一、无人机是什么

　　无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也 包括临近空间飞行器(20-100公里空域)，如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行 任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。

　　 按照不同平台构型来分类，无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船 等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度较快;无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼(多 轴)无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力)，但操纵简单、成本较低。

　　 按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的性能要求各有偏重：

　　 1)军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;

　　 2)民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支 持服务，目前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供，如警用、消防、气象等，占到总需求的约70%，而我们认为未来无人机潜力最大的市场可能就 在民用，新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;

　　 3)消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。

　　 二、无人机技术难点

　　 1、飞控系统是无人机的“驾驶员”-更精确、更清晰

　　 飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，我们认为是无人机最 核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。

　　 其中，机身大量装配的各种传感器(包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等)是飞控系统的基础，是保证飞机控制精度的关键，在不同飞行环境下、不同 用途的无人机对传感器的配置要求也不同。未来对无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能力等方面的需求，要求无人机传感器具有更高的探测精度、更高 的分辨率，因此国外无人机传感器中大量应用了超光谱成像、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术。

　　 2、导航系统是无人机的“眼睛”，多技术结合是未来方向

　　 导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机按照指定航线飞行，相当于有人机系统中的领航员。无人机载导航系统主要分非自主 (GPS等)和自主(惯性制导)两种，但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点，而未来无人机的发展要求障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能，需 要高精度、高可靠性、高抗干扰性能，因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。

　　 3、动力系统-涡轮有望逐步取代活塞，新能源发动机提升续航能力

　　 不同用途的无人机对动力装置的要求不同，但都希望发动机体积小、成本低、工作可靠：1)无人机目前广泛采用的动力装置为活塞式发动机，但活塞式只适用于低 速低空小型无人机;2)对于一次性使用的靶机、自杀式无人机或导弹，要求推重比高但寿命可以短(1-2h)，一般使用涡喷式发动机;3)低空无人直升机一 般使用涡轴发动机，高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动机(美国全球鹰重达12t);4)消费级微型无人机(多旋翼)一般使用电池驱动的电动机，起飞质量不到100克、续航时间小于一小时。

　　 往前看，我们认为随着涡轮发动机推重比、寿命不断提高、油耗降低，涡轮将取代活塞成为无人机的主力动力机型，太阳能、氢能等新能源电动机也有望为小型无人机提供更持久的生存力。

　　 4、数据链是“放风筝的线”–从独立专用系统向全球信息格栅(GIG)过渡

　　 数据链传输系统是无人机的重要技术组成，负责完成对无人机遥控、遥测、跟踪定位和传感器传输，上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人机大多采用定制视距数据链，而中高空、长航时无人机则都会采用视距和超视距卫通数据链。

　　 现代数据链技术的发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展，无人机实用化能力将越来越强。往前看，随着机载传感器、定位的精细程度 和执行任务的复杂程度不断上升，对数据链的贷款提出了很强的要求，未来随着机载高速处理器的突飞猛进，预计几年后现有射频数据链的传输速率将翻倍，未来在 全天候要求低的领域可能还将出现激光通讯方式。

　　 从美国制定的无人机通信网络发展战略上看，数据链系统从最初IP化的传输、多机互连网络，正在向卫星网络转换传输，以及最终的完全全球信息格栅(GIG)配置过渡，为授权用户提供无缝全球信息资源交互能力，既支持固定用户、又支持移动用户。
三、无人机发展缘起

　　 1、军用技术溢出，成本下降引爆民用市场

　　 战争是无人机发展的头号牵引力，20世纪末经历三大技术发展浪潮

　　 毫无疑问，无人机发展的初期是为了纯粹的军事用途：一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”，二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战;二战后无人机研发的中心出现在美国和以色列，用途延伸至战地侦察和情报搜集，无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场协助美军和以色列军队作战。正是由于无人机在侦查方面低成本、控制灵活、持续时间长的天然优势，各国军队相继投入大量经费研发无人机系统。

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