试论微型无人机研制的关键技术及军事应用

2016-05-30 22:43谢吉丰
科技尚品 2016年3期
关键词:关键技术

谢吉丰

摘 要:微型无人机作为特种作战系统,其对军事作战有着积极的意义。本文分析了微型无人机研制的关键技术,探讨了其在军事领域的应用,旨在充分发挥微型无人机的作用,进一步增强我军的综合实力。

关键词:微型无人机;关键技术;军事应用

21世纪,局部战争仍时常爆发,其中均广泛应用着无人机,利用其完成了战场侦察、目标定位、战果评估等。新时期,军事斗争呈现出了多样化与现代化特点,在非常规作战环境下,小分队和单兵执行作战任务的几率不断提高,为了满足作战需求,对无人机的技术及应用均提出了更高的要求。本文以微型无人机为研究对象,分析了其关键技术,探讨了其军事应用,旨在彰显其独特价值,促进其军事应用领域的扩展及应用效果的提高。

1 微型无人机研制的关键技术

微型无人机属于纳米飞行器,通常其尺寸≤15cm,质量为10~500g,最高使用高度为150m,飞行速度为10~20m/s,最大续航时间≥2h。关于微型无人机的研究时间相对较短,它难以使用其他飞行器或无人机的关键技术,因此,各国学者十分注重对其关键技术的研究,具体内容如下:

1.1 全三维空气动力学技术

对于微型无人机而言,其最为显著的特点便是微小尺寸、低速飞行等,由于其具有特殊性,因此,常规的设计技术难以适用,为了满足微型无人机的发行需求,解决其升力不足的问题,相关学者研究了低雷诺数空气动力学问题,通过研究可知,它在低速飞行过程中会产生较大的力与力矩,因此,在实际分析过程中,应利用全三维空气动力学分析法。但实际分析中也面对着可用数据匮乏的难题,因此,日后研究中仍需对其给予高度关注。

1.2 机载设备微型化技术

微型无人机的体积相对较小,因此,要求各种机载系统体积也将进一步缩小,如:导航系统、光电传感器等,由于各系统间的技术具有较强的关联性,因此,上述要求增加了研制的难度。在对系统进行综合开发过程中,需要考虑各个系统的研制问题,为了保证研制的质量与效果,应充分利用微型化技术。

1.3 微机电及一体化技术

微機电系统作为智能系统,具有一定的独立性,它主要是由传感器、电源、信号处理及控制电路等构成的,在实际研制过程中,要求其应具备小体积、低能耗、高可靠性、低成本及良好的电气特性等优点,因此,其研制难度也相对较高。同时,对于微型无人机来说,在实际设计过程中,对其一体化有着一定的要求,但常规的一体化技术未能满足其研制需求,因此,实际研发过程中应积极发挥微电子、微电机技术的作用[1]。

1.4 飞行控制技术

在应用微型无人机时,其常用于低速飞行,此时为了保证作战任务的高质量完成,要求其应适应不同的外界环境,如:阵风、紊乱的气象条件等。相关学者利用可操纵翼面,此方法仅适用于常规飞机,难以满足微型无人机的研制需求,因此,实际研究中应积极探索其他新型的飞行控制技术。国外学者将环量控制技术应用于微型无人机,此技术有效减少了飞行阻力,同时也增加了升力与环量。经过大量研究显示,此技术的应用具有一定的可行性,但其中仍存在诸多的技术问题,仍需进一步对其展开研究。

2 微型无人机的军事应用

2.1 在复杂城市环境方面

对于微型无人机而言,其具有小体积、慢速度及灵活性等特点,其适合小分队或单兵操作控制,特别是在复杂的城市环境下,此时建筑物繁多、地面复杂,难以应用大型飞行器进行作战,而利用微型无人机,充分发挥了其优势,进而保证了作战任务的及时与有效完成。

2.2 在低空侦察方面

微型无人机所具备的成像传感器,使其侦察具有了全天候与秘密性的特点,如果侦察对象为建筑物,此时不仅可以观察其内部情况,还可对其情报进行窃听;如果侦察对象为偏远山区,可借助其完成监视与通信等作战任务,从而保证了作战信息的及时传递,利于作战任务的完成[2]。

2.3 在电子干扰与对地攻击方面

微型无人机可发出较小的干扰信号,在飞行至敌人雷达附近区域后,便可增强干扰的效果,为了进一步增加干扰效果,可适当增加无人机的数量,同时,它也可以携带一定数量的高能炸药,通过遥控飞行,在指定地点进行攻击,此时的攻击具有针对性与有效性,进一步保障了作战的效果。

2.4 在探测与识别生化武器方面

生化武器具有严重的危害,为了有效识别与探测,可利用微型无人机,此时探测避免了不必要的人员伤亡,同时也防止了沾染问题的发生,在识别后,可由专门人员负责,采取针对性的措施,以此避免生化危机的出现。

2.5 在协助跳伞飞行员方面

将微型无人机配置在其他作战飞机的弹射座椅上,如果飞行员要求跳伞,此时微型无人机便可发挥自身的作用,协助飞行员展开情报侦察、发送求救信号,进而利于飞行员成功逃生[3]。

3 总结

综上所述,在研制微型无人机过程中,需要借助一系列的先进技术,其中较为关键的技术有全三维空气动力学技术、机载设备微型化技术、微机电及一体化技术、飞行控制技术等,在实际研制过程中,仍存在诸多的问题,为了保证其有效研制,应不断探索,对现代化的技术给予高度关注与积极应用。为了明确微型无人机的作用,本文探讨了其在军事领域的应用,其可用于复杂城市环境作战,低空侦查、对地攻击,生化武器探测与识别,协助飞行员逃生等,相信随着微型无人机研制的日渐深入,其相关技术将得到攻破,同时其应用范围也将愈加广泛,应用价值将更加凸显。

参考文献

[1]郭晓鸿.微型四旋翼无人机控制系统设计与实现[D].南京航空航天大学,2012.

[2]付凯.毫米波无人机回收系统关键技术研究[D].长春理工大学,2014.

[3]彭小龙,宗刚,郭翔,等.微型无人机将改变“游戏规则”——美军微型无人机的发展[J].飞航导弹,2012,(10):31-36.

(作者单位:南昌陆军学院)

猜你喜欢
关键技术
牛繁育与健康养殖关键技术
小麦春季化控要掌握关键技术
棉花追肥关键技术
成功育雏的关键技术
老苹果园更新改造的关键技术
跨座式单轨与中低速磁浮信号系统的关键技术
杉木萌芽更新关键技术
overlay SDN实现异构兼容的关键技术
NFV关键技术与应用场景
ETCS DMI软件设计方法和关键技术