據(jù)國外有關(guān)資料報道，微型無人機(jī)（MAV）的大小最終發(fā)展趨勢是飛機(jī)的直徑或翼展在18厘米以下，重量在幾十克至500克之間的無人機(jī)。其外形酷似各種昆蟲。這種飛機(jī)的最佳使用高度為45～60米，最高可達(dá)150米。飛行速度將達(dá)到80千米/小時。作用距離為10千米。初步研究表明，微型無人機(jī)在軍、民兩個領(lǐng)域都將具有廣闊的應(yīng)用前景。
1微型無人機(jī)的應(yīng)用前景
為了滿足未來野外分散部隊和城區(qū)作戰(zhàn)的需要，1995年美國就提出了微型無人機(jī)的概念，并進(jìn)行了可行性研究。微型無人機(jī)的突出特點是尺寸小、重量輕、成本低、功能強(qiáng)、用途廣及攜帶方便。特別適于班排級或分散小組的步兵戰(zhàn)士使用。微型無人機(jī)將給步兵戰(zhàn)士一種全新的戰(zhàn)情感知，可提高步兵戰(zhàn)士的作戰(zhàn)效率并減少傷亡，是一種最適于步兵戰(zhàn)士使用的新式武器。另外，微型無人機(jī)特別適用于城市環(huán)境，城市環(huán)境是以復(fù)雜眾多建筑物為特征的，城市活動一般是在建筑物之間或高度集中的居民區(qū)之間進(jìn)行的。因此，微型無人機(jī)在城市作戰(zhàn)和城市監(jiān)控等方面具有其獨特的優(yōu)勢。
在軍用方面，微型無人機(jī)主要用于低空偵察、通信、電子干擾和對地攻擊等任務(wù)。當(dāng)戰(zhàn)情發(fā)生在偏遠(yuǎn)山區(qū)時，這種情況經(jīng)常需要由幾名士兵組成的戰(zhàn)斗小組，在非傳統(tǒng)的作戰(zhàn)環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)。而微型無人機(jī)恰恰是一種供信息來源困難的戰(zhàn)斗小分隊使用的極好的武器裝備。這種微型無人機(jī)通過進(jìn)行小范圍的偵察，可向戰(zhàn)斗小組或單兵提供他們所需要的信息，這樣不僅可減少部隊在偵察過程中的傷亡，還可大大提高作戰(zhàn)效率。微型無人機(jī)還可用于信號干擾，雖然這種飛行器的干擾信號很小，但這種飛機(jī)可以靠近敵人雷達(dá)天線作用區(qū)，有效地干擾敵人雷達(dá)。它還可用于對地攻擊，如攜帶高能炸藥破壞對方雷達(dá)和通信中樞。另外，微型無人機(jī)還可用于目標(biāo)指示及生化武器探測等。
微型無人機(jī)在城市作戰(zhàn)中其優(yōu)勢尤為突出。它能夠在建筑物群中以緩慢的速度飛行，以便繞過障礙并且避免撞到墻上。它可飛到大型建筑物上執(zhí)行城區(qū)偵察任務(wù)，還可探測和查找建筑物內(nèi)部的敵對分子和恐怖分子，并可竊聽敵方作戰(zhàn)計劃等。
在民用方面，微型無人機(jī)可用于通信中繼、環(huán)境研究、自然災(zāi)害的監(jiān)視與支援。微型無人機(jī)還可用于邊境巡邏與控制、毒品禁運、農(nóng)業(yè)勘測，并在未來大型牧場和城區(qū)監(jiān)視等民用方面將具有廣闊的市場和應(yīng)用前景。
2國外微型無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
國外研究微型無人機(jī)的國家主要是美國，另外，英國、法國、德國、以色列和瑞典、加拿大等國也對微型無人機(jī)產(chǎn)生了極大的興趣。美國在研制微型無人機(jī)方面的進(jìn)展較快并取得了可喜的成果。
2.1多種布局方案出臺
最近，美國國防高級研究計劃局提出的微型無人機(jī)計劃已進(jìn)入飛行試驗階段。即將進(jìn)行飛行試驗的有四種不同尺寸的微型無人機(jī)模型（翼展為60.95厘米、48.26厘米、30.48厘米和15.24厘米）。另外，美國還進(jìn)行了直升翼和撲翼型微型無人機(jī)的研究。
2.2多種微型發(fā)動機(jī)即將試飛
美國國防高級研究計劃局正在研究用于無人機(jī)的小尺寸新型推進(jìn)系統(tǒng)，要求推力在1～10牛公斤級（噴氣式發(fā)動機(jī)或火箭推進(jìn)系統(tǒng)）。目前已能制造葉片長度大約為50厘米的噴氣發(fā)動機(jī)，不久將會進(jìn)一步微型化。另外還在研究一種微型柴油發(fā)動機(jī)。1999年12月翼展為20厘米的電動“微型星”無人機(jī)將首飛。
3微型無人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)
微型無人機(jī)是一個全新的課題，它將面臨著微電子和微工程技術(shù)的挑戰(zhàn)。目前，微工程技術(shù)已得到迅速發(fā)展，尤其在微型慣性傳感器（如加速表和陀螺儀等）方面已取得了顯著的進(jìn)展。但距微型無人機(jī)的實際需求還有較大差距，尚需進(jìn)行大量關(guān)鍵技術(shù)的研究與探討。
3.1微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)
微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上集成的一個獨立的智能系統(tǒng)。主要由傳感器、制動器、電源、信號處理和控制電路組成。其結(jié)構(gòu)特征尺寸為微米級至納微米級，整個系統(tǒng)的體積為1立方毫米級或更小。并具有微型化、低能耗、響應(yīng)快、可靠性高、易于更換、制造成本低等顯著優(yōu)點。新的微機(jī)電系統(tǒng)制造技術(shù)使得微型傳感器及微型發(fā)動機(jī)部件等的制造成為可能，并能應(yīng)用于如慣性導(dǎo)航儀、氣流探測系統(tǒng)、微型發(fā)動機(jī)、微型衛(wèi)星以及攝像機(jī)和發(fā)報機(jī)等。由于制造的部件尺寸很小，在微機(jī)電系統(tǒng)中大多采用單晶硅，在機(jī)械特性方面，它比超級合金或鈦等材料具有更好的性能并具有良好的電氣特性。該技術(shù)在微型無人機(jī)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
3.2光電傳感器技術(shù)
微型無人機(jī)的情報信息是探測系統(tǒng)通過光電信號提供的。光電傳感器可晝夜不間斷地提供完整的實時情報信息，它是滿足未來信息戰(zhàn)的一項關(guān)鍵技術(shù)。光電傳感器可提供高質(zhì)量的探測、識別與成像以及高分辨率的靜止圖象等。光電傳感器技術(shù)是未來探測技術(shù)的發(fā)展方向。
3.3微型動力裝置技術(shù)
微型無人機(jī)的尺寸只有十幾厘米大小，它的動力裝置會更小，估計為1厘米左右，甚至更小。因此微型無人機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的微型化難度更大。目前，美國研制的微型無人機(jī)動力裝置采用的是微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，其渦輪直徑只有8毫米，葉片長度為0.2毫米，它是利用集成電路技術(shù)，采用硅材料制成的。微型動力裝置采用氫氧燃料電池也是未來一種發(fā)展方向。
隨著先進(jìn)材料和虛擬制造技術(shù)的發(fā)展，微型無人機(jī)的實現(xiàn)在技術(shù)上是可行的。目前國外大部分技術(shù)已經(jīng)具備或正處于研制階段。預(yù)計到2020年，微工程的光學(xué)傳感器（紅外探測系統(tǒng)）、化學(xué)傳感器以及各種物理傳感器都將會成為現(xiàn)實。微電子設(shè)備的計算能力將會從現(xiàn)有設(shè)備單芯片的計算水平提高兩個數(shù)量級。采用微電子設(shè)備和微工程傳感器可使現(xiàn)有的無人機(jī)系統(tǒng)功能提高、重量減輕、成本降低。今后20年，微電子和微工程技術(shù)將會得到大力發(fā)展。
（摘自 網(wǎng)易 軍事科學(xué) 計秀敏）
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