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张小林:从无人机到无人机+从军用到军民融合

对于民用无人机这一块缺失的东西太多,不管美国的MAA联邦飞行局,还是欧盟还是英国,还是中国。

  6月14日,第六届WGDC大会在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今已成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

泰伯网

  在本届大会的空间大数据+军民融合峰会上,西北工业大学365所副总工程师张小林做了主题演讲,以下为演讲实录。(内容未经本人审核):

  各位好,今天我很荣幸也很高兴在这里和大家一起分享下无人机的一些有关思考和想法。我起的名字是“从无人机到无人机+从军用到军民融合。”实际想说明几个问题,第一从无人机到无人机+,无人机到底能干什么?另外,无人机到底能为我们做什么?第三,要做好这几件事情,我们能做什么事情?想表达这三层意思。因为内容比较多,我做PPT时比较纠结,反正现在有这么一个东西供大家一块来分享。

  第一,我们为什么要研究这件事情?

  第二,国内外研究的现状;

  第三,我们需要做一些什么事情?

  作为无人机系统是高新技术成果下发展起来的新型高科技信息化设备,它以其持久力、高效性、任务灵活等特点以及独特的应用及使用模式,已得到全球范围的高度重视,各个领域都投入了巨大热情。

  无人机系统具备的空间感知能力、高风险突防能力、通信导航支援能力、电子战反潜战能力、对目标攻击及联合作战能力,以及高度自主化、智能化、无人化、网络化的发展趋势,成为21世纪高新技术战争中的重要力量。随着无人机技术在军用领域不断的成熟,而且随着计算机技术、信息技术、微电子技术等基础技术的快速发展,无人机技术在民用领域也得到广泛的应用。

  据相关机构的预计,无人机系统的需求,这几年一直到2023年、2024年、2025年十年间有非常大的变化,这是相关统计数据。从数据可以看到一个是增幅非常快,另外从民用领域比军用领域上升幅度更快一些。

  有这么大的变化,有这么大好的机遇,它的增速已经超过了军品,这样很多的企业、机构都看准了这一块,对于如此大的变化,我们怎么样去应对它?如果我们就任其现在这样发展的话,它必将使市场竞争非常无序,大家都知道做无人机的企业非常多。另外,技术方面一直重复;感觉方面也严重缺失,作为无人机来说是一个天上飞的东西,从设计、制造到最后进入市场到使用,不可能,没有人管它,所以它的管理非常重要。

  对于我们来说,我们首先要规范市场行为,大家怎么来做市场?大家都商量商量,规划规划怎么来做?另外,要提炼它的关键技术。对于无人机来说有很多的关键技术,但是对于军用和民用来说,关键技术有一样的地方也有不一样的地方,另外要完善相关的法律法规,这就是我们对这方面研究的背景。

  另外,看一下相关领域的发展。作为无人机来说,无人机出现很早。在上世纪1917年第一架无人机就有了,但是它到60年代,上世纪80年代、90年代,一直应用于军事领域。比方说最早应用于靶机,应用于侦察,到现在应用的很多了。除了侦察以外应用最多的是ISL,还有一些心理战术用,利用无人机搞一些传播,洒一些传单,都在应用,在军事领域想到的都在用。

  在民用领域应用最早是日本,它在农业上用。咱们国家主要是在2000年稍微有这么一些,以前无人机主要应用在地矿上。现在应用比较多了,比如说在一些灾情监测上,在电力巡线上都在用。这么一个应用领域的出现,我们就称现在是从单纯的无人机到无人机+,早期是从无人机本身,我们研制出来的一个无人机很先进,现在更关注的是不是一架无人机平台,而是这架无人机能做什么事情?服务什么样的行业?像互联网到互联网+一样,现在互联网深入各个领域,就到互联网+时代。那么,无人机也进入无人机+的时代。

  在市场方面,大家竞相投入,都在夸大功能。比如说一个很小的东西,如何这样如何那样,实际拿出来一飞只能飞三分钟五分钟,飞的不好可能就摔了。过度宣传我这个产量如何大,效益如何好,这都是市场上不正常的情况。

  另外,对产品来说竞争力比较弱。而且,它的生命力比较短。用了那一项就觉得这个东西不能用算了,再有实用性很差。它是一个玩意,你说这个玩意完全不能干东西,也不是。你说它能做多好,也做不了,所以实用性很差,这是民品市场。

  但是,军品市场一直是冷静、有序的,该做什么还是做什么。陆海空各方面,该做什么还是做什么,因为历史比较长,它比较冷静有序。

  从技术角度来讲,民用领域关注点比较单一,比如说现在照相照的非常清晰,有多么高的分辨率,或者我这个东西能够避障到什么程度,关注点比较单一。

  另外,基础技术比较弱,实际上人才也比较少。

  另外,依赖性比较强。可能我在网上开源了一个东西,就在这上面做东西,自主化很少。

  作为产品来讲,性能较低,品种比较少。对于军品这一块来说,它新技术的应用是比较稳步推进的。因为它在军品上用的时间比较长,它该用什么东西,哪些是必须的,哪些是可要可不要,是处于稳步推进的现状。

  在管理上,作为民用无人机来说,以前也看到过各种的报道。比如说无人机飞到白宫,飞到哪的机场各种东西,这都是民用上对无人机的有些法律缺失。作为一个新兴产业来说,又不能不让它飞。它的混乱飞行,从制造、入门就导致了对涉密区域的威胁,对国土资源信息的威胁,对百姓人身及财产的威胁,对民航的威胁等,这是管理的缺失带来的问题。

  我们就要维护空中秩序,合理使用空域,避免成为人们生活中的干扰源,不良行为甚至违法、恐怖行为的新型工具。

  随着无人机应用领域的进一步拓展,无人机产业健康快速发展,以及军用无人机经验积累,我们要求也也呼唤着无人机军民融合,军民融合的时代也就到来了。

  对于无人机的军民融合有一些什么样的特点?我们需要做什么样事情呢?作为军用无人机和民用无人机都是无人机,肯定有共用的一些技术。比如说飞行方面、控制方面、动力方面各种,都有它的共用技术。但是随着它的作战使命和民事用途方面又有各自的特点。

  作为军用无人机来说,从作战方式来说,现在需要它侦察打击的综合化程度更高。现在都是我发现了即见即打,看见它就打击它,对于实名的目标就这样做。在当前战争环境下,我们要求网络化协同作战程度更高,一个人干不成就需要大家一块做,需要协同化作战程度更高。

  还有集群化作战程度更高,网络化协同化作战,就是一块做一件事情。集群化作战,就是调动一群人来做。这样就需要留空时间更长一些,飞行高度更高一些,微型化程度更高一些,但它都是应用于不同的环境。对于我要在前沿,在更接近敌方的地方更小一些,让别人看不到它,像一个蚊子、苍蝇一样,需要它更小一些。

  从适用性方面,需要作战自主性更强一些,需要环境适应性更强,隐身性更好一些。

  从使用维护方面,需要综合化程度更高一些,不要像过去一样东西维护起来很困难。同时,需要产品系列化程度更高一些,一代一代就像民用的产品去替换它,大家用起来很方便。

  因为时间的关系,我不一个一个去解释它了。对于民用无人机来说它有什么样的发展趋势?首先咱们提到的已经进入到“无人机+”时代,就需要它更加广泛应用到各个领域。同时,也需要它自主性更强,对于民用无人机来说自主性更迫切,不可能需要每一个飞手都是非常专业的人才。

  同时,环境适应性更强一些,比如说农用无人机我有些时候比如说洒农药什么,不需要在特殊的环境下去用,或者是某些作业就一定要在非常恶劣的环境下进行。另外,需要留空时间更长。现在很多的民用无人机十几分钟,这些远远不够。另外,在使用维护方面,价格更加低廉、用户体验更好,这是民用无人机的发展趋势。

  它们有哪些关键技术呢?在这个里面的关键技术,我也不展说了。从飞机设计技术来说,有大机动、高气动、高隐身的气动布局综合设计技术,有大展弦比机翼结构设计技术,这些都是让飞机飞的时间更长,飞的更高。

  从动力技术来说,就让它飞的更快,飞的更高,飞的时间更长。

  对控制技术来说需要自主控制技术,比如说容错重构、自适应故障诊断、自修复技术、态势实时感知与分析、快速动态规划与规避技术、突发环境下的应急处理等。

  对于军用无人机来说,从设计、制造都有一系列非常规范的流程。比如说有相关的标准约束,对于准入条件来说需要一些资质,比如说保密资质,它的许可证,它的质量体系。对于认定准则,有设计定型的过程,对于飞行流程,只要飞还要申请空域,一系列的过程都是规范的。

  对于民用无人机这一块缺的东西太多了,不管从美国的MAA联邦飞行局,还是从欧盟还是英国,还是从中国,也有相关的工作在做。基本都是基于分类分级,无人机刚才大家也都知道了,有从很小到很大的,从几克到几吨都有,如何管它?肯定不是一个标准,肯定要分类分级,各个国家的管控都是基于分类分级管控的,管理也需要一些技术上。需要法律法规和标准,对标准是各种各样,最基本有技术类、适航类,对从业人员有要求的各种各样。

  对于技术也要管也要控,内部管理比如说设计一些禁飞区,搞一些身份识别、适航认证。外部管理,基于各种云的监控技术,你飞到哪?怎么飞?都要管起来,这是很大的工作,你想要多少的数据。主动管的话,飞机本身要能够实现快速的定位,要很快把快速定位告诉人家,你在哪?同时,要有快速航路的重规划,有特殊情况的话马上重新规划航路。同时有突发情况下的应急处理,另外有先进的感知和规避,同时探测与识别。

  被动的感知,如果你不按照要求来,如果带来威胁了,就要干扰你,拿无线电干扰你,拿声波干扰你,各种干扰都有。还有信息注入,在里面注入其他的信息引导你其他的地方,另外就是打掉。

  对这些民用无人机整个的行业发展,怎么样整呢?就要管理技术,齐头并重。另外,分类分级区别对待,再有整体规划、分布推进、宣传引导、准入从严。由于时间的关系,大家如果有兴趣再跟我进行其他的沟通,谢谢大家!

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