面臨的法律困境

無人機物流在商業中的應用還處于試點階段,一系列關于無人機和無人機物流及其商業運營的相關法律、法規和政策急切的需要制定、完善和健全,具體來說無人機物流發展中面臨的法律困境和障礙主要表現在以下幾個方面:(一)缺失運營許可制度。2016年9月民航局頒布了民用無人機管理辦法,首次規定了針對民用無人機的管理、評估、監督等事項安排,但并沒有就物流行業中無人機的相關商業應用給出合理性的制度性安排或說明。通常無人機物流活動中無人機飛行范圍、高度、重量等方面都超出了現行無人機飛行許可的范圍,同時無人機運營商要實現具有商業價值意義的運作,必然會申請大量的航線以擴展飛行區域,而民航局頒布的管理辦法中明確規定了重量7KG以下、飛行范圍半徑500米以內、高度低于120米的無人機不需要證照管理,對于超出上述范圍或在特殊空域飛行的無人機則需要特殊監管,這就極大地阻礙了無人機物流的商業化發展。(二)缺失相關監管制度。1.監管主體不明確。2016年民航局關于無人機交通管理辦法中規定,民航局負責全國范圍內的無人機交通管理工作,地區管理局負責本轄區的無人機交通管理工作,但實踐中無人機物流其經營活動范圍通常都是跨區域作業的,因而對這種跨區域的無人機物流活動該有哪個部門進行監管、采用何種監管手段、按照什么監管程序、采取何種措施進行監管等都沒有具體明確的法律規定。另外對于無人機駕駛員資質的管理方面,盡管民航局做出了相關規定,但如何對物流企業行使監管職責相關法律、法規和規范性文件中并沒有做出具體的規定。2.無人機物流標準體系不明確。2015年8月,由中國無人機產業聯盟了無人機系統3個通用標準,這些標準從本質上來說屬于民間規范的范疇,不具有一般性強制約束的法律效力。截至目前無人機物流應該遵循的基本標準規范都缺乏具有法律效力的規程,對于無人機飛行高度、范圍、技術標準、質量、運載貨物、使用頻率等等都沒有具體明確的標準規范可以參考。(三)現行空域管理辦法阻礙了無人機物流的發展。目前我國的空域管理辦法采用了民用航空和軍用航空區別對待的管制方法,這就對無人機物流中空域使用問題產生了很大的影響,就需要向不同部門報批,同時現行空域管理辦法中對于無人機可以飛行的范圍和區域設置了異常嚴格的規定,如民航法規定機場跑道20公里內不允許無人機進入,如果未經批準進入則構成違法行為,依法追究法律責任,隨著無人機的發展,現在仍然有不少地方出于各種目的通過制定各種法律、法規或行政制度設置、設立更多的禁飛區,無疑給無人機物流的發展和無人機的飛行造成了很大的束縛,因而對無人機物流的發展產生了相當大的阻礙。(四)相關法律責任不明確。無人機物流經營中會涉及到一系列的法律責任。無人機物流中可能出現的安全責任問題、人身財產損害問題、隱私侵犯問題以及其他商業問題,這些問題在現行法律框架下都可以遵循相關具體法律法規予以解決。但無人機物流作為一種新興物流活動也會涉及到一系列特殊的法律責任,主要是作為承運人的無人機物流企業與托運人、地面第三人等其他相關當事人在無人機發生事故時的相關責任劃分和承擔問題,考慮到實踐中造成無人機事故的原因非常多,諸如無人機自身產品缺陷、承載貨物自身原因、超載、包裝、天氣、信號中斷、第三方侵權等,要明確區分這些不同原因并確定責任主體,并據此承擔相應的法律責任,就必須在相關的法律法規中給予明確的規定,而目前這些特殊的無人機物流法律責任還沒有明確落實到相關的法律法規條款之中,給無人機物流的發展埋下了相關隱患。

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無人機智能組網的應急通信技術研究

摘要:在成立國家應急管理部后,國家越來越重視災害事故后應急通信保障能力。為了使災后地面通信設備被損害,從而無法對正常通信進行保證的問題得到解決,根據無人機機載基站快速創建天地一體化網絡應急通信方案也備受重視。以此,本文就將5G技術作為基礎,開發無人機智能組網的應急通信方案。

關鍵詞:無人機;5G網絡;智能組網;應急通信技術

1應急通信系統的架構

1.1總體結構。圖1為高空平臺應急通信系統結構,主要包括非系留式和系留式。非系留式應急通信系統主要包括機載基站、高空平臺、核心網、大王宏站和回傳終端等。在高空平臺中創建回傳終端和機載基站,通過機載基站廣覆蓋應急通信網絡,回傳終端能夠使用戶數據和信息及時在大網宏站回傳。核心網能夠實現會話管理、接入管理與用戶數據管理和轉發等功能,整體應急通信系統數據傳輸的流程為:用戶終端和機載基站相互連接,機載基站處理數據后回傳終端使處理之后數據在核心網、宏站中傳輸,最后通過核心網網元在互聯網中轉發。系留式應急通信系統利用專用電纜和電源實現不間斷的數據傳輸和供電,基于一定荷載連續懸停在空中,遠距離長時間的通信覆蓋。系留式應急通信主要優勢就是方便操作、機動性強、體積小等,使目前應急通信不同場景的需求得到滿足。1.2高空平臺。基于高空平臺應急通信系統對于空中平臺特性要求比較高,比如長時間續航、運輸便捷、快速靈活部署、滯空穩定、載荷大等。目前無人機、氦氣球、熱氣球等被廣泛應用到高空平臺中,系留式熱氣球的成本比較高是,升到1000m高空的時候覆蓋范圍為50km。但是熱氣球體積比較大,充放氣時間比較長無法及時升高空,滯留時間比較短,對于氣候條件具有較高的要求。氦氣艇的滯空時間比較長,但是體積比較大,成本高。無人機主要包括專業級和民用級兩種類型,其中民用無人機的載荷與體積比較小,并且飛行時間比較短,所以無法在應急保障系統高空平臺中使用。專業無人機包括固定翼和旋翼兩種類型,固定翼無人機的尺寸比較大,起降具有場地限制,操控比較復雜。旋翼無人機的體積比較小,并且結構簡單,重量輕。并且專用電纜與電源能夠為旋翼無人機提供不間斷供電,實現連續不間斷懸停,使地形對于天線覆蓋影響得到解決。旋翼無人機具有攜帶方便、成本低、操作簡單的特點,被廣泛應用到應急通信領域。1.3機載基站系統。機載基站系統主要包括光電復合纜、基站天線、輕量化基站等。輕量化基站一般使用超短波通信基站或者4G一體化通信基站,使用4G一體化站的時候,基站包括電源模塊、射頻拉遠單元、基帶控制單元,使用輕量化設計,在應急通信現場根據無人機升高后懸停,構成基于基站的大覆蓋范圍4G無線專網。光電復合纜使地面應急通信車電能到高空平臺機載基站系統進行傳輸,以此實現空地數據雙向光纖傳輸,光電復合纜基于應急通信車控制能夠釋放和收起。基站天線一般使用定向天線或者全向天線將接收與發射能力提供給基站,天線水平角度一般為360°,天線增益一般為7dBi-15dBi之間,垂直角度在15°-20°之間。

2應急通信組網規劃

全面考慮5G組網通信結構,對組網規劃進行全面研究。在進行規劃的過程中,要使網絡使用期望值得到提高,使用大數據具體分析和靜止細化的方式規劃設計。與場景網絡建設結合,使網絡組網規劃精準性得到提高,在傳統路測中尋找網絡規劃問題,并且設置網絡系統建設期望功能,使組網初始規劃操作步驟得到完善。實現規劃定位分析,精準掌握規劃方案的執行進度,利用數據分析對規劃預留信息進行處理。使規劃操縱性能得到加強,提高規劃的執行能力,降低研究空間內外信號的接收差異。對操作精準度進行保證,針對操作層面用戶的需求創建區域信息數據庫,并且對規劃信息精準查找,得到最終定位信息。通過仿真精密系統拷貝數據,提供給無網絡覆蓋相應的動態測試,得到動態結果,和具體網絡情況與業務需求對以下情況進行考慮:其一,精準部署低功率網絡基站,使無線延時傳感性能得到加強加強,要求和超高頻率信號譜與大規模天線結合;其二,根據網絡情境拓撲構造部署干擾區域,對干擾協同管理功能進行協調,方便組網規劃。考慮部署計劃,提供給網絡良好多連接情況,實現組網最終規劃。將收集信息作為主要目標,因為災區環境比較惡劣,缺乏穩定電力供應,智能手機網絡在時間推移過程中具有多變、不穩定、通信中斷與節點消失等問題,為了對信息完整性進行保證,本文提出兩種方案:其一,使用分布式存儲技術。使每個5G節點作為災情存儲設備。在某節點被破壞的時候,并不會對網絡存儲信息總量造成影響,但是會導致存儲壓力,如果存儲能力比較弱的時候無法將全部災情信息都存儲;其二,災情信息簡化技術。使用原本應急系統的基礎為有網絡,不管是文字或者圖片都能夠通過網絡在監控中心傳輸,在網絡異常的時候無法收發圖片和文字。本文使用文字描述方式替代圖片手機災情信息,通過簡單文字描述對受災嚴重程度進行判斷。通過以上兩種技術,各網絡通過一個節點就能夠對全部災情信息進行傳輸,對網絡信息傳輸完整性進行保證。之后,使信息到外部應急指揮中心傳輸,通過無人機方法收集地區信息,并且使收集的災情信息到應急響應中心傳輸。為了能夠收集全部網絡災情信息,要求無人機進行地毯式搜索,并且在搜索到信號的時候傳輸數據,完成傳輸之后繼續搜索,直到完成任務或者燃料即將耗盡。震后受災群體利用手機wifi創建三個災區內部通信網,利用信息共享實現部分互救與自救行動,但是還有部分被困人員需要外部專業救援人員救助。將已經編輯過的生活必需品、失蹤與受傷的情況,在內部通信網絡共享,對災區外部發送災情信息。因為災區被毀壞,救援人員無法開車到此地區,在道路損毀邊緣地帶利用無人機收集災情信息,對災區內部創建無線通信網絡搜集,使此網絡中所存儲的災情信息在應急指揮中心傳輸進行分析。無人機搜索范圍將無人機作為球心,半徑設置為70m的球形內部。假如飛行高度垂直地面10m,此無人機映射地面搜索半徑為69.3m。在對內部網絡信號檢測過程中,懸停在此處,并且對網絡共享災情信息進行搜索,使災情信息在應急指揮中心傳輸,搜索完成后根據原計劃路線進行搜尋,直到搜索全部災區。

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無人機圖像采集技術在森林防火的應用

摘要:近年來森林火災時有發生,給人們的生命和財產安全帶來了很大威脅。筆者針對無人機獲取森林圖像及處理分析的技術研究,介紹了無人機的特點,分析了無人機圖像采集處理技術在森林火災防控中的技術要點,旨在對森林火災進行更好地預防和控制。

關鍵詞:無人機;森林防火;圖像處理;AI火點識別

森林火災既是八大自然災害之一,又是破壞森林三大自然災害之首。科技發展到今天,人類對森林火災的控制效果依然較差,究其原因,一方面是森林火災發生的時間難以事先預測,另一方面因為火災發生后,大火會借助風勢及周邊森林等易燃物蔓延和擴大,對森林系統甚至人類造成不可估量的危害和損失。森林火災事件時有發生,整體來看,面臨的整體防火形勢依然嚴峻。隨著社會的進步和發展,森林防火體系也在持續地完善和優化,森林火災監測方式也呈現多樣化的特點,目前無人機圖像采集技術在森林火災預防方面的應用最為廣泛。無人機圖像采集是借助固定翼無人機搭載吊艙/視頻攝像頭,無人機會根據需要不定時地在森林上空進行巡航、拍攝,從而獲取不同時段的森林圖像,獲取的圖像通過鏈路實時回傳到地面站,再利用不同的識別算法對森林火災進行監測預警,減少森林火災的發生。

一、無人機概況分析

(一)無人機的結構和類型

無人機是由遙控站管理的航空器,也稱遙控駕駛航空器,機上沒有駕駛員,能一次或多次使用,可以自行控制也可以遠程引導。無人機系統也稱無人駕駛航空器系統,由飛機機體、飛控系統、數據鏈系統、發射回收系統等組成。其中,飛控系統是無人機系統的“心臟”,對其飛行性能起決定性的作用,對無人機的穩定性、數據傳輸的可靠性、精確度、實時性等都有重要影響;數據鏈系統可以保證對遙控指令的準確傳輸,保證無人機接收、發送信息的實時性和可靠性;發射回收系統則是保證無人機順利升空,以達到安全的高度和速度飛行,并在執行完任務后,從天空安全回落到地面。按飛行平臺構型的不同,可將無人機分為固定翼無人機、旋翼無人機等;按用途可分為軍用、民用無人機;按照無人機的活動半徑,又分為超近程(15km以內)、近程(15~50km之間)、短程(50~200km之間)無人機等;按照執行任務的高度不同,分為超低空(0~100m)、低空(100~1000m)、中空(1000~7000m)無人機等。

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消費級無人機法律規制研究

【摘要】2018年上半年我國民航局、交通部等部門了多條與無人機相關的政策或文件,如《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例征求意見稿》《民航公安行政處罰裁量基準》等。但從現實情況來看,總體而言,中國消費級無人機立法仍然存在著立法滯后、效力等級低、領域空白等問題。

【關鍵詞】消費級無人機;法律規制;問題

1引言

說起無人機,大家最先想到的可能是軍用無人機或者供大家操作娛樂用的無人機。其實,無人機在我們生活中起的作用遠不止這些。近幾年,我國無人機行業發展呈井噴式狀態,預計到2023年,國內消費級無人機市場規模有望達到977億元。管中窺豹,可見一斑,全球無人機市場空間發展得更為廣闊。到2020年,全球市場規模預計到達259億美元。無人機科技的應用儼然已成了必然趨勢。無人機已經應用到人類物質生活的方方面面,涉及航拍照相、環境質量監測、農業植被保護、物流速遞等方面。除這些方面外,更令人驚嘆的是,無人機在保險中的應用。無人機可用于保險中的實地勘察理賠環節,一些人工難以實物盤點的資產均可以采用無人機技術。綜上所述,消費級無人機在我們日常生活的使用已經大大超出了我們的預期范圍,無人機行業高速發展的背后也存在著一定的安全隱患,例如干擾航空的正常航運、竊取國家機密、侵犯個人隱私等,而消費級無人機在規制上存在著立法空白,因此完善消費級無人機的法制建設勢在必行。

2無人機的概念及分類

無人機,顧名思義,就是指沒有飛行員駕駛的飛機,并且飛機內沒有乘客的一種航空器。近幾年來,國際上對無人機的稱謂產生了一些變化。FAA(FederalAviationAdministration)美國航空聯邦管理局、DOD(theUSDepartment)美國國防部將無人機稱之為無人駕駛飛機系統UAS(UnmannedAircraftSystem)。各國在針對無人機的分類也存在著不一致的情況。總體來說存在三種分類方法:第一種分類方法較為傳統直觀,按照飛行器的質量、飛行時速等直觀方面分類。第二種分類是綜合考慮整個飛行器的整體因素,為大多數國家所沿用。第三種是按照航空器適用的空域進行分類。我國最先對無人機進行分類的文件出自2015年底民航局的《輕小型無人機運行規定》,顯而易見,這種分類方法采用了國際上的第一種分類方法。此分類方法一經公布,引起了學界的爭議,有些學者認為此種分類方法不妥。相關數據指出,一家飛行器的質量與其產生的危害并不成正比關系,小型飛行器由于人們的疏忽往往會造成比大型飛行器更為嚴重的后果。有關學者建議采用第三種即按照空域進行區分的分類標準。[1]

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航空投送裝備路徑與措施

摘要:為促進我軍航空戰略投送能力的躍升,實現我軍未來航空投送裝備技術的新發展新突破,從重型戰略運輸機技術、重型運輸直升機技術等9個方面闡述航空投送裝備涉及的前沿技術、先導技術與顛覆技術,設計我軍航空投送裝備前沿技術發展路線圖,提出加強自主創新、加強技術引領、加強技術評價、完善創新機制等促進航空投送裝備前沿技術發展應采取的配套措施。

關鍵詞:航空投送;投送裝備;前沿技術

歷史跨入新世紀以來,世界航空科技進入第二個百年,仍在持續迅猛發展,與之密切相關的航空投送裝備前沿技術、先導技術也在孕育著新突破。為促進我軍航空戰略投送能力的躍升,應注重吸納全人類的科技新成果,關注未來航空投送裝備領域有可能產生重大影響的前沿技術、先導技術和顛覆技術,確立科學發展目標,設計合理發展路線圖,以各種方式加強前沿引領技術、顛覆性技術的戰略性儲備,促進我軍未來航空投送裝備技術的跨越式發展。

1航空投送裝備涉及的前沿技術

在當代各種高新技術、前沿技術大力推動下,未來軍地運輸機總的發展趨勢呈現為大型化(載質量更大、載重航程性能更協調)、高速化(飛得更快、高超聲速、航程更遠)、智能化(機載設備集成化、數字化程度更高,普遍采用數字化、智能化駕駛艙,具有更完備的系統監控、故障診斷能力)、無人化(貨運無人機、后送傷病員無人機、無人裝卸技術日趨成熟)等。(1)重型戰略運輸機技術。重型戰略運輸機具有載量大、航程遠、裝載效率高的突出優勢,能夠更好地滿足大型重型武器裝備、搶險救災工程裝備快速投送需要,因此,比運-20更大的超大型重型戰略運輸機有著更為廣闊的應用前景。未來重型戰略運輸機與安-124、C-5型運輸機的技戰術性能指標較為接近,最大有效載重80t以上,貨艙空間不小于36.9m×5.6m×4.1m,貨艙門不小于5.6m×4.5m,標準載重航程不小于9000km,具備洲際遠程投送能力。發展大型重型戰略運輸機,涉及的關鍵技術主要包括先進的發動機設計制造技術、高可靠性結構設計技術、大型結構件制造裝配技術、高推重比技術與機載裝卸系固技術等。(2)重型運輸直升機技術。重型運輸直升機是指載重能力達到10t以上、起飛重量大于20t的運輸直升機[1]。具有較快的速度,運載能力大,能通過內載或外部吊掛方式載運重型施工設備或大型武器裝備,且無需機場起降,不僅是一種較好的兵員和軍事裝備運載工具,而且在重大自然災害中能夠發揮巨大作用。俄制米-26重型運輸直升機巡航速度255km/h,航程590km,貨艙大小15m×3.2m×2.95m,最大內載和外掛載荷為20t,具備全天候飛行能力,能夠在遠離基地到完全沒有地勤和導航保障條件的地區獨立作業,適合運送超大型工程機械設備和寬大貨物。目前,俄羅斯正在研制米-46重型運輸直升機。美國、歐洲也在加速研發步伐,2004年5月,歐洲直升機公司就開始研究重型運輸直升機方案,新項目稱作“重型運輸直升機”(HTH),計劃2020年前面世。研制建造重型運輸直升機,除了需攻克大載重、遠航程動力技術外,主要是縱列式雙旋翼重型運輸直升機,由于其后旋翼在前旋翼的尾渦中工作,振動、交變載荷、功率損失較大,因此,重難點技術在于旋翼/旋翼、旋翼/短翼、旋翼/機身的氣動干擾分析以及飛行控制技術等。(3)大型飛艇貨運技術。大型飛艇具有載質量大、飛行距離遠、油耗小、研發成本低、對起降場地要求低等獨特優勢,可滿足主戰坦克、大型醫療設備和工程機械等重型武器裝備的快速投送需要。美軍研制的“塘鵝”巨型飛艇,大量吸收先進技術,自重16t、載重66t,與C-17戰略運輸機執行跨洲飛行時載重能力相當。德國齊柏林公司設計的CL-160巨型飛艇,最大飛行時速140km/h,最大有效載荷高達160t。大型飛艇的技術難點在于超壓囊體強度與密封性設計、儲能電池技術、飛行航跡控制技術等[2]。比如,飛艇飛行時其囊體將長時間處于較大載荷的工作狀態、較大的工作壓差載荷、囊體的巨大體積以及高空惡劣的輻射環境之中,使得囊體強度和密封性成為大型飛艇的設計難點,也是限制大型飛艇發展的重要技術難題。(4)傾轉旋翼運輸機技術。傾轉旋翼飛機兼具固定翼飛機與直升機優點,既有直升機垂直起降和空中懸停功能,又有固定翼飛機高速巡航飛行能力,比普通運輸直升機速度更快、裝載能力更強、飛行距離更遠,特別適于登陸作戰、島嶼攻防作戰中執行兵員和物資裝備緊急投送、后勤支援和醫療后送任務。美國的“魚鷹”傾轉旋翼多用途飛機已投入使用,我國已啟動四旋翼傾轉旋翼機的研制工作。由于傾轉旋翼運輸機既有旋翼,又有機翼,旋翼還要在垂直和水平位置間反復傾轉,因此其在結構、氣動、控制技術方面比一般直升機要復雜得多。關鍵技術主要在于旋翼翼型設計,其性能好壞直接決定了旋翼的氣動效率和機動能力,必須具備高氣動效率、高機動能力的先進旋翼翼型設計能力與技術;再就是傾轉旋翼運輸機的動力學問題,傾轉旋翼的槳葉舞動/擺振耦合、槳葉間通過槳轂的相互動力、動力耦合等,難以用傳統的直升機旋翼動力學進行分析。(5)貨運無人機技術。無人機具有用途廣泛、快捷高效、隱蔽性強、經濟性好的突出優點。目前我國已初步掌握貨運無人機技術,如我國自主研制的AT200大型貨運無人機,續航時間8h,航程2183km,實用升限6000m,最大起飛重量3.4t,有效載重達1.5t,滿載貨物情況下可在200m以內完成起飛與著陸,能夠在土坡、草地上起降運行,具有貨運載荷大、續航時間長、起降能力強等特點。無人機用于貨物投送和傷病員后送,重點是解決載質量受限問題。無人機要飛得遠,就必須減少載質量,這對貨運無人機來說是一大技術瓶頸,同時在軍事應用上也將會受到較大限制。(6)高超聲速運輸機技術。高超聲速技術主要指研制高超聲速(Ma>5)飛行器所需的相關技術,主要用于運輸、攻擊、臨近空間飛行器、空天飛機的發展等。雖然采用火箭技術可以使飛行器達到很高速度,但其有效載荷小、飛行成本高、時間短,且一般不能重復使用。而采用吸氣式等新型航空發動機的高速飛行器,有效載荷大、飛行成本低、安全性好,且可長時間重復使用。發展高超聲速運輸機,需突破高超聲速動力技術,目前以超燃沖壓及其組合循環發動機為主流的高超動力系統技術仍未完全實用化,新概念動力還包括等離子推進、場推進、反重力推進技術等,在超聲速推進與燃燒理論與方法方面還需進行深入的基礎研究。美國進行了X-51和HTV系列高超聲速試驗項目之后,又在研制SR-72實用化高超聲速無人機,預計2020年美國可掌握高超聲速導彈技術,2030年可掌握有限用途和使用次數的高超聲速飛機技術,2040年可掌握多次、長時間使用的高超聲速技術。近年來我國也進行了多次高超聲速飛行器試驗。(7)超高速直升機技術。高速直升機指保留直升機的飛行特征,巡航時速達400~500km/h的直升機,其運輸效率和機動性優越。目前直升機的巡航速度一般為200~300km/h。美國從20世紀五六十年代就開始探索高速直升機,西歐一些國家及俄羅斯也在積極推進。目前值得關注的有百科斯基、貝爾直升機公司以及極光公司的高速直升機技術方案。如貝爾直升機公司公布的V-280方案,采用傾轉旋翼設計,時速達380kn/h,航程800nmile,有效載荷為12000lb(約5443kg)。(8)變體運輸機技術。變體運輸機即變形運輸機,是指飛行器在飛行過程中通過自主感知速度、壓力等環境參數,可按指令彎曲、扭轉形成不同的結構形狀,以主動改變外形來適合不同飛行條件下的性能要求,從而完成各種使命任務。2015年5月,美國柔性系統公司的分布式柔性變形機翼技術取得重大進展,這種技術的變形襟翼在“灣流Ⅲ”飛機上的偏轉角(固定設置)達到30°。可變體飛行器涉及眾多技術領域,如變形體空氣動力學、微流體力學、智能流動控制等,需要研究解決氣動原理和性能預測、變形過程中飛行穩定性與操縱性、輕質高強度高疲勞的結構/功能一體化、氣動彈性問題等一系列技術難題。(9)撲翼自由飛與仿生飛行器技術。人類迄今研制的飛行器的飛行原理與撲翼飛全然不同。固定翼飛機的升力來自相對于空氣前行時機翼上下表面的氣壓差———類似于風箏;旋翼飛行器的升力主要來自當翼面受到驅動在空氣中環行時,空氣對其產生的不間斷反作用力[3]。人類要實現撲翼飛面臨的重大技術難題主要包括:一是利用非定常氣流產生的高升力機理問題研究;二是在時間和空間對稱情況下的節律運動控制律研究;三是仿生飛行器設計與工程實現的科學問題與基礎技術。人類在仿生飛行學方面的研究還十分單薄,進入21世紀以來,隨著高性能計算機、微機電、仿真、新材料和新結構技術的進步,基于仿生飛行器氣動原理、輕質柔性結構材料與結構制造、新型傳感器等方面將會不斷取得突破,仿生飛行器將有可能在本世紀變為現實。

2航空投送裝備前沿技術發展路徑

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