高空长航时无人机技术发展新思路

世纪的关键技术之一 ．
收 稿 日期 ：０ １１ －９ ２ １—１２ ． 基金项 目： 国家 自然科 学基金 资助项 目（０ ７ ０ ２ ； ６９ ５ ７ ） 教育部新 世纪优 秀人才支持计 划资助项 目（ Ｃ Ｔ １－２ ） 航 空科学基 金 Ｎ Ｅ ．００ １ ； 资助项 目（ ０ １ １ １ １ ； 京 科 技 新 星 计划 资助 项 目 ２ １５５ ０ ９） 北 （０７ ０７ ２０ Ａ １ ）． 通信作者 ： 段海滨．Ｅｍ ｉ： ｂ ｕｎ ｕａ ｅｕ ｅ１ — ａｌ ｈ ｄａ ＠ｂ ａ．ｄ ． ｌ ．
ｓｆ ａｅ ｅ ａ ｌｄ ｃ ｎｒｌ ｏｔ ｒ — ｎ ｂ ｅ ｏ ｔ ：ｍｕ ｔ ｐ ａ ｆｒ ｉ ｒｂ ｔｄ ｃ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｗ ｏ ｌ ｌｔ ｍ ｄｓ ｉｕｅ ｏ ｐ ｒｔ ｉ ｏ ｔ ｏ
高空长航时 （ｉ —ｌｔｄ ｎ—ｎｕａｃ， Ａ Ｅ ｈｇ ａｔｕｅｌ ｇｅｄｒｎｅ Ｈ Ｌ ） ｈ ｉ ｏ 无人机是指飞行高度在１ ０ ８００ｍ以上 ， 时间不少于 飞行 ２ 的 无 人 驾 驶 飞 机 （ ｎｎｎｅ ｅ ａ ｖｈｃ ， ４ｈ ｕｉ ｎ ｄ ａｒ ｌ ｅｉ ｅ ａ ｉ ｌ
１ ５ 可 在 距 防空 武 器 发 射 区５５ ６ ｋ ９８ ０ｍ， ５ ｍ的范 围 外 活动 ， 具有 全天 候侦察 能力 ， 了满 足高空 长航 时 为 的任 务 要 求 ， 机 最 大起 飞 重 量 为 １ １ ｇ 其 中 飞 １６ ０ｋ ， 燃 料约６６ ０ｋ ， 油 系数 非 常 高 ， ０ ｇ 载 有效 地 利 用 了机
第 ７卷第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
智
能
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Ｖｏ ． ． １７ Ｎｏ ３
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险 区域执 行侦 察任 务时 ， 既不必 冒生命 危 险 ， 不需 也 派 遣护航 机保 护 ， 无人 机 还 能 昼夜 持 续 进 行 空 中侦 察探 测 ， 些 都 是 有 人 驾 驶 战 略 侦 察 机 所 不 及 这 的 ． 美 国 “ 球 鹰 ”为 例 ， 巡 航 高 度 可 达 以 全 其
面提升 高空长 航 时无 人 机 飞行 的安 全性 、 济 性 和 经 可靠性 ， 本文 将从 多 目标 组 合 优 化设 计 、 源 动 力 、 能 软件 使能 自主控 制 、 自主导 航 、 控 和 信息 传 输 、 测 多 机分 布协 同等方 面提 出高空 长航 时无人 机 的发 展思 路 ， 提升 高空 长航 时无 人 机 系 统方 面 的可 持续 发 可
展能 力 ， 强我 国在 相关 领 域 的 自主创 新 能 力 和 国 增
内的空 间 ， 机 采 用 了 大 展 弦 比的 直 机 翼 （ 展 为 飞 翼 ３ ． ， 了兼 顾低 可 探测 性 的要 求 ， ５ ５ｍ） 为 飞机 采 用 了 Ｖ型尾翼 和背 负式进 气 道 ． 全球 鹰 ” 同时携 带 光 “ 可 电、 红外 传感 系统 和合成孔 径雷 达 ， 既可进 行大 范 围 雷达 搜索 ， 又可 提供 ７ ｍ ４Ｇ 范 围 内 的光 电／ 外 图 红
Ｕ Ｖ …． Ａ ） 在未来 战争 中 ， 空长航 时无人 机将成 为侦 高 察卫星和有人 驾驶战 略侦察飞机 的重要补 充和增强手 段， 同时也成 为获 取战 略情报 的重 要手段 之一 ＿ 高 ２Ｊ －． ５ 空型长航时无 人机在 战场上 的任务是对敌 方进行战略 或战役 侦察 ， 具备持 久的情报收集 和战场监视能力 ， 并 且可转换成对地 作战平 台． 高空 长航时无 人机 已经成 为 当今各国武 器装备 发展 的重 点 ， 被美 国空 军列为 ２ １
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高 空长航 时无 人 机 与 有 人 驾 驶 战 略 侦 察 机 相 比 ， 最 主要 的优势 是不 必考虑 人 的安全 问题 ， 其 在危
碍， 能连 续地 监视运 动 的 目标 ．０６年 ， 一架 生 产 ２０ 第
型“ 全球鹰 ” 无人 机部 署 到 中东 地 区 ， 以支持 美 军 用 在伊 拉 克和 阿富汗 的军 事行动 ． 根 据我 国未来 无 人 机 发展 的战 略需 要 ， 了全 为
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像， 目标 定位 的 圆误 差概 率 最 小 可 达 ２ 另 外 装 ０ ｍ，
际竞 争力 ， 支撑 和引领 行业 发展 ， 为创新 型 国家建设 和保 障 国家安全 提供必 要 的发展 战略支 撑 ．
１ 高 空长航 时无人机技术发展 思路
中 图分 类 号 ：Ｐ ７ 文 献 标 志码 ： 文 章 编 号 ：６３ ７ ５ ２ １ ）３０ ９ －５ Ｔ ２３ Ａ １７ － ８ （０ ２ ０ －１５０ ４
Ｎｅ ｔ ｏ ｈ ｓ ｏ ｈｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｏ ＡＬＥ ｗ ｈ ｕｇ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｆ ａ Ｈ ＵＡＶ
传输 、 空天地多机分布协 同等 方面给出了可行技术方案和重点研究方 向． 这些 技术的实现 可增强高空 长航时无人 机 系统方 面的可持续 发展能力 ， 支撑 和引领相 关领域的技术发展．
关键词 ： 高空长航时无人机 ；多 目标组合优化 ；气动一 隐身一体化 ；软件使能 自主控制 ； 多机分 布协 同
军装备部 ， 北京 １０ ４ ） ０ ８ ３
摘
要： 根据未来航空发展 的战略需要 ， 向新一代高 空长航 时无人 机 的系统设计 ， 面 十分有必要 开展探索性 、 创新 性
和 面向高空长航 时无 人机的关键技术研究． 提出了高空长航时无人机技术 发展 的新 思路和其瓶 颈问题 的解决 方案． 重点从 高空 长航 时无 人机多 目标组合优化 、 气动— 隐身一体化 、 能源 动力 、 软件使能 自主控制 、 自主导航 、 测控 和信 息
古
同 ， 航 时 无 人 机 技 术 发 展 新 思 路 ｉ长
段 海滨 ， 范彦铭 张 雷 ，
（． １ 北京航 空航天 大学 自动化科 学与电气工程学院 ， 北京 １０ ９ ； ． ０ １ １ ２ 北京航 空航 天 大学 飞行 器控 制一 体化技 术重
．
点实验 室， 北京 １０ ９ ； ． ０ １１ ３ 中国航 空工业 集团公 司 沈阳飞机设计研 究所 ， 宁 沈 阳 １０ ３ ； ． 辽 １０ ５ ４ 中国人 民解放 军 空
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பைடு நூலகம்
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