采访第一站:北航iTR研究中心

来源:用户上传      作者:

　　无人机最早开发于一战，二战后，不少国家将退役的飞机改装成靶机。开启了近代无人机发展的先河。随着电子技术的进步，无人机开始越来越多地承担侦查等任务。越战时，美国就曾大量使用无人机对高价值或防御严密的目标进行侦查。
　　如今，无论在哪个局部战场都能看到无人机的身影。它虽然不是战场上的主力，但也成为了不可缺少的重要组成部分。
　　中国无人机的发展起步虽晚，但发展很快。2008年第七届中国航展上首次公开展出的多种国产无人攻击机，其技术水平已经相当先进。
　　今年是中国航空工业创建60周年，中国航空工业集团公司、中国航空学会联合主办了首届“中航工业杯――国际无人飞行器创新大奖赛”。《兵器知识》杂志社作为协办单位，有机会接触到正在紧张备战的各个参赛队，他们多为各大专院校或航空、航天、兵器、部队等有关单位，技术各有特点，正可看出我国无人机发展的强大后备力量。
　　
　　熟悉中国航空的读者都知道，北京航空航天大学在中国无人机研制领域直处于第一梯队。大名鼎鼎的“长虹”－1就出自该校无人驾驶飞行器设计研究所。被我军多次击落的美国BQM－34“火蜂”无人侦察机如今也在北航航空博物馆中展出。根据北京市科技志的记录，北航在对被击落的无人驾驶高空侦察机进行了复制研究，在此基础上试制的“长虹”无人驾驶高空侦察机于1978年5月完成了定型试飞。“长虹”成为中国第一架高空无人侦察机。除无人机所外，北航还有数支无人机科研队伍，“智能技术与机器人工程研究中心”(Intellligent Tech-nology antI Robotitics reseath center，简称iTR研究中心)就是其中之。该中心下设工业机器人、特种机器人、医疗与服务机器人三个特色实验室。中心近年来承担了多项国家项目并多次获奖。先后培养出博士21人、硕士93人、博士后研究人员10人。
　　圆满完成南极科考的“雪雁”无人机是北航机器人所的主要成果之一。它是由国家863高技术项目支持，中国极地研究中心和北航机器人研究所合作研发的一款适应南极环境使用的小型无人机系统，搭载小型传感器前往中国南极中山站执行普利兹湾海域海冰冰况变化的皮温观测研究，以提高国际极地年(2008―2010)期间中国南极考察的实力。系统的自动飞行驾驶仪，基于iTR研究中心自主研制的iFLY系列自动驾驶仪。“雪雁”无人机在2007年12月及2009年12月两次在中山站开展了海冰观测科考活动，获得了大范围的海冰观测数据，圆满完成了低空飞行科考任务。同时也证明了这种无人机具有良好的性能，特别是自动驾驶仪的性能可靠。
　　由于iTR研究中心也将派出基于南极科考的海冰观测的“雪雁”无人机参加本次无人机大赛，记者最近走访了北航iTR研究中心，从中了解到了一些无人机的相关知识。
　　据中心相关负责人介绍，微小型无人机系统的设计根据任务使命的不同，涉及气动、结构、动力、发射回收和自动控制多个领域，出现了大量的新技术、新方法和新应用。其中微小型自动驾驶仪系统和高效小型发动机属于核心技术之一，特别是微小型自动驾驶仪系统使得小飞机有了姿态和位置感知、自主飞行能力，再与地面站和通讯链路结合，就可以把一个遥控飞行平台改造为具备自主巡航能力的简易无人机系统。
　　北航iTR研究中心研制的iFLY系列自动驾驶仪，是国内最早设计定型并走向市场的微小型自动驾驶仪之一，其早期型号iFLY40性能与美国AP50系列和加拿大MP2028系列相当。
　　科研人员自己开发控制算法、设计电路，集成电路板则外包给企业制作。由于掌握了微小型自动驾驶仪的设计方法和飞行控制算法，很多相似型号和器件具有互换性，因此iFLY为一些无人机系统定制了特殊的自动驾驶仪。
　　当记者问他们，美军最新的大型无人机，包括用有人直升机“贝尔”407改装的Fire-X这样的大型无人验证机，其自动驾驶仪与小无人机的有何区别时，科研人员估计，实际的差别可能并不大，但是大型机要求的可靠性更高，系统略微复杂一些。美军无人机技术保持世界领先地位的重要条件不仅在于其先进的无人机控制技术，还建立在其多年来组建的全球化作战卫星通信网络技术之上的。通过军用卫星链路(很多时候同时租用其民用卫星网络)，进行全球范围的无线远程操控，成本不言而喻。
　　航路规划是无人机的一项重要技术。美军由于有多种侦测手段，因而掌握全球的数字地形图，可以轻易规划出无人机航路，不必担心高山等地形障碍物。其它国家由于不具备这样的手段，因而实施起来有一定困难。记者深切感受到，随着无人机技术大发展，美军实现无人武器的全球打击会变得更容易、更简单，特别是操控人员可以在本国的控制室里实现侦察、打击一体化，自身不会有任何安全威胁，使战争的发动更容易。这是值得警惕的。
　　负责人告诉记者，决定此次大赛成绩的一个关键是小型无人机在模拟航空母舰上实现自主起降。参赛飞机必须在安装有3根拦阻索的一个区域安全着陆，才能获得高分。而这个动作只能依靠有限的传感器来完成。北航巡天队的小伙子们正在为了成功而昼夜努力，祝他们成功!
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-9150461.htm