美国陆军无人机系统2010-2035路线图
前言
2001年10月，54架“猎人”和“影子”攻击型无人机投入作战运用。由此，美国陆军的整场军事行动拉开帷幕。今天，美国陆军装备的无人机已经超过了4000架，它们型号各异，功能不同，而且还在进一步列装之中。近9年连绵不断的战火中，在支援部队作战的行动中，无人机系统作战运用的方式不断适应形势，发生着显著变化。这种适应，不仅表现在当前无人机部队作战平台的剧增，而且也表现在无人机系统能力的不断扩展。值此联合能力集成开发系统（JCIDS）文件对需求已经予以认可，官方计划业已立项之际，为未来的无人机系统需求做出通盘战略考虑的时刻，或是制定规划的时机已经来临。
《美国陆军无人机系统路线图（2010-2035）》为美国陆军研发、装备和在全谱作战中使用无人机系统提供了广阔视角，该路线图的主要理念将为持续学习和分析建立共同的基础。我们将不断评估这些观点，质疑这些假设，对无人机系统能力的各个领域都予以开发。该路线图将明确战斗功能概念，致力于完成基于能力的评估，并有助于新技术知情决策的发展（这些新技术将通过综合实验和测试完成评估）。最终，该路线图将回答这样的问题：“未来美国陆军需要具何种功能的无人机？”
正如《美国陆军核心概念》所述，在这个持久冲突的年代里，为了在不确定的、错综复杂的环境中有效作战，领导者必须明察战场纵深态势，部队行动要不断适应形势变化以先发制人并保持主动，在广阔地域内持续作战时需具备远距离快速作战能力。研发无人机系统，将其纳入到部队行动之中，将扩展陆军的态势感知能力，同时将提升陆军发现、定位和摧毁敌军的能力。我们也希望，在危险的严酷环境下，未来的无人机系统能够有助于快速反应和持续保障。
该路线图为无人机系统发展及其与陆军的一体化进程提供了革命性途径，路线图划分为三个时间段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年）和远期发展阶段（2026-2035年）。近期要在快速应用当前技术，满足陆战场需求的同时，关注当前无人机的能力差距。中期要把新出现的多用途无人机系统集成到陆军行动的全部领域之中，无论是“支援网络”或是“保障运输”。远期要进一步减小无人机系统的尺寸，减少重量，降低对动力的需求，同时关注于其性能改善。每两年我们将评估一次路线图，使其与作战需求、经验教训以及日新月异的新技术保持紧密联系。
第一版无人机系统路线图将为未来无人机系统发展提供新的方向，我们将不断对其予以修订，满足陆战场上勇士们的需要。
1．概述
《无人机系统（UAS ）路线图》规划了美陆军在2010-2035年这25年间如何研发、装备以及如何在全谱作战中使用无人机系统的蓝图。该路线图是无人系统初始能力文件的一部分，它致力于将新技术转化为无人机系统能力，从而使得部队在遂行战斗任务时减少风险，更具效率。持久自由行动（OEF）和伊拉克自由行动（OIF）中的经验证明，使用无人机系统，可以减少士兵的工作负荷，避免他们与敌人直接接触，显著提高了遂行任务水平。作为指挥官的独特工具，无人机系统增强了战场态势感知能力，还可以通过向最低级别的战术单位提供直接保障行动的情报，提高观察、定位和摧毁敌人的能力。对于不断出现的致命武器和非致命武器而言，搭载在无人作战平台上使用是它们最为理想的选择，无人机系统将不断转型，符合美国陆军所预想的未来战争形态要求，拯救参战者的宝贵生命。保障/运输无人机系统最终的作战运用将确保快速反应和不间断的保障，从而提高行动和战役的行动自由。尽管该路线图并非官方法规，但是它的确是美国陆军无人机系统发展战略在今后25年内理论上和实际中的指南，它为所有与无人机转型保持同步发展的单位勾勒出一幕共同的构想。
1915年，尼克拉?泰斯勒就撰文提出了“无人飞行”这一概念。他描述了一种武装无人飞行器，可用于保卫美国。1991年，美国陆军的无人机系统项目初试牛刀，“先锋”无人机（UAV）在沙漠盾牌和沙漠风暴行动中成功完成了300余次战斗任务。全球反恐战争的作战需求和经验教训促使美国陆军不断增加无人机系统的数量，提高其能力。当前，超过328架陆军无人机在战区巡弋，其支援作战行动的时间累积超过100万小时。为跟上无人机系统的迅猛发展，2012财年，美国陆军将要训练2100名以上的无人机系统操作员、维修员和指挥官。这一数量比起2003财年的训练数量，增长了800%。
通过对情报的快速收集、处理和分发，以减少“从传感器到射手”这一流程所耗费的时间，“陆军神目”——无人机系统使陆军拥有了制信息权。此外，无人机系统可以支援陆军和联合作战中的战术级单位，通过近实时态势感知和满足多任务需求的能力（包括通信、侦察、武装反应和补给）向正在作战的勇士们提供战术优势，并具备重新动态分配任务的能力。一个完整的无人机系统包括无人飞行器（UA）、有效载荷、操作员，控制单元、显示器、通信结构、贯穿寿命周期的后勤以及所支援部队。关于无人机系统“无需有人介入”的观点是不恰当的，因为正是我们那些训练有素、精通专业的战士们在操作和保养无人机系统。因此，路线图关注的焦点是无人机系统在支援部队作战时的各项能力，其核心目的是协调使用无人机系统、人力和网络。美国陆军无人机系统战略的两个关键因素分别是通用性和开放性结构系统。
美国陆军目前在战略、战役和战术各个层次的行动中使用无人机系统，支援所有级别的部队作战，这种支援可能是建制内的，也有可能是随伴行动。典型的美国陆军无人机系统部（分）队包括：
?营以下单位：近程（航程25KM以内），续航时间短（1至2小时）。其任务在协调高度下运作。作为支援战术行动的建制单位时，实现与地面部队的高度一体化。
?旅级：中程（航程125KM以内），续航时间适中（5至10小时）。实现与地面部队和其他飞行器一体化。
?师以上：远程（航程200KM以上），续航时间长（16小时以上）。对战术和战役行动直接支援（DS）或全般支援(GS)。
作为概念性文献，路线图的时间跨度为25年，它将其划分为3个截然不同的阶段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年），远期发展阶段（2026-2035年）。每个阶段又分别划分成若干子阶段。这些子阶段分别对无人机系统的能力演进、发展考虑（使用作战理论、编制、训练、装备、领导力和教育、人员、设施、政策这一被称为DOTMLPF-P的全谱分析工具）和预期实施计划予以阐明。基于当前技术、预算和之前的预
期计划，路线图在篇幅上对近期发展阶段的规划和描述分量大一些，而远期发展阶段的筹划主要基于预期能力，表现得更为概念性一些。
?近期发展阶段。继续快速地将无人机系统整合到战术级单位之中，以适应部队当前的作战需求。情报、监视和侦察是无人机系统能力需求涉及的主要领域。无人机系统的基本预算包括采办和维修，这是美国陆军对不断增长的无人机系统能力需求给予充分投入的明证。网络能力制约了信息分发。近期发展阶段的无人机系统包括增程多用途无人机系统（ERMP ）和“猎人”、“影子”、“渡鸦”无人机系统。在近期发展阶段，审慎开发新技术，满足补给/运输无人机系统的研发和作战运用等问题也需要加以考虑。
?中期发展阶段。美国陆军实现与无人机系统的一体化。先进技术提高了无人机系统的自动化程度，能够支援快速而流畅的作战行动。无人机系统对目标毁伤效果和附带损伤的识别分辨能力以及网络中心战能力都在增强。可调整乘员数量的飞行器(OPV)和轻于空气的飞行器（LTA）的出现建立了有人系统和无人系统之间的纽带。操作员使用通用系统操作多个平台，向各种级别单位分发处理过的信息。多个用户可以从各个分布式站点控制传感器。增程多用途无人机系统全部列装美国陆军，战术和战役级别的补给/运输无人机系统开始装备。在中期发展阶段，无人系统和地面无人车辆、无人值守传感器将通过通用互操作标准开启团队合作之路。
?远期发展阶段。有人系统和无人系统将在通用性和能力上都得到极大提升——这是路线图远期规划的主要特性。技术上的不断推进不仅提高了无人机系统的续航时间和负载能力，同时在尺寸、重量和动力（SWaP）等方面的需求不断降低。美国陆军应用先进的垂直起降技术，实现点对点能力，提升无人机系统整体的自动化程度。无人机系统可以全天候行动，具备感知并规避（SAA）能力，并且被纳入到国家空域系统的管理范围中。医疗救护无人机系统和纳米蜂群无人机系统的能力已经成熟。补给/运输无人机系统将继续应用先进技术，促使其机载计算性能和容量能力方面的潜能得以跃升，同时减少无人机平台的尺寸和重量。补给/运输无人机系统在陆军军种内得以广泛使用。无人机系统操作员通过通用控制系统操控
多用途和多任务无人机系统，支援全谱行动。作为无人系统团队的一员，无人机系统与无人地面系统高度整合，向指挥官提供无人系统全新的合力。
无人机系统前所未有的成熟速度使得指挥官得以在战场全域使用多种类型无人机系统。未来，无人机系统将继续承担不断增长的多样化任务以支援部队作战，“陆军神目”——无人机系统的任务永远不会旁落。在未来的25年里，在战争经验教训的基础上，在作战需求的背景下，在新技术的推动下，陆军将继续推进转型。该路线图从无人机系统当前能力到未来可能的潜在作战运用都给予了通盘考虑。首要任务是支援当前的伊拉克和阿富汗战事，同时陆军要关注未来的陌生战场环境和不同作战样式。因其战场态势感知能力增强，工作负载减少，前沿部队风险降低，可以得以证实，无人机系统的确是作战倍增器。陆军必须继续发挥当前技术和新技术的“杠杆作用”，发挥无人机系统潜力。具有先进技术的无人机系统将为陆军节约兵力，节省开支。该路线图关注无人飞行器、新技术、系统互通性和通用性，最为重要的是，关注无人机系统要继续支援我们的勇士。在这一背景下，它是陆军首次协力得到的成果，为下一个25年内无人机系统的发展战略指明了方向。
美陆军无人机系统路线图的八个主题之外的外接主旨包括：
?军人是陆军无人机系统战略的中坚
?陆军要协调人力资源、网络资源和装备
?陆军要把“通用性”和“开放性结构系统”作为无人机系统战略的两个关键
?陆军无人机系统战略向地面指挥官提供动态可重新分配资源
?陆军无人机系统能够为最低级别战术单位提供可资行动的情报资源
?陆军无人机系统战略缩短了从“传感器到射手”的时间流程
?陆军无人机系统支援全谱行动
?允许指挥官使用多种能力
2．引言
2.1 目的
该路线图廓清了美国陆军在2010年到2035年期间的全谱行动中将如何发展、列装和使用无人机系统。陆军将充分利用无人机系统的各项能力和日新月异的技术优势，使我们的勇士在减少风险的同时更有效率地完成任务。陆军在持久自由行动和伊拉克自行动中的战争实践证明，通过减少士兵的工作载荷，规避他们与敌方直接接触，无人机系统显著提高了遂行任务水平。此路线图对美国陆军无人机系统战略在此后25年的发展既具有现实的指导意义，又有概念价值，它为相关单位展现出共同的陆军构想。陆军每两年将修订一次路线图，这种修订反映了计划的执行情况及更深入的理解，但其远期意义还是要在不同的无人机系统隶属者中同步协调。
2.2 范围
该路线图限于美国陆军无人机系统，在未来的25年间，它实施陆军和联合的无人机系统构想，我们的勇士们则在全谱作战中使用无人机系统。路线图描述了美国陆军无人机系统的发展战略，关注的焦点是无人机系统投送不同的作战能力。路线图与美国国防部（DoD）2009-2034财年无人系统一体化路线图相一致，也是对陆军ISR（情报、监视和侦察）战略和陆军全球网络企业架构战略构想相辅相成，同时，也和所有转型后的战斗功能相适应，如新出现的概念“补给”——旨在保障地面和空中的二次无人补给。其核心目标是：陆军要在无人系统和技术上予以投入，以满足我们的勇士们在作战中的优先能力需求，这些需求包括如下任务：
侦察和监视对于无人系统而言，这两项能力始终是战场指挥官优先考虑的内容。一方面，对全动态视频的需求仍然很高，另一方面，对广袤地域搜索以及对多种情报能力的需求也在日渐增长。处理、开发和分发（PED）在互操作性需求中仍然至关重要。
?对核生化、放射性物质和高爆物的侦察。发现核生化、放射性物质和高爆物（CBRNE）或其威胁，勘查受影响区域，同时最大限度减少人员的暴露，无论是在美国本土还是海外，无人机都彰显出重要作用。
?防爆炸物威胁。爆炸物威胁是造成联军在伊拉克自由行动和持久自由行动中伤亡的头号元凶。无人机在提高发现、定位和解除爆炸物威胁和扫雷能力方面发挥了显著作用。
警戒行动警戒行动保护友军行动，保持己方行动自由，同时提供了威胁信息和地形情报。无人机系统通过提供目前威胁的相关信息，阻止这些威胁对所防护部队进行观察，遏制其对部队予以直瞄火力打击。
打击
?近距离战斗。作为诸兵种合成部队的成员之一，无人机系统在决定性的、集成化的空地一体战中支援近距离战斗。通过火力和机动，无人机系统接敌并予以消灭。空中或地面的机动作战计划与武装无人机系统实现高度集成。
?遮断攻击。在陆军或联合火力体系内，无人机系统和攻击型直升机使我们的勇士将战斗延伸到建制内或提供支援的传感器所能探测的最大距离上。为实现削弱、压制和摧毁敌军战斗能力的意图，无人机系统的电子攻击（EA）对人员、设施或装备实施攻击。
?突击。在无人机系统作战运用中，突击任务与遮断攻击类似。突击一般用于对火力旅的直接支援。武装无人机系统可以使用直接或间接火力摧毁高价值目标（HVT）。无人机系统突击或攻击时，可以在最大限度避免载人系统遂行此类任务所冒高风险的同时完成高价值攻击或突击。武装无人机系统突入充满威胁的空域对某个地域或已知的高价值目标发动攻击。遂行突击时，火力旅得到联合火力的火力加强，辅以攻击航空兵的支援（包括ERMP），进
行陆军精确火力打击。突击要求连续的即时定位和打击，并在作战地域（AO）全域对指挥官所关注的时敏性目标进行毁伤评估。
?目标识别和指示。对军事目标实时主动识别和精确定位是当前美国陆军无人机系统的短板，需要缩短弥补这一差距的时间，提高精确制导武器的可靠性。
指挥、控制和通信支援在指挥、控制和通信（C3）方面，无人机系统扩展了指挥官在广袤的严酷作战地域中的通信网络，有效提高了指挥与控制的效率。装载扩展网络任务负载的无人机系统可以全天候地保障所有级别部队的网络化武器系统、传感器、士兵、指挥官、平台和指挥所（CP）之间持续保持网络链接。无论是在战斗的全时段，还是在运动中（OTM），抑或复杂地形、城市环境中都是如此。
战斗支援使用无人机系统完成类型广泛的战斗支援是我们的理想选择，这些任务包括情报行动、工程维护、宪兵行动和化学战，以及对友军、敌军、中立方和非战斗人员准确的战斗识别（CID）。
补给无人机系统可向前方部署单位提供常规的给养和物质保障。未来的补给无人机系统可以自动完成补给或后送任务，撤出需要维修的毁损部件。也可以后撤伤员和战俘。补给/运输无人机系统可以灵敏反应，精确输送小型高价值目标。
路线图概念分为3个阶段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年），远期发展阶段（2026-2035年）。根据DOTMLPF-P，经验教训，战术、技术和作业程序（TTP）和新兴的作战运用概念，每个阶段都对本阶段的无人机系统能力予以详细描述。近期发展阶段的投入致力于提升当前无人机系统能力，夯实渐进式发展的基础。这些工作在2010-2015财年的计划目标备忘录（POM）中有相关叙述。延长的计划编制时间（EPP）中对
中期发展阶段所关注的需求和能力问题予以叙述。远期发展阶段则关注于开发源自新技术的概念能力。这一蓝图既保证了在时间紧迫情况之下系统的可靠性，又考虑到在财政投入受限时系统的列装和集成问题。该路线图始终视无人机系统为高度集成化的陆军战斗力倍增器。该路线图阐明了来自DOTMLPF-P的经验教训，在平衡未来需求的同时为正式的详尽的陆军无人机系统战略奠定了基础。该路线图中的概念和构想并非官方指导文件，也没有反映资源应当如何优先配置，也不是相关决策。反之，这些理念为未来陆军无人机系统一体化进程写下了坚实的起点，对无人机系统能力进行长期评估。
2.3历史背景
如前所述，无人飞行滥觞于1915年。当时，泰斯勒认为，武装无人驾驶飞行器可以用于保卫美国。1919年，陀螺和自动驾驶仪技术的发明者埃尔默?斯佩里使用无人机击沉了一艘被俘德国战舰，以之作为陀螺导航技术的演示科目之一。
早在1953年，亚利桑那州的华楚卡堡就已经成为陆军测试和列装无人机系统的实验基地，当时的无人机系统主要是遥控飞机和无人机。1979年，陆军首次开始实施无人机系统的重大采购计划“天鹰座项目”。在1987年的作战测试中，“天鹰座项目”在105次飞行中仅有7次符合任务需求。1985年，美国国防部采购了“先锋”无人机系统，这是首个攻击性无人机系统，1991年的沙漠盾牌/沙漠风暴行动期间，该无人机系统为联军指挥官执行了300次战斗任务，在任务中用于打击飞毛腿导弹和高价值目标。
位于华楚卡堡的陆军情报卓越中心一直负责管理无人机系统，直至2003年6月19日，该中心才将管辖权交付给阿拉巴马州洛克堡的美国陆军航空兵卓越中心（USAACE）。陆航卓越中心的无人机系统教练营（UASTB）负责所有战术级别无人机系统的训练，包括“影子”、“猎人”和华楚卡堡的增程多用途无人机系统。位于佐治亚州本宁堡的机动作战卓越中心则负责包括“渡鸦”在内的所有小型无人机系统的训练。为了跟进无人机系统的迅猛发展，2012财年，陆军将培养2100多名无人机系统的操作员、维护员和指挥官。2012财年的训练资金投入比2003财年增加了800%。图2-1 无人机系统训练（2003—2012财年）是在2003-2012财年的无人机系统训练情况。
无人机系统在作战中的成功运用促使国会通过了2007财年约翰?华纳国防授权法（公法109-364）。该法案要求国防部制定如下政策：
?确定采办新型无人系统的优先顺序
?提出联合研发和采办无人系统及部件的方案
?为联合无人机系统适当选择过渡性的军兵种专用无人系统
?建立组织结构保障有效管理
?协调并为无人系统的研发和采办制定预算
?制定实施计划，对相关进程（即实现2001财年国防授权法第220节所述目标）予以评估：截止2010年，武装力量中1/3的联合纵深打击飞行器实现无人化。
无人机系统为陆军当前和未来部队提供了三种关键能力。首先，降低了士兵在当前战争中的风险(如爆炸物威胁检测和排除)。其二，执行常规任务时减少了士兵的工作负荷，使其保持高速作战节奏(如对前方作战基地的例行监控)。第三，为远程和防区外侦察行动提供新的能力。
图2-1 无人机系统训练（2003—2012财年）
图2-2 无人机系统支持部队作战总结了2009年12月间在持久自由行动和伊拉克自由行动中陆军无人机系统飞行的时间。在伊拉克和阿富汗战争中的经验教训表明，陆军需要无人机平台具备较长的续航能力以保持空中待命，具备精确打击能力从而减少附带伤害，便于打击时敏性高价值目标。很快，陆军増程多用途无人机系统将为地面部队指挥官提供前所未有的能力。这将归功于它的4枚AGM-114枚“地狱火”导弹，12至30小时的续航能力，合成孔径雷达，地面移动目标指示(GMTI)、实时视频情报反馈，光电和红外成像等强大功能。除通常的视距内（LOS）控制外，无人机系统操作员可以通过卫星通讯或通过飞机中继，对超视距（BLOS）的增程多用途无人机系统进行控制。
伊拉克和阿富汗战争中的补给和后撤行动也是需要无人飞行系统的明证。在支援众多小规模单位、前进作战基地（FOB）和战斗前哨(COP)的行动中，对无人机系统的需求特别迫切。这些单位遍及战场上的广袤地域，它们或是难以到达，或是险境重重，或是地形崎岖，令轮式车辆望而止步。
图2-2 无人机系统支持部队作战
“陆军无人机系统可以用于所有战术级单位，支援陆军行动和联合作战。通过提供近实时态势感知，保障部队所需的多样化能力(包括通信、侦察和武装反应)，并自动完成任务的动态重新分配实现对系统的部署等功能，无人机系统向我们的勇士们提供了非对称优势。”
——《陆军无人机系统构想》
2.4 构想
陆军无人机系统构想在如下三方面对无人系统的研发及作战运用有着推动作用。首先，作战需求促进了当前正在使用的、发展中的和未来的无人机系统能力的提高。第二，对所需能力的分析确定了未来无人系统的实际能力需求。第三，实施计划和在DOTMLPF-P方面的努力相同步，以期实现预期能力。
根据《2009年陆军战役计划》中航空转型计划附件所述，无人机系统的实施战略必须
做到：
?弥补当前和未来无人机系统之间的需求差距。
?为优先投入预算、采购、分发、使用/操作、寿命周期保障等问题设定相关条件，思考模块化部队、未来的机动和支援旅战斗队的无人机系统单位的规模。
?确保通用无人机系统操作员和一站式远程视频终端（OSRVT）的训练实现同步。
陆军无人机系统战略描述了在传统空战任务中陆军和联合部队无人机系统的参与平台
及所发挥能力——侦察、监视、警戒、攻击、输送、执行通用任务、指挥和控制。陆军设想，单个操作员可以通过多种方式（诸如通用远程视频收发平台和鲁棒性数字化网络）控制包括多任务平台在内的所有类别的陆军无人机系统。他可以从某个通用地面控制站向多个部（分）队分发传感器探测结果、分配任务等等。在无人机系统成熟后，指挥官将在作战地域全域使用负载适当任务包和传感器的各种无人机系统完成多个任务。无人机系统与载人飞行平台及团队实现最优编组后，将与陆军和联合作战的地面和空中作战及支援平台共同支援全谱作战。
2.5假定
用于开发这一路线图的假定通常包括:
?载人和无人系统的整合将提高系统在全谱作战中的能力。
?业界将尽可能地在有限条件下提供作战系统研发所需技术。
?在和平时期，无人机系统行动将遵循相应的界定的国内及国际航班标准。
?在专业化、标准化的无人机界内，国会的要求和我们自己的经验教训将继续确证无人机系统的能力需求。
?更高的自动化水平将提高无人机系统性能，同时降低成本、风险、人力。
?系统的发展要考虑到高度增加多个数据源的数据处理能力。
2.6 无人机系统的定义
图2-3无人机系统组成
无人机系统由无人飞行器、有效载荷、人员、控制单元、武器系统平台、显示器、通信结构、贯穿寿命周期的后勤补给，还包括被支援单位（如图2-3无人机系统组成所示）。除了“无人”这个修饰词外，无人机系统在战役战术运用中处处都需要人的因素。陆军旨在利用无人机系统的功能减少战士的工作负荷，从而提高部队的敏捷性、灵活性和适应性，并为保持这些特性，始终保持优势。
2.6.1无人飞行器
无人飞行器或为旋转翼飞行器，或为固定翼飞行器，或为轻于空气的飞行器，具备飞行能力而无需机组成员。无人飞行器包括飞行器和飞行所需的一体化设备（推进动力、航空电子设备、燃料、导航设备和数据链）。
2.6.2任务包
任务包，即搭载在无人机系统上旨在完成特定任务的有效载荷。典型的负荷包括传感器、通信中继设备、武器（非致命或致命）和货物。这些负荷既可能置于内部，也可能置于外部。任务包目前所面临的挑战，主要是尺寸、重量和动力，精度和分辨率问题。随着技术在中期
和远期的不断提升，势必大大提高任务包支援作战的能力。附录B深入地讨论了当前和未来的有效载荷问题。
典型的任务包分为以下4类:
?传感器有效载荷包括光电，红外、合成孔径雷达、地面移动目标指示、信号情报和电子攻击。传感器还包括全动态视频以及静止的帧图像。
?通信有效载荷可以通过无人机系统有效增加音频和数据传输距离。未来的通信有效载荷包括通信中继、距离扩展以及翻译能力，可以满足不同类型通信方式的交互，包括无线电、数据链和网络。
?武器有效载荷包括致命武器 (导弹和炸弹)和非致命的电子攻击系统，该系统旨在杀伤人员或使其致残，可以毁坏物资设备，或造成其他功能性损失或无法获取资源。
?担负保障和运输任务的无人机系统可以输送补给品、装备和人员。
2.6.3人的因素
人的因素对于无人机系统的成功运用至关重要。认为无人机系统“无人”的观点确实不对，因为人的因素是整个系统的核心。虽然无人机系统在操作上可以实现不同程度的自动化，但是在遂行任务时，相关操作都需要人机互动。指挥官必须确保人力需求，并考虑局限性，部队的人力资源是否足以完成指派任务。要结合任务分配、处理、开发和分发(TPED)考虑人的因素，如增加新的传感器的能力是否会影响其他作战功能。
2.6.4控制单元
控制单元(图2-4)包括以下七项任务，即任务指挥与控制(C2)，任务计划、起降、无人机控制，有效载荷控制、武器控制和通信。在此路线图中为表达清晰起见，如图2-5所示，控制单元定位在地面控制站（GCS）上。地面控制站可以是一台笔记本电脑，可以是一个装载于陆军车辆或飞行器上的组件，或在一个规模更大的固定设施上。无人机系统的地面控制站正在转而装载到机载平台上，这使得飞行和导航控制都可以提高载人飞行器实现。
图2-4 无人机系统控制单元
目前，一些无人机系统需要两人以上控制无人机及其有效载荷。美国陆军无人机系统的构想则包括一名操作员在单独的操作位置通过通用地面控制站同时操控多个无人机系统平台，未来，这种操作方式将通过增加的一站式远程视频终端予以实现。
图2-5 地面控制站
根据任务需求和指挥官的要求，地面控制站的物理位置可以是固定的或移动的。陆军所有的地面控制站操作都将通过视距内实现，所有的地面控制站都定位于并控制在它们所支援的作战地域内。ERMP的BLOCK II一站式地面控制站（OSGCS）也可以通过卫星控制。陆军不断增加一站式地面控制站和通用用户控制站、战术通用数据链（TCDL）、标准化协议(STANAG)
第4586号和一些已经废止的协议的升级版之间的互通性，旨在提供一个具有开放性结构和互通性的通用地面控制站。
无人机系统控制者的控制无人机系统的行为和数据要遵循北约标准化协议第4586号中一个关于5种层级的“互通性层级”（LOI）的规定。表2-1对这5种层级逐一进行了定义。
2.6.5显示
显示包括地面控制站显示系统、手持显示、其他遥视显示系统以及其他载人飞行器驾驶舱显示。
2.6.6通信结构
通信结构由以下部分组成：在无人系统、控制单元和部队、士兵之间交换数据和语音通信的硬件和软件。此系统的数据通信传输和接收经由视距内或超视距实现。无人机提供空中通信能力以扩展网络，旨在支援无人机系统的特殊任务并为地面行动提供通信中继。通过直接的视距内下行链接至一站式远程视频终端，这些数据连接可以向士兵直接提供图像和相关的元数据。目前，一站式远程视频终端的接收仅限于视距内。部队需要此种无人机系统通信结构，以传输具有互通性的数据和语音，以减少传感器到射手的时间。
2.6.7寿命周期的后勤补给
与有人驾驶飞机类似，无人机系统也需要专门的后勤支援，包括设备的部署、运输、发射、回收、赋能通信以及保障。此外，如结构部分所述，无人机系统需提供数据，以便提供必要的系统健康状态，对有条件维修（CBM）和以可靠性为中心的维修以及未来的保障概念创新加以支持。对小型手持发射系统而言，需要相对小的支援设备，而大型系统通常需要一个更大的支援任务包。预先部署计划必须包括无人机系统后勤支援需求，从而实现初始部署，然后持续保障无人机系统行动。
2.6.8无人机系统的整合
此系统与所有其它所有陆军武器平台实现整合以达成指挥官的预期效果。
2.6.9任务分配、处理、开发和分发
任务分配、处理、开发和分发的自动化将优化现有的多种资源来满足实时信息收集的需求，同时提供了一种能够对更大规模的数据和图像进行分析的方式。每个传感器系统都必须适应任务分配、处理、开发和分发的结构，通过战斗指挥系统，确保相应的信息发送到相应
单位。指挥官或分析员必须能够进行协作，管理数据及图像，使之展示为通用操作视图(COP)，并能够将其分发到下级部（分）队。在联合部队、跨机构、跨政府和跨国 (JIIM) 系统中保持系统互通性，使得信息能够相互分发具有极端重要性。为准确辅助决策判断，内容(数据)的存储容量必须非常充足，必须预有计划。无人机系统的能力和作战运用随着C3结构的变化不断演化，任务分配、处理、开发和分发将同样发展，提供更为灵敏的反应。而无人机系统路线图总体上关注的焦点是对无人机系统多能性的讨论，以期望未来不断修订的路线图能够继续阐述这个重要的ISR的进程。
2.7无人机系统组
陆军无人机系统的分类根据《国防部2009-2034年无人驾驶系统集成路线图》中划定的5个组而定。表2-2 当前无人机系统，描述了当前的无人机系统在这5个组中的行动。联合无人机系统（JUAS）卓越中心与其他军兵种包括美军特种部队（USSOCOM）密切合作，开发了相应分类，适用于当前和预期的国防部所属全部无人机系统。联合无人机系统卓越中心提交了组的分类，参谋长联席会议副主席于2008年11月25日予以批准，这种分类支持所有军兵种关于国防部无人机系统的协议。普遍认同和理解无人机系统分类为联合无人机系统术语奠定了基础。通过向持有不同视角的各个组织提供联合框架，这种分类非常有益于通信和情报共享。通过向无人机组提供明确的通用参照，分类有助于提高联合行动水平。其成果产生了一种基于无人机长效特性的分类方法，即按照重量、海拔和速度予以分类。在分类时只需考虑这些特性而不是任务授权、指挥控制层次或有效载荷。
表2-2 当前无人机系统
2.7.1组的能力及局限
2.7.1.1 1组
能力。1组的无人机系统一般为典型的手持发射式便携系统，适用于规模较小的分队级别或保障基地安全。他们有能力提供“山那边”或“拐角后”的侦察、监视、目标搜索。其模块化有效载荷由光电,红外和合成孔径雷达等构成。它们的“后勤脚印”较小。
优势。1组重量轻，便于人员携带，作为建制内装备，可为营以下分队提供及时、准确的战场态势感知情报。“后勤脚印”很小，在支援小规模单位时不会给这个单位的保障架构增加负担。
局限性。1组无人机系统的操控一般要在操作员视距内完成，飞行高度低于地平面以上（AGL）1200英尺，局部续航力有限。
2.7.1.2 2组
能力。2组无人机系统一般为中等大小的可移动系统，用弹射方式发射，通常用于支援旅以下级别单位的情报、监视、侦察或侦察、监视、目标搜索。该组无人机系统的飞行高度低于地平面以上 3500英尺，中等航程。该系统通常可以在未经平整的地区进行操作，跑道无需修葺。其有效载荷可能包括装载光电/红外的传感器球，激光测距机/激光指示器。2组无人机系统一般有着一个中等规模的“后勤脚印”。
优势。2组无人机系统的规格大于1组，但是由于其动力和续航能力的增加，其能力超过1组。由于动力的增加，2组无人机可以携带增强型传感器，其可视灵敏度和分辨度都得以提高。
局限性。2组无人机系统只具备有限的航程和续航能力，它们需要中等规模的后勤任务包。其“后勤脚印”越大，就越需要运用更多的部队资源予以运输和保障。
2.7.1.3 3组
能力。3组是比1组和2组大的无人机系统。它们可以在中等高度飞行，通常有中远程航程和续航能力。有效载荷包括装载了光电/红外，激光测距机或激光指示器，合成孔径雷达的传感器球，移动目标指标器，信号情报，也可以进行通信中继、爆炸物风险检测和核生化，放射性和高爆炸物检测。有些3组无人机系统携带武器。他们通常亦可在未经平整的地区进行操作，跑道无需修葺。
优势。3组携带传感器的类型更多，其武器可以为精确制导武器。
局限性。3组在携带武器时其续航能力较弱。“后勤脚印”通常包括地面支援装备和较大的“后勤脚印”。
2.7.1.4 4组
能力。4组无人机系统相对较大，其飞行高程较高、航程和续航能力较强。4组的有效载荷可能包括光电/红外、雷达、激光器、通信中继、信号情报、自动识别系统(AIS)和武器。在联邦航空管理局管辖下行动时，4组无人机必须优先符合国防部的适航性标准。
优势。与3组相比，4组无人机系统的动力进一步得到增强。而且，4组无需以牺牲续航能力为代价负载较大载荷或携带更多弹药。
局限性。4组携带武器时的续航能力较低。通常需要修葺过的场地（如跑道）。4组的“后勤脚印”与其同等规格的大小的有人驾驶飞机类似，其飞行空域也有严格的要求。由于缺乏卫星通信链接，4组无人机系统的超视距能力受限。
2.7.1.5 5组
能力。5组无人机是最大的系统，可以在中高海拔环境飞行，典型的5组无人机系统具备最远的航程、最大续航能力和最快速度。可完成特殊任务，包括广域监视和攻击。5组的有效载荷可能包括光电/红外、雷达、激光、通信中继、武器和供给。在联邦航空管理局管辖下行动时，5组无人机必须优先符合国防部的适航性标准。
优势。5组系统最大。其航程、续航能力、速度和高程都属最优。与其他各组无人机系统相较，5组覆盖地域最广。
局限性。5组需要修葺过的场地以便发射和保养。通常需要修葺过的场地（如跑道）。5组的后勤脚印与其同等规格的大小的有人驾驶飞机类似，其飞行空域也有严格的要求。由于缺乏卫星通信链接，5组无人机系统的超视距能力受限。
2.8目的和明确目标
以下所述目的和明确目标都有助于陆军关于无人机系统整个家族的发展和运用的构想，也有助于国防部长办公室制定的《2009—2034年无人飞行系统集成路线图》所制定的目的和明确目标的实现。这些目的和明确目标并非包罗万有，但是作为陆军科技、研发、测试与评估（RDT&E）的核心能力的成果，他们将有助于制造规模更为适宜、重量更轻、续航能力更强、有效负荷能力更佳的无人机系统，从而支持所有级别的作战，特别是在战术级别对战士的支持。
目的1：通过增强的整合能力和联合部队的协调能力，提高陆军无人机系统的效率。
明确目标1.1：陆军、战斗指挥官和诸兵种共享无人机系统的技术发展。
明确目标1.2：参与陆军有限用户测试和联合实验。
目标2：视每个特定平台的战士而定，通过支持科技（S&T）和研发、测试和评估（RDT&E）的蓬勃发展提高自动化水平。
明确目标2.1：确定战士所需的自动化能力。
明确目标2.2：发展自动化，遂行独立的战术任务能力。
目标3：加速从科技和RDT&E向无人机系统技术的转型，使之能够为战士所用。
明确目标3.1：研究全面转型计划，在研发阶段就要及早提出战士的需求。
目的4：在如下几个方面实现更好的互通性：系统控制、通信、数据收集、数据链、无人机系统的有效载荷/任务包。
明确目标4.1：装备通用安全通信系统，实现在超视距和视距内内的控制和传感器数据分发。综合相关能力以规避拦截、干涉、干扰、劫持事件。
明确目标4.2：重视无人机系统通用有效载荷界面标准，以提高无人机系统遂行多样化任务的能力。
目标5：研发和和实践战术、技术和作业程序，确保载人系统和无人机系统之间安全、有效的运作。
明确目标5.1：提高发展、采用和强制执行政府、国际、商业标准，以保证无人机的设计、制造、实验和安全运行。
明确目标5.2：为无人机系统研发和配置“感知”能力，使之自动规避其他物体，提供与载人系统相当的安全水平。
目标6：在各类无人机系统、相关武器装备、无人地面车辆和无人值守地面传感器使用时实施标准化和保护性的积极控制措施。
明确目标6.1：采用标准的无人机系统架构及与武装无人机系统、无人地面车辆和无人值守地面传感器相关的标准。
目的7：确保测试能力，有助于无人机系统在配置时的有效性、适用性和可生存性。
明确目标7.1：确保适当的测试基础设施，使之有利于无人机系统的发展和运行测试。
目的8：提高当前的后勤支援流程。
明确目标8.1：采用新策略，为无人机提供有效益的后勤支援，以满足作战节奏的需求。
明确目标8.2：提高工艺的发展水平，增强系统的可靠性、实用用性和可维护性，以满足战士的需求。
明确目标8.3：使用健康管理系统技术，促进和发展有条件的维修。
明确目标8.4：提高工艺水平，降低脆弱性，提高生存率，减少从被毁伤后维修到重返战场所需要时间。
目的9：发展适航资质计划，实现第1层级。
明确目标9.1：依靠资金投入和减轻风险，发展适航资质计划以达到第2层级。
目标10：训练
明确目标10.1：研发全局性的无人机训练战略。
明确目标10.2：提高训练模拟辅助、仿真和模拟设备(TADSS)。
明确目标10.3：为单兵、团队、集体、诸军兵种和联合训练快速协调训练空域。
明确目标10.4：将无人机系统的使用整合到陆军职业军事教育中。
3.无人机系统作战环境
3.1无人机系统作战环境
陆军无人机系统在全谱作战范围内执行多种任务。包括侦察、监视、警戒、攻击、C3、战斗支援，战斗勤务支援。无人机系统通过收集、处理和分发相关信息，支援部队达成信息优势，通过提供及时准确的交战信息，支援部队达成机动优势。
3.1.1载人—无人团队
载人—无人团队（MUM）的概念结合了载人平台固有优点与无人机系统的优势，形成了单一平台从未企及的合力。载人—无人团队囊括了机器人、传感器、载人飞行器/无人机和步兵，提高了态势感知和杀伤力，增强了生存力，也许在不久的将来还能够提供保障。设计合理的载人—无人团队将扩展传感器覆盖的时域和地域，并提供富余能力以搜索和打击目标。图3-1描绘了载人—无人团队的一个范例。
正如飞行员使用他自己的机载传感器外，他还可以使用无人机系统的传感器，除非无人机系统传感器的位置在他自己飞机80公里之外距离上。无论是可能造成威胁的武器抑或是目标搜索系统，载人—无人团队提供了前所未有的防区外能力。载人—无人团队的系统构成主要依靠任务、敌情、地形、我情、时间、民情而定。传感器数据在载人系统和无人机系统之间传输，这对两个平台而言都降低了风险，增加两个平台的运作效率和友军部队的生存率。环境条件将影响载人—无人团队的作战运用的额外的效率。
3.1.2 陆军无人机系统指挥及控制
陆军无人机系统必须展示几个层次的互通性。
装备：陆军的一站式地面控制站为MQ-5“猎人”、RQ-7“影子”，MQ-1“勇士”无人
机装备提供指挥控制，这是这一层次现有的装备互通性的一个范例。通用地面控制站将进一步增强开放式结构，协同国防部长办公厅（OSD）和联合无人系统互通性概述(USIP)。
程序：军用无人机系统的能力要与商业航班和通用航空一起共享联邦空域和国际空域，这是将来在这一层次程序的互通性的一个例子。
战术：为遂行任务，陆军需要无人机系统操作员具备可将无人飞行器的控制权限交付前方地面部队的能力。近期，通过采取向一站式远程视频终端增加无线电收发器这一措施，可解决这一问题。
操作：陆军正在研发与联合无人机系统共用的操作构架，这使得军兵种间的互通性得以增强。联合无人系统互通性概述就是朝这个方向迈进的一步。
3.2无人机系统与联合部队间的互通性
机器人发展史的30个里程碑
机器人发展史的30个里程碑 1. 漏壶，公元前1400 年 巴比伦人发明了漏壶，这是一种利用水流计量时间的计时器，它也被认为是历史上最早的机械设备之一。在后来的好几百年，发明家们不断对漏壶设计进行改进。在公元前270 年左右，古希腊发明家特西比乌斯(Csestibus)发明了一种采用活灵活现的人物造型指针指示时间的水钟，他也因此成名。 2. 亚里士多德，公元前322 年 古希腊哲学家亚里士多德曾想象过机器人的功用，他写道：“如果每一件工具被安排好甚或是自然而然地做那些适合于它们的工作……那么就没必要再有师徒或主奴了。” 3. 达·芬奇的骑士，1495 年 莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo DaVinci)设计了一种发条骑士，试图让它能够坐直身子、挥动手臂以及移动头部和下巴。这个机器人是否曾被造出来并不能确定，但根据其设计或许能够造出第一个人形机器人。 4. 沃康松的鸭子，1737 年 法国发明家雅克·沃康松(Jacques Vaucanson)制造了一只发条鸭子，它可以扇动翅膀、发出嘎嘎叫声，以及摄入和消化食物。 5. 土耳其机器人，1769 年 匈牙利作家兼发明家沃尔夫冈·冯·肯佩伦(Wolfgang von Kempelen)建造了土耳其机器人(The Turk)，它由一个枫木箱子跟箱子后面伸出来的人形傀儡组成，傀儡穿着宽大的外衣，并戴着穆斯林的头巾。这台装置诞生后一度名声大噪，因为它被视为能够跟国际象棋高手对弈的机器人，但最终谜底揭开，机器人之所以会下棋是因为箱子里藏着一个人。 6. 雅卡尔提花织机，1801 年 法国丝绸织工兼发明家约瑟夫·雅卡尔(Joseph Jacquard)发明了一种可以通过穿孔卡片控制的自动织机。在十年之内，这种织机被大规模生产出来，整个欧洲有数千台投入使用。 7. 梦想变成真正男孩的木偶，1881 年 意大利作家卡洛·洛伦齐尼(Carlo Lorenzini)写出了《匹诺曹》(Pinnochio)，讲述了一个提线木偶变成真正男孩的故事。随着机器人技术的发展，关于机器人获得生命的文学主题将繁荣兴旺。 8. 超越自身时代的特斯拉，1898 年
2016参考文献1-3 美国机器人发展路线图(中文版)
2013年3月20日 美国机器人发展路线图 ——从网络到机器人
目录 概述 (9) 领域具体结论 (11) 制造业 (11) 医疗机器人 (11) 健康陪护 (11) 服务应用 (12) 空间应用 (12) 国防应用 (12) 更多资料 (13) 制造业中机器人发展路线图 (15) 概要 (15) 1引言 (16) 2机器人制造业的战略重要性 (17) 2.1经济推动力 (17) 2.2经济增长领域 (18) 2.3机器人“消费化” (19) 2.4制造业展望 (20) 3研究路线图 (21)
3.1流程 (21) 3.2机器人和制造业概述 (22) 3.3制造业的关键能力. (24) 4研究与开发：有前途的方向 (30) 4.1学习和适应 (30) 4.2建模、分析、仿真和控制 (31) 4.3标准化方法 (31) 4.4控制和规划 (31) 4.5感知 (32) 4.6新机构和高执行效力驱动器 (32) 4.7人机交互 (32) 4.8架构和展示 (33) 4.9测量学 (33) 4.10制造中的云机器人和自动化 (34) 5参考文献 (36) 6参与者 (37) 医疗保健和医疗机器人技术路线图 (38) 动机与范围 (38) 参与者 (38) 研讨会成果发现 (38) 1引言 (39)
1.1领域定义 (39) 1.2社会动因 (40) 2战略发现 (42) 2.1外科手术和介入机器人 (42) 2.2机器人取代了减少的或丧失的功能 (43) 2.3机器人辅助康复与复健 (44) 2.4行为治疗 (45) 2.5特殊需要人群的个性化护理 (46) 2.6健康促进 (47) 3主要的挑战和功能 (48) 3.1范例场景 (48) 3.2功能路线图 (50) 3.3部署问题 (66) 4基本研究/技术 (67) 4.1体系构架和表达 (67) 4.2形式化方法 (68) 4.3控制和规划 (68) 4.4感知理解 (69) 4.5鲁棒性和高保真的传感器 (69) 4.6新型机构和高性能执行器 (70) 4.7学习和自适应 (71)
无人机飞行路线控制系统设计
无人机飞行路线控制系统设计 由于无人机是通过无线遥控的方式完成自动飞行和执行各种任务,具有安全零伤亡、低能耗、重复利用率高、控制方便等优点,因此得到了各个国家、各行各业的高度重视和广泛应用。尤其以美国为代表,无论是在军事、民用、环境保护还是科学研究中,都将无人机的使用发挥到淋漓尽致,其拥有全球最先进的“捕食者”和“全球鹰”战斗无人机、监测鸟类的“大乌鸦”无人机、民用用途的“伊哈纳”无人机等等。我国在无人机研制方面也取得了一定的成就,拥有技术卓越的“翔龙”和“暗箭”高空高速无人侦查机、多用途的“黔中”无人机、探测海洋的“天骄”无人机、中继通讯的“蜜蜂”无人机等等。在未来,随着现代化工业技术、信息技术、自动化技术、航天技术等高新技术的迅速发展,无人机技术将日趋成熟,性能日益完善,为此将拥有更为广阔的应用前景。为确保无人机能够有效地完成各种飞行任务,研发者开发了各种技术方式的飞行控制系统,完成对无人机的起飞、飞行控制、着陆以及相应目标任务等操作的控制。飞行路线控制是飞行控制系统中最基础也是最核心的功能控制部分,其它所有的飞行任务控制都是飞行路线控制的基础之上实现。目前对于无人机飞行路线的控制已有各种各样方式的系统,但大多数系统都存在一定缺陷,如有些系统操作过于繁杂,不够智能化;有些系统只能在视距范围遥 控无人机,严重限制了无人机的使用;有些系统过于专用化,不能适用于大多数类型的无人机;有些比较完善的系统,造价又过于昂贵,等等一系列问题。针对以上存在的这些问题,本课题提出了一种成本低、
遥控距离远、智能化、高效化、适用性广的无人机飞行路线控制系统设计方案。该系统方案包括两大部分,一部分是操作人员所处的地面监控系统,一部分是无人机端的受控系统,实现的机制主要是无人机不断地将自身的定位信息实时地传送给地面控制系统,地面控制系统将无人机位置信息通过电子地图可视化显示给操作人员,操作人员结合本次飞行任务,采用灵活的鼠标绘制方式在地图上绘制预定的飞行路线,地面控制系统对绘制路线进行自动处理生成可用的路线控制信息帧并发送给无人机受控系统,无人机受控系统接收到位置控制信息帧,不断结合实时的方位信息得到飞行控制信息,从而遥控无人机按照预定路线飞行。此外,为方便用户以后对历史数据的查看,以分析总结得到一些有价值的信息,地面监控系统还包含了对预定路线和无人机历史飞行路线的存储、查询和在地图中回放功能。基于GIS技术的地面监控系统的具体实现是在Windows操作系统上,采用Visual Basic作为系统开发环境并结合MSComm串口通信技术、Mapx二次开发组件技术、Winsock网络接口技术以及Access数据库技术完成软件设计,实现与无人机受控系统的无线通信、GIS系统操作和监控、历史数据存储和重现等,其中实验区域的电子地图采用Mapinfo Professional开发软件绘制完成,并创新性地设计并绘制了画面简洁的带高层信息的二点三维矢量地图,而对于绘制路线的优化和提取处理采用了垂距比值法和最小R值法。无人机端使用BDS-2/GPS双卫星系统对无人机实时位置进行高精度的定位,采用双串口单片机进行运算控制处理,实时的飞行控制信息采用了几何空间算法得到,另外采
美国空军乃至全世界最先进的无人机
美国空军乃至全世界最先进的无人机 ——全球鹰无人侦察机 全球鹰无人侦察机 诺斯罗普·格鲁曼公司的rq-4a“全球鹰”是美国空军乃至全世界最先进的无人机。作为“高空持久性先进概念技术验证”(actd)计划的一部分，包括“全球鹰”和“暗星”两个部分在内的“全球鹰”计划于1995年启动。1999年6月到2000年6月是“全球鹰”在美军组织下的部署和评估阶段。根据经费的情况，各种需求按优先顺序的在各个批次中得到满足。到第二个生产循环，即“全球鹰”block 10批次，美军在作战能力评估中正式确定“全球鹰”具有了完整的作战能力。 长13.4m，翼展35.5m，最大起飞重量11610kg，最大载油量6577kg，有效载荷900kg。一台涡扇发动机置于机身上方，最大飞行速度740km/h，巡航速度635km/h，航程26000km，续航时间42h。可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察，或者在距基地5500km的目标上空连续侦察监视24h，然后返回基地。机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备，以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。合成孔径雷达的探测距离范围为20～200km，能在一天当中监视1.374×105km2的面积，图像分辨率为0.9m，可区分小汽车和卡车；或者对1900个2km×2km的可疑地区进行仔细观察，图像分辨率为0.3m，能区分静止目标和活动目标。电视摄像机用于对目标拍照，图像分辨率接近照相底片的水平。红外探测器可发现伪装目标，分辨出活动目标和静止目标。侦察设备所获得的目标图像通过卫星通信或微波接力通信，以50Mb/s的速率实时传输到地面站，经过信息处理，把情报发送给战区或战场指挥中心，为指挥官进行决策或战场毁伤评估提供情报。 “全球鹰”于1998年2月首飞，在actd计划执行期内完成了58个起降，共719.4小时飞行。1999年3月第二号原型机坠毁，携带的专门为“全球鹰”设计的侦察传感器系统毁坏；1999年12月，三号机在跑道滑跑时出现事故，毁坏了另外一个传感器系统。因此在之后的试飞中，没有加装电子/红外传感器系统。
基于无人机的线路巡查系统设计
基于无人机的线路巡查系统设计 发表时间：2018-12-05T21:47:00.547Z 来源：《电力设备》2018年第22期作者：段李飞蒋钰何强宋治王治军宋强 [导读] 摘要：人类为了应对越来越紧迫的能源危机和环境危机，正在大力发展光伏发电等清洁能源。 （国网长治供电公司山西长治 046000） 摘要：人类为了应对越来越紧迫的能源危机和环境危机，正在大力发展光伏发电等清洁能源。2017年，我国光伏发电新增装机高达53.06GW，其中，分布式光伏新增装机达到20GW，占全部新增装机的接近40%，分布式光伏电站的运维也面临日益严峻的挑战。 关键词：无人机；新能源；分布式光伏；红外成像检测 1前言 四旋翼无人机成本低，轻便灵活，可搭载丰富的设备，因此许多大型光伏电站正逐步将其应用到光伏巡检中。在实际应用中发现，仅考虑到达目标点的轨迹规划方案因为没有考虑到四旋翼无人机的运动学特性，会造成区域漏检，影响最终检测结果的可靠性。此外，由于旋翼无人机续航能力的限制，巡检过程中的飞行路径规划也会直接影响到任务的执行效率。 2光伏产业简介及问题描述 2．1光伏巡检环境 在大型光伏电站中，由于北半球的日照来自偏南侧，光伏组件通常以光伏组串的形式放置，组串大体上是东西走向，南北相邻的光伏组串之间有一定的间隔，保证每个组件尽可能接受到辐照能量。由于光伏组串间外观都十分相近，光伏场区内的地理环境也大都较为重复，难以找出典型且通用的特征以支持对不同的地理区域进行区分。巡检的目标是以尽可能高的效率对整片光伏场区进行覆盖式的图像采集、分析并定位故障，在线路径规划在此场景下并不适用，因此对本例来说，需通过提前获得相对精确的光伏组件安装信息（如建站施工时的CAD图纸、高精度的GPS信息等等）采取离线路径规划的方式。针对该次飞行任务，设定无人机巡检高度为100m。在一次巡检中，令无人机沿着光伏组串的排列方向进行匀速飞行，无人机机身搭载的三轴云台相机视角朝向正下方并定点连续拍照，这种设计减轻了后期处理中的故障组件定位难度。当无人机完成对一列光伏组串的巡检并要进行下一列的巡检时，需要进行转弯机动，在旧方案里采用的是先减速定点再进行转弯的直线飞行模式，但是在实践中发现，某些情况下云台角度会与预期产生偏差，导致拍摄的图像不准确，影响后期的检测处理。 2．2飞行约束条件 无人机机身上搭载的相机自带一体式的三轴增稳云台，可以支持在大动作飞行的情况下依然保持视频拍摄平稳。在无人机的巡检过程中，云台相机的俯仰角被设定在－90°，亦即视角竖直向下。由于三轴云台具有自稳特性，机身在一定范围内的倾斜会让电机作出相应调整，而不会改变相机的对地位姿，保持视频画面平稳。当机身的俯仰角大于0°时，云台为保持画面平稳，会将俯仰角朝向∠C方向调整，即［－120°，－90°］范围内；若机身的俯仰角大于30°，则将超出云台相机的机械调节范围，在角度过大期间，将无法拍摄到预期图像；当机身俯仰角由大于30°减小到30°以下时，云台相机的俯仰角也不会回正，而是会由于传感器的偏差等原因，落在∠B范围内，即俯仰角处于［－90°，0°］的区间内，且误差会随着多次的俯仰角超出调整范围而产生叠加效应。此时只能通过手动调整云台角度，该过程涉及到人工操作，且动作滞后。这就导致了机身每发生一次大幅度的角度变化都会导致错误的发生。 3无人机在分布式光伏电站的应用分析 （1）分布式光伏电站采用人工巡检需要花费大量的时间和精力，费时费力，效率低下，难度大，成本高，风险突出。随着经济的发展和科技的进步，无人机技术快速发展，应用越来越广泛。无人机在航拍、农林植保、地质勘探、电力巡检等行业都有大量应用。 （2）在电力行业，无人机主要应用于架空输电线路巡检，为此国家电网发布了《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、中电联发布了《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》。随着发展，行业内已经认识到无人机的优势，并编制了《光伏电站用无人机系统检测技术规范》，对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范指引。 （3）光伏电站是无人机在电力系统应用的典型案例，无人机可以利用自身优势，快速对分布式光伏电站屋顶进行巡检，有效解决人员攀爬屋顶等困难，大大提高巡检效率，同时也规避了因人员攀爬工业钢构架屋顶产生的人员坠落及雷击等安全风险。 （4）由于分布式光伏，集电线路沿墙壁外延引出，巡查难度相对较大，房屋用户基本为工业企业，生产活动难免会对线路及组件产生影响。搭载高清摄像头的无人机对集电线路、光伏组件、屋顶状况等方面开展巡检，可以有效发现存在问题，能够及时解决隐患，即降低项目损失。 （5）除了实现日常巡检外，无人机搭配具有红外成像的光电吊舱还能实现光伏组件红外巡检，有效发现组串中损坏的发热组件。组件损坏或局部遮挡后将会产生热斑效应，由发电单元变为损耗单元，不但损坏组件寿命，并且影响整体组串的发电量。定期开展红外检测工作，将大大提高因组件损坏造成组串出力不高而损失的电量，尤其是分布式光伏位于工业园区，人为或其他原因造成的组件损坏率高，且遮挡问题较为严重。 （6）利用无人机巡检光伏电站，不仅降低了组件损坏的发现难度，在节省人工提升效率方面更具有先天的技术优势，将成为分布式光伏电站运维难点解决的关键助手。目前行业内已经开始逐步推广应用，无人机具备设置巡航路线，自动拍摄的功能，极大的方便了巡视数据的获取和后期数据分析。同时无人机的GPS导航功能也可以快速的定位巡视中存在缺陷的组件，便于维护人员及时赶赴现场处理。 4无人机的线路巡查系统设计 利用智能化的无人机巡检系统，可以自动开展巡检工作，巡检系统一般包括无人机系统、数据采集系统、地面智能控制系统和数据分析处理系统等4部分。 4.1无人机系统 无人机系统一般配置较长时间续航能力，同时具备一定的防护能力，多为工业级多旋翼无人机，并配置最新的飞行控制器，采用多传感器融合算法，以便控制能够精准可靠；能实时查看相机画面，传输距离远达5km；内部控制能够实时监控剩余电池电量，系统会自动分析计算出返航和降落所需的电量和时间，避免因电量不足引发的危险。同时可实现20min快速充电功能，能在短时间内将电池充满。 4.2数据采集系统数据 采集系统一般包含成像系统，能够识别组件遮挡物、灰尘遮盖状况，同时拥有红外成像系统，可采集热斑情况。图像数据一般实时传
美国医疗与保健机器人技术路线图(上)
美国医疗与保健机器人技术路线图（上） 计划，其中医疗保障机器人发展规划作为其重要的一部分。了解美国医疗与保障机器人技术发展方向，有利于我国在相关领域的迅速发展。 如今，医疗机器人已经在包括前列腺手术及心脏手术等外科手术领域获得了巨大的成功。同时，机器人还被用于外伤康复与智能义肢来帮助人们重获丧失的身体机能。远程医疗与辅助机器人医疗技术的出现让为某些难以进入的特殊区域提供医疗保障成为可能，如缺乏专业人员的偏远地区、灾害区域以及战区。社会辅助机器人正在向可负担的诊所和入户诊疗技术发展，它们在疾病预防、康复以及促进重新融入社会的认知以及身体体征监测、辅导以及激励实践中都发挥作用。随着人口老龄化趋势越来越明显，机器人技术还朝着促进原居安老（例如在家里）、推迟老年痴呆症的发生，通过陪护缓解老年人孤独的方向上进一步发展。此外，机器人传感以及活动建模方法可能在改善早期筛查、持续评估和个性化、有效的、可负担的干预及治疗中起到关键作用。上述所有的机器人发展方向，都会在维持及提高劳动生产率、增加劳动力数量以及逐渐增加残疾人重返工作岗位等方面发挥作用。今天，美国在特殊人群和老年人生活质量维持方面所需的机器人辅助手术与社会辅助机器人技术具有领先地位，但其他国家已经认识到此类技术的需求和前景，开始在相关领域迅速发展。 为了能全面评估机器人技术在医疗与保健领域的应用潜力，由外科手术机器人、修复、移植和康复机器人领域的专家及行业代表参与的研讨会于2012年下半年在美国召开。所有的与会者都从专业角度出发，贡献了自己的意见与见解，并在许多共同利益和挑战上达成了共识，最终完成了路线图修订。 机器人系统在医学与健康领域的应用
美国无人机系统路线图(2005-2030)中文版(部分)
无人机系统路线图 （2005-2030） 美国国防部部长办公室 二OO五年八月八日 （北京高博特广告有限公司组织翻译）
编译说明 2005年8月，美国国防部在其网站发布了其2000年以 来的第三版，也是最新版有关无人机发展的指导性文献《无 人机系统路线图2005-2030》。该文献比较详细、全面地阐述 了美国各种用途的无人机研制、作战使用情况，说明了美国 对无人机的未来需求、技术实现途径、未来的发展规划和设 想。 该文献英文版正文77页，11个附件，共约230页。为 及时了解、掌握国外无人机发展情况，推动我国无人机事业 发展，为“尖兵之翼—2006中国无人机大会”提供有价值的 参考资料，“尖兵之翼—2006中国无人机大会”组委会委托 北京高博特广告有限公司组织军队和地方有关专业人员对 该文献进行了翻译。由于时间紧张只翻译了正文和前3个附 录。考虑到资料的完整性，现将英文版全部附上，供大家参 考。翻译中的不足之处敬请读者批评指正。有关进一步需求 可与北京高博特广告有限公司直接联系。 “尖兵之翼—2006中国无人机大会”组委会 二OO六年九月十六日 联系人：孙柏山 电话：88587506-816
国防部部长办公室 华盛顿特区20301 2005年8月4日本文件作为一个备忘录，分送给各军事部门领导，包括：空军参谋长、陆军参谋长、海军陆战队司令、海军作战部长、国防预研局局长、国家地面与空间情报局局长。 主题：无人机系统路线图，2005－2030 我们批准发布这个版本无人机系统路线图是因为：无人机系统自2001年秋季参与反恐战争以来，在军事作战中的使用迅速扩展。无人机系统采用新战术、新技术、新方法改变了当前的作战空间，实现了对伊拉克和阿富汗进行的打击支援。无人机系统不仅可提供持久的情报、监视和侦察能力，还可提供精确和及时的直接火力和间接火力。作战指挥官需要更多的无人机系统。我们面临的挑战是快速协调地整合这一技术以支援联合作战。 该路线图的中心目标是指导国防部推动无人机系统任务能力向最紧迫的作战需求实现合理的转移。 签名人： 史蒂夫·卡姆勃恩肯耐斯·克瑞格 （国防部副部长，主管情报）（国防部副部长，主管采办、技术和后勤）皮特·佩斯林顿·威尔斯二世 （陆战队将军，国防部副部长，参联会副主席）（国防部长执行助理，负责网络和信息集成）
史上最全美军现役无人机资料
史上最全美军现役无人机资料 作为现代战争中的新生力量，无人机已经成为世界各国的研究热点。各军事强国都在不断挖掘无人机作战应用的新概念、新方法和新领域。其中，美国是当今世界上无人机系统数量最多、技术最发达的国家，无人机的作战使用经验也最丰富。尤其在进入21世纪之后，美国先后发布了5版关于无人机的发展路线图，紧跟作战需求的变化和技术的发展，不断修正军用无人机的发展方向。在美军发布的“2009-2034财年综合无人机系统路线图”中，美国又推出联合能力范围(JCA)的新概念，力图使其无人机的发展研制更贴近未来的作战需求。自2001年以来，美军已在战场上装备了“猎手”、“大乌鸦”、“影子”、“全球鹰”、“捕食者”等各型无人机系统，主要被用于伊拉克和阿富汗战场。仅在伊拉克，美国就投入使用了361架无人机。美军对于无人机的需求正大幅增加，其执行飞行时间已超过50万小时。这些无人机主要是用于监测、追踪，但现在美军发展的趋势是将无人机越来越多的参与到攻击地面目标（图1）的作战行动中，基本可以做到发现即摧毁。图1 无人机攻击界面随着作战任务的多样化，未来美军将列装更多型号及用途的无人机，本文主要罗列到目前为止美军列装的主要无人机装备及参数。图2 MQ-1“捕食者”(Predator)MQ-1“捕食者”(Predator)：
空军 总重：1020Kg 有效载荷：200Kg 续航时间：>24h/16h (带外挂) 最大/巡航速度:220/130Km/h 升限：7600m 发动机: Rotax 914F 功率：115马力 传感器：光电/红外、雷神AN/AAS-52、合成孔径雷达、诺斯罗普?格鲁门、AN/ZPQ-1 武器：2 枚AGM-114图3 RQ-4“全球鹰”(Global Hawk)RQ-4“全球鹰”(Global Hawk)：空军 总重:12000Kg 有效载荷:890Kg 续航时间:32h 最大/巡航速度:650/630Km/h 升限:19000m 发动机: AE-3007E 推力：7600 磅力(劳斯莱斯) 传感器:光电/红外、合成孔径雷达/移动目标图4 MQ-9“死神”（“捕食者”-B）MQ-9“死神”（“捕食者”B ）：空军
美国陆军无人机系统2010-2035路线图
前言 2001年10月，54架“猎人”和“影子”攻击型无人机投入作战运用。由此，美国陆军的整场军事行动拉开帷幕。今天，美国陆军装备的无人机已经超过了4000架，它们型号各异，功能不同，而且还在进一步列装之中。近9年连绵不断的战火中，在支援部队作战的行动中，无人机系统作战运用的方式不断适应形势，发生着显著变化。这种适应，不仅表现在当前无人机部队作战平台的剧增，而且也表现在无人机系统能力的不断扩展。值此联合能力集成开发系统（JCIDS）文件对需求已经予以认可，官方计划业已立项之际，为未来的无人机系统需求做出通盘战略考虑的时刻，或是制定规划的时机已经来临。 《美国陆军无人机系统路线图（2010-2035）》为美国陆军研发、装备和在全谱作战中使用无人机系统提供了广阔视角，该路线图的主要理念将为持续学习和分析建立共同的基础。我们将不断评估这些观点，质疑这些假设，对无人机系统能力的各个领域都予以开发。该路线图将明确战斗功能概念，致力于完成基于能力的评估，并有助于新技术知情决策的发展（这些新技术将通过综合实验和测试完成评估）。最终，该路线图将回答这样的问题：“未来美国陆军需要具何种功能的无人机？” 正如《美国陆军核心概念》所述，在这个持久冲突的年代里，为了在不确定的、错综复杂的环境中有效作战，领导者必须明察战场纵深态势，部队行动要不断适应形势变化以先发制人并保持主动，在广阔地域内持续作战时需具备远距离快速作战能力。研发无人机系统，将其纳入到部队行动之中，将扩展陆军的态势感知能力，同时将提升陆军发现、定位和摧毁敌军的能力。我们也希望，在危险的严酷环境下，未来的无人机系统能够有助于快速反应和持续保障。 该路线图为无人机系统发展及其与陆军的一体化进程提供了革命性途径，路线图划分为三个时间段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年）和远期发展阶段（2026-2035年）。近期要在快速应用当前技术，满足陆战场需求的同时，关注当前无人机的能力差距。中期要把新出现的多用途无人机系统集成到陆军行动的全部领域之中，无论是“支援网络”或是“保障运输”。远期要进一步减小无人机系统的尺寸，减少重量，降低对动力的需求，同时关注于其性能改善。每两年我们将评估一次路线图，使其与作战需求、经验教训以及日新月异的新技术保持紧密联系。 第一版无人机系统路线图将为未来无人机系统发展提供新的方向，我们将不断对其予以修订，满足陆战场上勇士们的需要。 1．概述
无人机系统建设方案设计(初稿子)--李仁伟--2018.09.21
实用标准文案 监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9
目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (3) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (5) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (5) 2.2.2、航拍摄像 (12) 2.2.3、空中抛投 (25) 2.2.4、通信中继..................................... 错误！未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (29) 2.3.1、平台内容 (30) 2.3.2、软件架构 (31) 2.3.3、通信架构 (31) 2.3.4、客户端界面 (32)
一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。
美国无人机的光电载荷与发展分析
第38卷第4期激光与红外V o.l38,N o.4 2008年4月LA SER&I NFRA RED A pr i,l2008 文章编号:1001-5078(2008)04-0311-04#综述与评论#美国无人机的光电载荷与发展分析 王方玉 (空军驻京津地区军事代表室,辽宁锦州121000) 摘要:介绍了美国无人机光电载荷的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战 争中发展无人机的优势和重要性,重点探讨了几种无人机的性能及其特点,最后论述了美国无 人机的光电载荷与发展分析。 关键词:无人机;光电载荷;发展分析 中图分类号:TN97文献标识码:A E lectric-optic Load and Develop m ent Analysis of the A m erican UAV WANG Fang-yu (R es i dent R epresenta tive O ffi ce of A ir F orce in Be ijing-T ian ji ng,Ji n zhou121000,Ch i na) Ab stract:T he process o f deve l op m ent of the Am er ican UAV and equ i p m ents i n all countr i es over t he w or l d and its m odificati on are descr i bed.T he technique perfor m ance and properties of severa lUAV thea te seekers are ana l yzed;and the e l ectric-optic l oad and develop m ent analysis o f the Am erican UAV. K ey w ords:UAV;e l ectric-optic l oad;deve l op m ent ana l y si s 1引言 无人机采用先进的光电有效载荷,完成任务的能力将得到增强并最大限度地实现战场数字化,以提高其他武器系统的效能。本文就美国无人机的光电/红外传感器、红外传感器转塔、发展分析等,作进一步的研究和探讨[1]。 2光电/红外传感器 无人机的光电/红外传感器,主要包括:可见光传感器和红外光电传感器[2]。 可见光传感器的功能是光电成像,即将目标入射光子转变成对应像元的电子输出,最终形成目标的可见波段图像。目前最常用的器件是CCD和C MOS。CCD技术成熟,性能稳定,C MOS出现较晚,但由于功耗低等优点发展很快。 可见光传感器的主要性能指标:有效像元数、量子效率及其频段分布、最高帧频、读出噪声、热噪声等。 红外光电传感器的功能是红外波段的光电成像,即将目标入射的红外辐射(热辐射),转变成对应像元的电子输出,最终形成目标的热辐射图像。 红外光电传感器的主要性能指标:有效像元数、噪声等效温差(NETD)、工作温度和制冷方式、最高帧频、读出噪声、阵列均匀性和非线性误差。 例如,美国英迪戈系统公司的UL3红外摄像机,采用160@120微测辐射热计探测器阵列,使用F1.6镜头,可以获得优于80mK的灵敏度。包括光学系统在内,摄像机质量不到200g,需要的容积不超过50c m3,需要功率约1W。摄像机输出模拟视频和14比特数字信号。在/龙眼0无人机上可安装两台70g的摄像机和一台UL3红外摄像机,动力系统能够维持39m i n的飞行时间,拍摄时距离目标很近, 作者简介:王方玉(1964-),男,本科,工程师,研究方向为电子工程技术。 收稿日期:2007-10-01;修订日期:2007-11-01
美国2013-2038年度无人系统路线图
美国2013-2038年度无人系统路线图 4.3 通信系统，频谱以及自主修复性 4.3.1 引言 所有的无人系统（而非完全自主的系统）主要面临的挑战在于通信链路的可用性、通信链路支持的数据量大小、频谱资源的分配、以及所以射频子系统对抗干扰的能力（如电磁干扰等）。为满足作战指挥的要求，各服务与机构之间的协同工作能力仍将需要继续改进。国防部无人系统需要对操作控制和任务数据分布进行处理，特别是对非自主的系统。因此，对于一些公司和大学，这类信息可以通过电缆传输，但对于高度移动的无人操作，用的电磁波信号（EMS）的传播方式将更加容易，或其他方式（例如，声学或光学）。 图13显示了支持无人系统所需要的通信网络体系结构（OV-1）。该架构中同时考虑了载人系统的设计，说明载人和无人传感器以及其他指挥与控制（C2）系统之间需要共同的通信基础设施支撑。辅助指挥、控制、通信和计算机（C4）的建设应该是平台无关的（载人或无人）。运行架构采用了多种环境管理系统的频段，通信网关和中继网站，数据中心和数据传播节点，以及地面广播和网络服务。在这种体系结构中的通信链路支持无人平台的指挥与控制以及和各自的有效载荷；并且支持将载荷的信息回传，用作战术、战略等意图。应当尽可能地将载荷任务数据及时驻留在全局数据中心，使世界各地的用户能够快速简便地发现、获取和分析实时和非实时的情报、监视和侦察（ISR）信息和其他任务的数据。第4.3.2节到第4.3.17节着重阐述了无人通信系统结构发展的需求及计划，并针对每个领域给出了适用的标准和系统指导。
图13. 高级辅助指挥、控制、通信和计算机（C4）结构运行概念图 4.3.2 当前无人通信系统存在的问题 过去十年内，美国在全球作战应用中操作的经验教训、详细分析研究和回顾、作战任务需求说明等都充分表明了指挥、控制、通信和计算机建设在支持无人平台方面的各种缺陷。具体包括： 全球连通性差：无人平台全球发送高带宽数据（例如，全运动视频）至战略战术用户的能力不足。目前无人驾驶的基础设施大部分集中在中东，无法支持全球其他地区的行动。 昂贵的卫星/网络合同：每个系统的卫星通信带宽的多是单独购买通过商业租赁。许多系统还依赖于单独的平台为中心的地面网络基础设施，以提供与战术，运营和战略消费者的连接。由于这种连接通常由租用商业网络提供，每个系统的开销成本进一步增加。 非模式化的基础设施：许多无人机系统程序建立供应商专有的通信解决方案，包括网站通信和接入地面网络基础设施。这种方法防止跨平台的资源共享，大大增加了基础设施的开销成本（例如，设施，项目管理），并抑制系统的互操作性。
未来20年_2002_2022_欧洲机器人发展路线图选摘之一
综述 虽然第一次用机器人来自动完成日常的任务几乎可以追溯到２０年前，但“服务机器人”的概念并不被人所知，直到１９８９年Ｊｏｓｅｐｈ Ｅｎｇｅｌｂｅｒｇｅｒ在编著的《服务业中的机器人》一书中才被提出来。在《服务业中的机器人》一书中Ｅｎｇｅｌｂｅｒｇｅｒ已列出了至少１５种不同的应用领域，这是他估计利用机器人技术帮助实现自动化的领域。 服务机器人应用领域包括：医学机器人技术、卫生保健和康复、商业清洁、家务、速食服务、农业、加油站服务员、军事服务、采矿业、建筑业、侦察、助老助残、消防和营救机器人、娱乐、物流、酒店及饭馆供餐和服务等。 １．服务机器人的应用现状以及技术发展水平现状 １．１ 清洁机器人 ２０００年Ｐｒａｓｓｌｅｒ等人回顾了从上世纪八十年代中期到现在清洁机器人的发展。他们的调查了挑选的３０台清洁机器人，范围从小型低价格的到高成本、高技术、大型自动化清洗机器人。科学家们将这３０种清洁机器人分为家用清洁机器人和工业清洁机器人。家用清洁机器人包括真空吸尘器，清扫机器人以及地面洗刷机和水池清洗机器人。他们详细收集了１２种不同的家用机器人，包括工业和研究原型以及已经成熟的商业产品。这个领域应用最广泛的应该是真空吸尘机器人。奇怪的是，过去几乎每年都宣称许多家用真空吸尘机器人将于近期投入商业化生产。但直到瑞典制造商Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｘ才真正迈出了第一步，向零售市场推出了真空吸尘的机器人。水池清洗机器人比真空吸尘机器人稍早出现。越来越多的零售商，尤其在美国，提供水池遥控清洗机器人。 Ｐｒａｓｓｌｅｒ等人深入研究了１８种工业清洁机器人的发展。这个数据一点都不令人惊讶，因为在欧洲据估计每年商业清洁设备市场已达五百亿至一千亿欧元。这个数据包括研究原型，工业原型以及商业化的系统。虽然工业清洁人也具有类似的巨大市场，它只有两三个系统比较成熟，销售收入超过了其他十几个的销售收入，其中包括德国Ｈｅｆｔｅｒ清洁技术公司的ＳＴ８２ Ｖａｒｉｏｔｅｃｈ，以及美国的Ｓｅｒｖｕｓ机器人ＳｃｒｕｂｂｅｒＶａｃ。 １．２ 用于建筑业的机器人技术 建筑业是最古老而且最庞大的经济部门之一。工业化国家建筑业占ＧＤＰ的比例约为７－１０％。建筑领域欧盟有大约２７０万家公司，大部分是小公司。另外，欧盟建筑公司销售额的前十名每个都介于５０－１５０亿欧元。这些现象与制造业类似。然而，建筑业的先进性却不如其他行业如制造业，尤其与汽车、电子、火车、航空等相比，这些产业的研发投资比建筑业多两倍。 很明显现在建筑业与令人兴奋的科技发展相比自动化水平还很低。这就是为什么建筑业被视为下个世纪最有发展空间的领域。所有参与者——研究人员，公司和管理部门——都必须更加努力的提高这个重要部门的自动化水平。 建筑行业在机器人和自动化控制领域进行的研究根据应用情况可分为： t民用建筑； t房屋建筑； 未来２０年（２００２－２０２２） 欧洲机器人发展路线图选摘之一 o 王 伟 刘远江 李良琦 栏目主持：王 伟 ６
2009-2047美国无人机发展计划详解
【编者按】这项计划采用了DOTMLPF-P形式，从2009年至2047年描画了一系列创意。其内容在早期空军无人系统的经验和当前以及新兴的无人技术方面的进步之间实现了较好地平衡。这项新创立的计划把空军所有组织都集中到了共同的设想。通过共同努力，这一里程牌式的规划将更显示出独特性… 2047年前无人机计划出台 美军2047年前无人机计划引言 1.引言 1.1 目的 这项飞行计划是一个实现空军对未来无人机系统设想的可行计划。空军将落实计划所列的行动以发展无人机系统能力。鉴于新兴技术的动态特性，这项计划是一个活动的文件，随着标准的取得和新兴技术经过验证，可以对文件进行升级。详细来说，这项计划采用了DOTMLPF-P形式，从2009年至2047年描画了一系列创意。其内容在早期空军无人系统的经验和当前以及新兴的无人技术方面的进步之间实现了较好地平衡。这项新创立的计划把空军所有组织都集中到了共同的设想。通过共同努力，这一里程牌式的规划将更显示出独特性。这个设想就是一项空军的定位，即通过增强不断增加的自动化、模块化、可持续的无人机系统打造一支更加精干、更具适应性、可定制的部队，从而实现21世纪空中力量效能的最大化。 1.2假设 10项指导飞行计划发展的关键设想： 1、有人与无人系统的综合增加了在所有程度军事行动中联合作战的能力。 2、无人机系统在人员生理限制难以执行的任务中显得很突出（例如，持续，反应时间，污染环境）。 3、具有清晰、有效的人机接口的自动化是增加效能的关键，同时也有潜力减少成本、前向进入和风险。
4、空军要的结果是具有多种能力的“系统”性的产品（载荷、网络和处理分析分发）和更少的特殊平台。 5、适应性、可持续性和减少成本需要具有标准接口的模块化系统。 6、灵活、充足、可交互操作和健壮的指挥和控制（C2）产生了无人机系统监控能 力（有人回路）。 7、必须对DOTMLPF-P方案实施同步。 8、产业界可以及时为系统发展提供所需技术。 9、2047年代的战斗行动的程度、范围和致命性需要一种无人超级系统（system of systems）来减少任务和部队的风险，提供感知--行动执行线路。 10、在空军预算限制内飞行计划所规划的标准是可实现的。 1.3 设想 对空军来说这项飞行计划的设想是： λ什么情况下无人机系统可以替代传统有人系统任务。 λ利用不断增加的自动化、模块化和可持续性的系统来保持我们使用无人机系统的能力，并且通过无人机系统全套性能，打造更加精干、更加具有适应性、可定制的、可伸缩的部队，以实现联合部队的作战能力的最大化。 λ与其它军种、盟友、学术界和工业界合作开发利用无人机系统所提供的独有的一系列特点：持续能力、接驳性、弹性、自主和效率。 λ努力从无人机系统获得最多的东西用来增强联合作战能力，同时促进军种间的互相依靠，并且最明智地使用经费。 2047年前无人机计划背景 2.1基本环境 近代历史无人机系统经历了爆炸性增长，是空军提供给联合部队最急需的能力之一。在一系列全球军事行动中，持续性、效率、灵活性等特性和信息收集、攻击能力多次被证明是力量倍增器。无人机系统不仅向高级行动决策制定者提供信息，而且直接在战场或拥挤的城市环境中参与盟军行动。无人机系统可以帮助参战部队并且对事先设定的或高价值目标发起攻击。当附带伤害作为最主要考虑时，把附带伤害减到最小。无人机系统还具有利对用远程划分行动（RSO）概念的固有能力，在联合部队指挥官划定或国防 部长优选的责任区间展示价值。大多数空军无人机系统都是在不同地点间实现超视距操控，这样以来持续战斗能力更有效率，同时也节省了前进步伐。
2017-2020年度无人机航测规划书
无人机航测服务 计划书 家豪测绘集团 2017年1月
目录 第一章：发展现状与行业政策 (3) 一、发展现状 (3) 二、国家低空开放政策 (3) 第二章：市场分析 (5) 一、市场介绍 (5) 二、优先市场选择 (10) 第三章：商业模式和战略规划 (11) 一、市场定位 (11) 二、商业模式 (11) 三、产品和服务 (11) 四、战略规划 (11) 第四章：资金需求和公司组建 (13) 一、资金需求 (13) 二、团队建设 (13)
第一章：发展现状与行业政策 一、发展现状 国外，美国航空航天局将多种无人机应用于森林火灾监测、精确农业、海洋遥感等研究项目。澳大利亚也利用全球鹰搭载成像SAＲ进行海洋监测研究。在可见光遥感方面，国外的无人机低空摄影测量通常加载高精度的POS，自动化程度高，大大减少了地面控制的数量，国内的无人机航测尚无加载高精度POS的先例。国外无人机航测服务发展历史较长，应用广泛，总体上比较成熟，其研究水平属于先进水平，但因其航测服务价格昂贵，且后续数据分析处理及应用价格畸高，国内客户一般不能接受。与此同时，由于政府对国土资源、海洋等关系国家安全方面的考虑，一般不接受国外公司介入国内航测服务市场。 国内，在无人机航测广阔市场前景的吸引下，国内多家单位在无人机低空航测方面进行了大量有益的技术探索，积累了一定的经验，也做出了一些贡献。但是，但由于市场对技术要求很高，国内无人机航测技术大多处于科研项目阶段，达不到产业化的成熟服务，不能满足市场需求。 二、国家低空开放政策 自2010年11月，国务院、中央军委印发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，提出积极稳妥推进低空空域管理改革，最大限度盘活低空空域资源，促进通用航空事业健康有序发展以来，包括军委、空管委、民航局都在相继出台开放低空空域管理的相关政策。2014年，低空开放更
美军无人机部队分配情况整理
美军无人机部队分配情况整理 本文主要对美国空军(UNITED STATES AIR FORCE)、美国陆军航空兵(UNITED STATES ARMY AVIATION BRANCH)、美国海军（UNITED STATES NAVY）、美国海军陆战队（UNITED STATES MARINE CORPS）的无人机部队分配情况进行整理和说明。 名词解释 1. 空军部分 ACC:空军作战司令部 AFRC:空军预备役司令部 ANG:空军国民警卫队 USAFCENT：美国空军中央司令部 AFSOC：空军特种作战司令部 Reconnaissance Squadron:侦察中队 Electronic Combat Squadron:电子战中队 Special Operations Squadron: 特种作战中队 Attack Squadron：攻击中队
2.陆军航空兵部分 RQ-7A shadow platoon：RQ-7A影子无人机排Armed Reconnaissance Battalion：武装侦察营Military Inteligence Battalions：军事情报营 MQ-1C Gray Eagle Company：MQ-1C灰鹰无人机连队
3.海军部分 Helicopter Anti-Submarine (light) Squadron：反潜(轻型)直升机中队Helicopter Maritime Strike Squadron: 海上打击直升机中队 4.海军陆战队 marine aerial vehicle squadron：海军陆战队无人机中队