系留无人机的发展与应用

系留无人机的发展与应用传统无人机的局限随着无人机民用市场的扩大，无人机的功能愈加多样化，被广泛应用于搜救、公共安全、农林、摄像娱乐等多领域民用市场的扩大使传统无人机面临很多技术难题，诸如定位、通讯、交互技术等等，其中最主要的是续航问题。系留无人机能够实现24小时续航，在定点监视和应急通讯上具备极大优势。国外研究现状TetherEyeTetherEye搭载光电/红外相机以及加密数字数据链。能够昼夜拍摄，将全动态视频直接传输给地面控制站，同时加密数据链又保证了通讯的安全性。由CyPhyFlyer公司生产的PocketFlyer带有全景摄像头，能够提供360度视角，飞行器十分小巧，整体直径仅为7英寸左右，允许活动范围在400英尺内。PocketFlyerHoverLite由以色列IAI的美国子公司StarkAerospace生产。该系统部署在一个带有柴油发电机的自动机场基础单元中，续航时间长达20小时以上，最大工作高度50米，并能够耐受47km/h的风场。该系留机场可用卡车载运，部署时行驶速度可达15km/h。国内研究现状由北京大工科技生产的车载系留无人机，可搭载包括中继器、弹药投掷器、摄像头等在内的多种载荷，最大升空高度100m，最大负重10kg由安尔康姆航空科技与德国microdrones合作生产的MD4-1000，是全球第一个产品化的系留无人机系统，依靠地面供电续航长达24小时；操作简单，系统安全可靠桂林系留航空科技生产的消防用系留无人机双捷科技于今年九月发布的国内首款高压系留无人机。由于省去了逆变器，增加了无人机的有效载荷，可达到15kg以上北京卓翼智能自主研发的“天枢-100”函道系留无人机，可以实现在50m高空方圆30km信号覆盖，通过车载供电可实现24小时全天滞空，部署时最大速度可达15km/h，工作时速度可提升至36km/h，悬停精度±0.3m，跟随精度±0.5m。系留无人机在海洋中的应用通过将系缆装置固定在舰艇和汽车上，可以扩大系留无人机的工作范围以适应各种环境需求。舰载系留无人机需要能够灵活应对复杂多变的海洋环境，对控制系统性能要求更为严苛，所以没有车载系留无人机应用广泛。但随着我国海洋发展的重视，舰载系留无人机无疑有着广阔的应用前景。系留无人机续航时间长，可悬停，能够抵达人员观测盲区实施侦查，完成海防全天候的常态化巡逻任务侦查监视作为巡逻任务的主要行动，可以及时提供准确的边境区情报。一般将系留平台固定在海警执法船上，飞行高度相对固定，可以对领海边界进行长时有效的侦查监控。通信中继无人机作为空中通信中继站，可以起到承担部分信号节点的作用。通信中继无人机，可在高空长时间巡航，携带无线电中继通信设备作为海上信息网络通信节点，进行无通信网络区域的通信中继和通信转换。雷达预警无人机在卫星的支援下，可作为战场警戒系统的重要组成部分，长时间轮流交替组成低空补盲雷达系统，提高对敌低空突防的预警距离。电子对抗使用舰载电子对抗无人机，可以增加舰艇编队的预警时间，为海上作战争取主动。使用电子对抗无人机进行无源定位可以大大增加定位距离，从而为超视距导弹攻击提供目标指示，提高舰载超视距导弹的作战效能。海上发电荷兰的Ampyx公司正在研究一款系留固定翼无人机发电系统。在无人机按照固定轨迹飞行过程中，通过拖拽连接的电缆，驱动发电机工作，从而完成发电。这对海上设备的供电系统而言，是一个很大的革新，有效解决了海上电能紧缺的问题系留无人机在海上监视监测以及海上作战中具有广泛的应用范围和多方面优势，应用价值很高。随着人类开发海洋、获取海洋信息的力度和强度增大，以及海上无人机对海上作战的重要性和必要性，对海上系留无人机的需求会进一步提高。