作者：張迅暉
核心提示：本文就個人對無人機發(fā)展現(xiàn)狀的了解，結合自己的學習，提出了現(xiàn)有無人機的優(yōu)缺點以及其智能化發(fā)展的構想，希望能對廣大無人機愛好者有所啟發(fā)。
無人機的發(fā)展源于人們戰(zhàn)爭中的需求，為了避免人類接觸危險的戰(zhàn)斗環(huán)境，提高軍隊的作戰(zhàn)安全系數(shù)，于第一次世界大戰(zhàn)期間，英國軍事航空協(xié)會就開始了無人機的研究工作，一直到今天人類始終堅持著這項技術的研究。作為一名大學本科生，我對無人機的了解還僅僅停留在網(wǎng)絡和電視上的介紹，但對于從小就向往軍人這一神圣職業(yè)的我來說，無人機是可以大大提升國家軍事力量的武器，是一個值得為之傾盡一生的東西。
在我上小學的時候看到一則電視節(jié)目，里面介紹各種科技比賽，其中一期講的就是學生們利用發(fā)動機、電池、遙控器等各種材料、裝置制作遙控直升機，當時我被這種玩具深深的吸引了，我想如果真正的飛機也能被遙控該多好，那樣就不需要飛行員繼續(xù)做駕駛飛機這種危險的工作了。從那時起，“無人機”這個名詞便深深地印刻在我的腦海之中。之后的幾年時間里我都密切地關注世界各國有關無人機的新聞，發(fā)現(xiàn)無人機確實在幫助人們完成一些危險的任務，例如戰(zhàn)爭中偵查戰(zhàn)場，搜集情報，自然災害過后運輸救災物資等。而且無人機較普通飛機可以更長時間停留在空中執(zhí)行任務，相反造價更低。這些優(yōu)勢都是我們依靠飛行員駕駛的飛機無法匹及的。
即便是這樣，我認為無人機還存在著很多的不足。早期我所接觸的玩具無人機采用的是紅外遙控裝置收發(fā)信號，但由于距離的限制以及障礙物對它的影響使之根本不可能實現(xiàn)長距離飛行，因此該技術無法應用到真正的飛機上。現(xiàn)在的無人機大多使用的是通過衛(wèi)星定位技術來實現(xiàn)對無人機的控制，但是由于衛(wèi)星運行在距地球表面兩萬公里的軌道上，加之信號強度受到國際電信聯(lián)盟的限制，到達地面的信號強度很弱，況且如今的戰(zhàn)爭已經(jīng)步入了信息化，電子干擾技術發(fā)展的十分迅速，使得這種控制還是存在安全隱患，一旦敵方通過干擾影響了無人機的準確定位，無人機系統(tǒng)將面臨全面癱瘓。還有一些人的想法是通過無線電基站接收無人機發(fā)射的電磁波來實現(xiàn)對它的控制，但是這樣存在一個問題，無線電信號很容易被干擾，數(shù)據(jù)的傳輸很可能因為干擾變得不準確。而且遠距離執(zhí)行任務就使得這一技術變得相當困難，如果是通過建立多基站避免傳輸距離的限制，在實際作戰(zhàn)應用中，一旦敵方破壞無人機傳輸路徑中的任何一個基站都會導致無人機無法正常工作。
通過上面我自己的了解和猜想，我認為無人機的發(fā)展阻礙其實是數(shù)據(jù)的傳輸介質，如果說采用電磁波信號的安全系數(shù)不高，那剩下可用的媒介就只有聲音、光、空氣了。但是用聲音或空氣作為介質，首先在傳播速度上就無法滿足實時性的要求；用光作為介質，光是沿直線傳播的，同時障礙物會影響光的傳播，所以我們需要能隨時改變它的傳播路線才能滿足要求，這一點非常困難，而且即便達到這一要求，無人機也只能在有光照的時候執(zhí)行任務，這又限制了無人機的作戰(zhàn)能力。
因此，我們有理由相信無人機將來的發(fā)展方向一定是智能化的，只有去掉人實時追蹤無人機位置的必要性，讓無人機擁有人的思維，像人一樣智能地適應作戰(zhàn)環(huán)境，躲避敵方威脅，完成作戰(zhàn)任務才是解決上面所述問題的根本方法。也就是說無人機需要能像人一樣可以長時間在沒有外界控制的環(huán)境下存活下去，并且躲避敵方的各種偵查保護自己，最后根據(jù)自己的判斷完成交代的任務。
就現(xiàn)階段的發(fā)展水平來看，躲避敵方威脅這一點可以在現(xiàn)有的基礎上完善，據(jù)我所知大多數(shù)隱形機機身采用寬波段吸波性輕質耐熱復合材料，可以達到吸收電磁波和紅外輻射的效果，而且小體積使得無人機減小了電磁波的反射面積，這樣無人機可以很好地躲避敵人的雷達信號。除了采用這兩種現(xiàn)有的技術以外，可以在無人機上增加一個信號干擾的裝置，干擾敵方發(fā)射過來的雷達信號，使之無法獲得正確的信息。而對于無人機長時間的作戰(zhàn)能力，我的想法是首先無人機要有一個可以儲備充足能源的儲能裝置，在此基礎上利用太陽能或熱能間接充能，一遇到可利用的太陽能和熱能，無人機可以通過該裝置收集并轉換成可直接利用的能源。其次無人機要能智能地根據(jù)自己的能源儲備判斷是否適合繼續(xù)執(zhí)行任務，這是為了防止無人機能源不足無法返回基地的情況發(fā)生。
要使無人機真正實現(xiàn)智能化，智能作戰(zhàn)是最關鍵也是最難實現(xiàn)的一方面，讓無人機可以擁有人的思維，看見事物并分析，最終做出正確的判斷是目前發(fā)展的難題。但是這種想法是可以實現(xiàn)的，從當今時代計算機的發(fā)展現(xiàn)狀來看，機器智能已經(jīng)成為現(xiàn)實，IBM生產(chǎn)的可用于數(shù)據(jù)分析決策的智能計算機——Watson；市面上各處可見的能實現(xiàn)與人交互的智能機器人；Google公司推出的可以自動駕駛的無人汽車……那我們有理由相信這樣的“智能”同樣也可以移植到無人機上，兩年前美國就表示要研發(fā)一種可以自動鎖定目標攻擊的無人機，專家們也都預測該技術可以在20年之后實現(xiàn)。但有人質疑這種無人機的安全性，無人機能否真的實現(xiàn)百分百的數(shù)據(jù)匹配是問題，就現(xiàn)有的算法來看，如果為了實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)匹配需要足夠大的空間進行數(shù)據(jù)存儲，同時為了支持數(shù)據(jù)抓取和處理的實時性，需要相當快速處理能力，但現(xiàn)有的硬件水平還不能實現(xiàn)這一點，比如我們所熟悉的Watson，實現(xiàn)這樣一個每秒可以執(zhí)行80萬次運算的機器，需要多達90臺的IBM服務器和2880多個處理器，總體積有10個冰箱那么大，顯然這是不能滿足我們無人機需求的。但是由著名的摩爾定律（每18個月芯片能容納的晶體管數(shù)目以及性能可以提升一倍）我們可以想象，用不了多長時間Watson那樣的數(shù)據(jù)處理能力就可以在一塊很小的芯片上實現(xiàn)。
我們曾幻想著機器人的出現(xiàn)，現(xiàn)在機器人已經(jīng)應用到了醫(yī)療、生產(chǎn)加工等各個領域；我們曾幻想著智能家居成為現(xiàn)實，現(xiàn)在聲控、光控燈安裝到了各家各戶；我們曾幻想著沖出地球行走于太空，神州七號也已經(jīng)幫中國人實現(xiàn)了這一夢想。就像那些曾經(jīng)的幻想，智能無人飛機也一定可以在不久的將來成為現(xiàn)實。
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