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整理人: only(1999-11-26 04:25:41), 站内信件
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微型无人机的应用前景及其关键技术
90年代是无人机蓬勃发展的崭新时代。在大型长航时无人机问世之后，又相继提出了
战斗无人机和微型无人机等小型或微型无人机方案。微型无人机是适于未来城市作战和
野外步兵作战环境的一种新式武器。
据国外有关资料报道，微型无人机（MAV）的大小最终发展趋势是飞机的直径或翼展
在18厘米以下，重量在几十克至500克之间的无人机。其外形酷似各种昆虫。这种飞机
的最佳使用高度为45～60米，最高可达150米。飞行速度将达到80千米/小时。作用距离
为10千米。初步研究表明，微型无人机在军、民两个领域都将具有广阔的应用前景。
一、微型无人机的应用前景
为了满足未来野外分散部队和城区作战的需要，1995年美国就提出了微型无人机
的概念，并进行了可行性研究。微型无人机的突出特点是尺寸小、重量轻、成本低、
功能强、用途广及携带方便。特别适于班排级或分散小组的步兵战士使用。微型无人机
将给步兵战士一种全新的战情感知，可提高步兵战士的作战效率并减少伤亡，是一种最
适于步兵战士使用的新式武器。另外，微型无人机特别适用于城市环境，城市环境是以
复杂众多建筑物为特征的，城市活动一般是在建筑物之间或高度集中的居民区之间进行
的。因此，微型无人机在城市作战和城市监控等方面具有其独特的优势。
在军用方面，微型无人机主要用于低空侦察、通信、电子干扰和对地攻击等任务。
当战情发生在偏远山区时，这种情况经常需要由几名士兵组成的战斗小组，在非传统的
作战环境下执行任务。而微型无人机恰恰是一种供信息来源困难的战斗小分队使用的极
好的武器装备。这种微型无人机通过进行小范围的侦察，可向战斗小组或单兵提供他们
所需要的信息，这样不仅可减少部队在侦察过程中的伤亡，还可大大提高作战效率。微
型无人机还可用于信号干扰，虽然这种飞行器的干扰信号很小，但这种飞机可以靠近敌
人雷达天线作用区，有效地干扰敌人雷达。它还可用于对地攻击，如携带高能炸药破坏
对方雷达和通信中枢。另外，微型无人机还可用于目标指示及生化武器探测等。
微型无人机在城市作战中其优势尤为突出。它能够在建筑物群中以缓慢的速度飞行
，以便绕过障碍并且避免撞到墙上。它可飞到大型建筑物上执行城区侦察任务，还可探
测和查找建筑物内部的敌对分子和恐怖分子，并可窃听敌方作战计划等。
在民用方面，微型无人机可用于通信中继、环境研究、自然灾害的监视与支援。微
型无人机还可用于边境巡逻与控制、毒品禁运、农业勘测，并在未来大型牧场和城区监
视等民用方面将具有广阔的市场和应用前景。
二、 国外微型无人机发展现状
国外研究微型无人机的国家主要是美国，另外，英国、法国、德国、以色列和瑞
典、加拿大等国也对微型无人机产生了极大的兴趣。美国在研制微型无人机方面的进展
较快并取得了可喜的成果。
1.多种布局方案出台
最近，美国国防高级研究计划局提出的微型无人机计划已进入飞行试验阶段。即将
进行飞行试验的有四种不同尺寸的微型无人机模型（翼展为60.95厘米、48.26厘米、
30.48厘米和15.24厘米）。另外，美国还进行了直升翼和扑翼型微型无人机的研究。
2.多种微型发动机即将试飞
美国国防高级研究计划局正在研究用于无人机的小尺寸新型推进系统，要求推力
在1～10十牛公斤级（喷气式发动机或火箭推进系统）。目前已能制造叶片长度大约为
50厘米的喷气发动机，不久将会进一步微型化。另外还在研究一种微型柴油发动机。
1999年12月翼展为20厘米的电动“微型星”无人机将首飞。
三、微型无人机的关键技术
微型无人机是一个全新的课题，它将面临着微电子和微工程技术的挑战。目前，
微工程技术已得到迅速发展，尤其在微型惯性传感器（如加速表和陀螺仪等）方面已
取得了显著的进展。但距微型无人机的实际需求还有较大差距，尚需进行大量关键技
术的研究与探讨。
1．微机电系统技术
微机电系统（MEMS）是微电路和微机械按功能要求在芯片上集成的一个独立的智
能系统。主要由传感器、制动器、电源、信号处理和控制电路组成。其结构特征尺寸
为微米级至纳微米级，整个系统的体积为1立方毫米级或更小。并具有微型化、低能耗
、响应快、可靠性高、易于更换、制造成本低等显著优点。新的微机电系统制造技术
使得微型传感器及微型发动机部件等的制造成为可能，并能应用于如惯性导航仪、气
流探测系统、微型发动机、微型卫星以及摄像机和发报机等。由于制造的部件尺寸很
小，在微机电系统中大多采用单晶硅，在机械特性方面，它比超级合金或钛等材料具
有更好的性能并具有良好的电气特性。该技术在微型无人机领域具有广阔的应用前景。
2．光电传感器技术
微型无人机的情报信息是探测系统通过光电信号提供的。光电传感器可昼夜不间
断地提供完整的实时情报信息，它是满足未来信息战的一项关键技术。光电传感器可
提供高质量的探测、识别与成像以及高分辨率的静止图象等。光电传感器技术是未来
探测技术的发展方向。
3．微型动力装置技术
微型无人机的尺寸只有十几厘米大小，它的动力装置会更小，估计为1厘米左右，
甚至更小。因此微型无人机推进系统的微型化难度更大。目前，美国研制的微型无人
机动力装置采用的是微型涡轮喷气发动机，其涡轮直径只有8毫米，叶片长度为0.2毫
米，它是利用集成电路技术，采用硅材料制成的。微型动力装置采用氢氧燃料电池也
是未来一种发展方向。
随着先进材料和虚拟制造技术的发展，微型无人机的实现在技术上是可行的。目
前国外大部分技术已经具备或正处于研制阶段。预计到2020年，微工程的光学传感器
（红外探测系统）、化学传感器以及各种物理传感器都将会成为现实。微电子设备的
计算能力将会从现有设备单芯片的计算水平提高两个数量级。采用微电子设备和微工
程传感器可使现有的无人机系统功能提高、重量减轻、成本降低。今后20年，微电子
和微工程技术将会得到大力发展。 (计秀敏）
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信言不美,美言不信;善者不辩,辩者不善
知者不博,博者不知;圣人不积,既以为人
己愈有,既以与人,己愈多
天之道,利而不害;圣人之道,为而不争
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