近來有關各類無人機的新聞可謂層出不窮。細心的人可能會發現,無人機多是由于飛機上沒有駕駛員而得名,但仍舊需要有人來進行操控和監測。那么,無人 機是否有一天能像科幻片里描繪的那樣,誰都不需要,只要在操作員的“一聲令下”后,即可自行起飛執行任務,中途遇到故障可以通過智能化操作系統判斷解決, 實現真正的“無人”駕駛?
這一天其實離我們并不遠。目前,市場上的民用無人機主要依靠操縱手通過目視判斷進行操縱,而軍用無人機技術則早已與之拉開了距離。由于許多軍事任務 都需要無人機在目視范圍以外執行,無人機與控制站之間只能通過數據鏈路進行通信。特別是當大型戰略無人機執行任務時,其與控制站之間的通信必須通過衛星進 行中繼。當下,全世界最尖端的無人機自主飛行技術主要包括無人機協同編隊飛行、無人機自主空中加油以及無人機航空母艦自主起降等,這些任務對無人機導航精 度與控制精度都提出了非常嚴格的要求。目前美國在其最新型無人作戰飛機驗證機上,已經完成了該類飛行任務的試驗。因此,相比民用無人機而言,軍用無人機是 更加“名副其實”的“無人”機。
為了保證飛行安全,大型軍用無人機在執行任務時基本全程采用自主飛行方式。依靠全球衛星定位系統和慣性導航系統,無人機可以知道自己身在何處;通過 綜合運用各類控制算法,無人機能夠僅憑操縱員輕點幾下鼠標便完成整個航線的規劃與飛行;借助先進的圖像識別技術,無人機能夠自動在飛行過程中對地面特定目 標完成辨認,并將其信息向控制中心突出顯示。即使遇到突發故障,建立在故障重構技術基礎上的飛行控制系統也能自動完成故障診斷,并采取相應方法進行處置。 當然,在無人機完成這一系列任務時,控制臺前的操縱手更像是一個指揮官——他的地位暫時仍無法被取代,畢竟讓一架價值不菲的飛機放手自主發揮,于情于理目 前都有點令人無法接受。
對于民用無人機而言,只要有明確的市場需求,軍用無人機技術向民用轉化并不需要太長時間,但要實現真正的“無人”飛行,在技術之外還有 許多管理性的問題有待解決。民用無人機很多時候需要飛越人口密集區上空,對安全性的要求遠高于軍用無人機,因此,政府對民用無人機視距外自主飛行許可的放 開必須慎之又慎,目前還未有一個國家制定出切實可行、經得起考驗的無人機安全標準規范。
作為21世紀航空工業的發展熱點,無人機自主飛行技術已走過最初的探索期,正向穩健的成熟期過渡。軍用無人機已經實現了高度自主的智能飛行目標,而民用無人機從“高端玩具”向大眾工具發展也已是大勢所趨。