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無人機(jī)整機(jī)
無人機(jī)配件
無人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具早在2007年，在一次反戰(zhàn)示威活動(dòng)上空盤旋著一群怪誕的飛行物，這招致人們對(duì)美國(guó)政府涉嫌秘密研發(fā)昆蟲無人機(jī)的指責(zé)。官方的否認(rèn)以及昆蟲學(xué)家有關(guān)它們實(shí)際是蜻蜓的說法，都未能平息人們的猜測(cè)。接下來的一年，美國(guó)空軍揭開了昆蟲大小間諜飛機(jī)的神秘面紗，聲稱它們“微小如大黃蜂”，難以被發(fā)現(xiàn)，并可飛入建筑物中“進(jìn)行拍照，錄音，甚至襲擊抵抗分子和恐怖分子”。
研究表明，基于昆蟲結(jié)構(gòu)力學(xué)可以設(shè)計(jì)出微型飛行器，能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上空盤旋執(zhí)行偵察任務(wù)?？茖W(xué)家們從那些經(jīng)過千萬年進(jìn)化具備了完美飛行條件的動(dòng)物身上獲得了啟發(fā)。
長(zhǎng)期以來，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局一直在對(duì)納米-仿生微型無人機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。研究研發(fā)出的仿生無人機(jī)，有蟲子的眼睛，蝙蝠的耳朵，鳥的翅膀，甚至還有蜜蜂的絨毛等，以感知生物、化學(xué)和核武器。
美國(guó)研制出的納米無人機(jī)平臺(tái)主要有三種：固定翼、旋翼及撲翼式。
早在1996年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局就同航空環(huán)境公司簽署了一份研制合同，進(jìn)行制造微型無人機(jī)的可行性研究。該公司隨后制造出了“黑寡婦”固定翼微型無人機(jī)。這種無人機(jī)采用飛翼式布局，整體形狀為長(zhǎng)方形，翼展15.2厘米，重量不到85克。該機(jī)前部裝有螺旋槳，靠電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。該機(jī)采用無線遙控方式，可連續(xù)飛行30分鐘，飛行半徑1.8公里，機(jī)上裝有一部攝像機(jī)和傳輸設(shè)備。隨后幾年，航空環(huán)境公司還開發(fā)了這種無人機(jī)的鋰電池和燃料電池版本，載重量和飛行距離都有了很大提升。
在旋翼機(jī)方面，美國(guó)Lutronix公司曾研制出一種微型旋翼無人機(jī)。該機(jī)續(xù)航時(shí)間為30分鐘?？梢圆捎脝涡砗蛯?duì)轉(zhuǎn)雙旋翼的不同類型?；拘椭睆綖?0厘米，重316克，有效載荷大約100克。美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)GRASP實(shí)驗(yàn)室在2012年也展示了像蜂群一樣成群飛行的由20架納米4旋翼無人機(jī)組成的同步飛行陣列。
撲翼式無人機(jī)通過模仿鳥類或昆蟲的飛行方式。2011年，美國(guó)航空環(huán)境公司推出一款名為“納米蜂鳥”的撲翼式無人機(jī)，堪稱仿生機(jī)器人的典范之作。該無人機(jī)外形酷似蜂鳥，長(zhǎng)僅16厘米，重量不及一個(gè)5號(hào)電池?！凹{米蜂鳥”無人機(jī)的翅膀像紙一樣纖薄，每秒鐘能拍打20-40次。通過改變翅膀的角度和形狀對(duì)飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，它在空中的盤旋時(shí)間能超過11分鐘。這個(gè)小巧的“蜂鳥”身上安裝有微型攝像機(jī)和遙控裝置，可以從窗戶或其他小開口飛進(jìn)飛出，可用于室內(nèi)外偵察。它在空中十分穩(wěn)定，即使在強(qiáng)風(fēng)中也具有良好的操控性。
此外，美國(guó)還研制出了一種“納米蜻蜓”。這種無人機(jī)翼展僅有5厘米，最高飛行速度為每秒15米，可以連續(xù)飛行15分鐘。機(jī)上安裝有電子元件、電池、攝像機(jī)、控制器等。
難關(guān)1 飛行時(shí)間
由于納米無人機(jī)體形小巧，使其搭載的電池的體積和容量有限，導(dǎo)致其飛行時(shí)間和航程較短以及有效載荷較小。已面世的納米無人機(jī)的航程從幾百米到數(shù)公里不等，僅能執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)性的戰(zhàn)場(chǎng)偵察任務(wù)。未來使用燃料電池等下一代電池技術(shù)或利用機(jī)身天線接收地面?zhèn)魉偷奈⒉芰康姆绞侥軌驍U(kuò)展無人機(jī)的航程，但要成為真正的間諜無人機(jī)，還需要技術(shù)方面的突破。
難關(guān)2 保持航線
納米無人機(jī)體積小而速度低，機(jī)翼載荷很小，飛行更像小鳥和大昆蟲，幾乎不存在慣性，很容易受到不穩(wěn)定氣流，如城市樓群中的陣風(fēng)以及風(fēng)雨的影響。在這種情況下如何保持其航線，并可執(zhí)行操作人員的機(jī)動(dòng)命令，是飛行控制方面的一大挑戰(zhàn)。
難關(guān)3 遠(yuǎn)距離通信
此外，納米無人機(jī)要執(zhí)行偵察或間諜任務(wù)，機(jī)上必須搭載各種偵察傳感器，如電視攝像機(jī)、紅外、音響及生化探測(cè)器等。這些都必須是超輕重量的微型傳感器，因而部件小型化是傳感器技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。一旦飛到空中，納米無人機(jī)需要保持它與操作人員之間的通信聯(lián)系，而這種無人機(jī)的尺寸限制了無線電的頻率及通信距離，如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信也成為納米無人機(jī)未來發(fā)展道路上的主要挑戰(zhàn)之一。
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