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无人机的发展与现役无人机
10151073 赵翰文
无人机的历史，从靶机开始：在第一次世界大战时，人类已经拥有无人机的构想，它有很多种的名称：无人飞机（Pilotless Aeroplane）、无线遥控飞机（Radio-controlled Aeroplane）、空中鱼雷（Aerial Torpedo）、飞行炸弹（Flying Bomb），从名字就可以看出这些无人机大多是使用后就抛弃的，作用类似于现在的导弹。而最初实用化的无人机是地对空射击靶，外形基本和现在的遥控模型一样小，30 年代在各大航空主力国普及
1909年，美国发明家埃尔默.斯佩里（Elmer Sperry)发命了一种陀螺仪装置以控制飞行器的稳定性，这便是现代惯性导航系统的前身。有了这，飞机就可以平稳的飞行。
美国海军寇蒂斯N-9型教练机被成功改造为首架无线电控制的无人机。但它几乎就像一次性飞机一样，说白了，就是能控制的大型航模。
后来，美国海军对这技术产生了兴趣，要求发明一种“空投鱼雷”，这大概是现在巡航导弹的祖宗吧。于是，美国西屋电气公司便成功发明了无人机无线电控制技术。此后80多年里，惯性制导和无线电控制成了无人机控制的核心。于是1917年12月，名叫“斯佩里”的空投鱼雷成功首飞。成为第一价为 无人机。
1917年：斯佩里（Sperry）空中鱼雷号

但是该型飞机需要在铁轨上进行加速起飞，实战价值不高，反应慢。在这种要求下，“斯佩里”的升级型“凯特灵”出现了。它从笨重的铁轨式起飞变为手推车式。这样让它有了实用的作战价值，不再需要笨重的铁轨起飞。于是在一战将要结束的时候，美军下了大量的凯特灵飞虫的订单，但在它被派上战场之前战争就已经结束了。
1917年：凯特灵（Kettering）空中鱼雷号
1935年:DH.82B 蜂王号（DH.82B Queen Bee）
在此之前的空中飞行器飞不回起飞点，无法重复使用，是一次性的。蜂王号的发明，使得无人机能够回到起飞点，使得这项技术更具有实际价值。蜂王最高飞行高度17000英尺（约合5182米），最高航速每小时100英里（约合160公里），在英国皇家空军服役到1947年。从此无人机的发展逐步步入正轨。

1944年：复仇武器1号（V-1 Revenge Weapon1）

二战期间，阿道夫·希特勒希望拥有攻击非军事目标的飞行炸弹，因此德国工程师弗莱舍·福鲁则浩（Fieseler Flugzeuhau）于1944年设计了一架速度达到每小时470英里的无人机。著名的复仇者一号（Vergeltungswaffe）为攻击英伦列岛而设计，也是当代巡航导弹的先驱。复仇者一号载弹量比前代更大，经常搭载多达2000磅（约合908千克）的导弹，，复仇者一号从弹射道发射后能按照预先程序飞行150英里。英国有900多人死于该型无人机之下。该无人机也是第一架在实战中取得“赫赫战果”的无人机。

1955年：瑞安火蜂号（Ryan Firebee） 火蜂号生产车间
二战结束后，无人机和有人机一样进入了喷气时代。1951 年 1 月，瑞安公司试飞了“火蜂I”的样机，它最初是亚音速设计而随着技术的不断革新终于出现了超音速的样机 166 号“火蜂II”。由于火蜂系列大获成功订单不断，因此瑞安公司干脆放弃有人机而改为专营无人机。“火蜂”可以由大型飞机从空中发射，也可由陆地（舰上）弹射，利用远距遥控飞行；任务完成后即打开降落伞回收。在越战中“火蜂”首次登场亮相，它当时被归类为 RPV（Remotely Piloted Vehicle）。60 年代后半期美军对北越的轰炸急剧升级，北越空军迎击力度的不断增强使得单机侦察异常危险。美国于是顺理成章地选用“火蜂 I”作为排头兵，从 1962 年开始美空军以“狩猎远征”为名开始使用“火蜂 I”到北越空域遂行侦察。
“火蜂”基本型称为 147 型，使用一台 8 千牛的 CAE J69 型喷气引擎推进，翼展 4 米、全长 8 米，重量仅 1,500 公斤。在其机身内部或机翼下的吊舱内安装相机。在北越的“火蜂 I”由 DC-130 大力神母机在空中发射，并根据母机的操纵指示侵入北越领空，侦察结束后飞到南越海岸放出降落伞，此时等候在此的 CH-53 直升机在空中将其回收飞返基地。这种奇异的不着陆方式称为 MARS（Mid-Air Recovery Systerm）此项任务主要由美国空军第 100 战略侦察航空团（100SRW）的分遣队执行，基地设在南越的边和（音译）。整个越南战争期间共起飞过 2,500 架次的“火蜂”，但是损失情况一直没有公布。

1963年：洛克希德M-21和D-21

M-21型是黑鸟系列中最早的产品A-12型飞机的变体，它是用来搭载洛克希德D-21高空无人机的母机。M-21和D-21同属一个1963年到1968年间进行的秘密项目，这个项目直到四十年后才为人所知晓。M-21型的改进在于新增供发射操作员乘坐的副驾驶舱。这两型飞行器于1969年到1971年开展对罗布泊核试验场的四项侦察活动。但四次出击全部遭到失败。其中前三次成功拍摄到情报照片，但全部回收失败，而第四次则在进入中国领空后失踪。
21机型的后续生产在1966年因为D-21在发射过程中和M-21母舰之间发生撞击事故而被取消。
1986年：先锋（The Pioneer）RQ-2A
据美国海军介绍，于1986年12月首飞的先锋系列无人机为战术指挥官提供了特定目标以及战场的实时画面，执行了美国海军“侦察、监视并获取目标”等各种任务。这套无人定位系统的花销很小，满足了20世纪80年代美国在黎巴嫩，格林纳达以及利比亚以低代价开展无人获取目标的要求，并首次投入实战。先锋号现在仍在服役，通过火箭助力起飞，起飞重量416磅，航速每小时109英里。飞机能够漂浮在水面，并且通过海面降落进行回收。“先锋”为固定起落架式，在两个尾翼之间装有 21 千瓦的双缸汽油引擎，螺旋桨驱动方式。1985 年美国取得它的生产权之后立即普及到陆、海军和陆战队中，陆军和海军陆战队使用移动式发射架使“先锋”起飞，主要用于侦察、目标搜索和战损评估等；海军“先锋”则使用舰载发射架，主要观测弹着点。美军在海湾战争中共出动“先锋”共 183 个架次，合计飞行时间 1,083.1 小时。其间居然有伊拉克士兵向“先锋”摇白旗要求投降。

1994年：MQ捕食者无人机
通用原子公司（General Atomics）在1994年制造了MQ捕食者无人机。捕食者的升级版能够将完全侦查用途的飞机改造成用于携带武器并攻击目标。在美国空军服役的捕食者已超过125多架，六架则在意大利空军服役。捕食者无人机在联合国及北约在1995年对波斯尼亚的战役中首次使用，同时也出现美军阿富汗和伊拉克战场上，不过正逐步被淘汰。

RQ-7B幻影是无人机家族中最小的一个，被美国陆军和海军陆战队用于伊拉克和阿富汗战场。这个系统能够定位并识别战术指挥中心125公里之外的目标，让指挥官的观察，指挥，行动都更加敏捷。幻影200广泛使用于中东地区，截止2010年5月份的累积飞行时间已经达到500000小时。
2004年: RQ-7B 幻影200

2010年：全球鹰
全球鹰高空飞行器拥有长时间飞行能力。服役美国空军的该类无人机装备了能够开展情报收集、侦察以及监视等功能的综合传感器。2001年开始研发的全球鹰项目成为航空历史的重大标杆。有人驾驶的机器都没有能飞跃太平洋的。这是已知的第一架能够不经停直接飞越太平洋的无人机，该无人机在2006年7月获准在美国领空飞行。
“全球鹰”可同时携带光电、红外传感系统和合成孔径雷达。光电传感器工作在0.4到0.8微米波段，红外传感器在3.6到5微米波段。光电系统包括第三代红外传感器和一个柯达(kodak) 数字式电耦合器件(ccd)。合成孔径雷达具有一个x波段、600mhz、3.5千瓦峰值的活动目标指示器。该雷达获取的条幅式侦察照片可精确到1米，定点侦察照片可精确到0.30米。对以每小时20到200千米行驶的地面移动目标，可精确到7千米。一次任务飞行中，“全球鹰”既可进行大范围雷达搜索，又 可提供7.4万平方千米范围内的光电/红外图像，目标定位的圆误差概率最小可达20米。装有1.2米直径天线的合成孔径雷达能穿透云雨等障碍，能连续的监视运动的目标。

中国现役无人机：

2007：翼龙
翼龙无人机是由中航工业研制的一种中低空、军民两用、长航时多用途无人机。它装配一台活塞发动机具备全自主平轮。“翼龙”无人机可携带各种侦察、激光照射/测距、电子对抗设备及小型空地打击武器。可执行监视、侦查及对地攻击任务等任务，也可用于维稳、反恐、边界巡逻等。此外，“翼龙”无人机也可广泛应用于民用和科学研究等领域，如 灾情监视、缉私查毒、环境保护、大气研究，以及地质勘探、气象观测、大地测量、农药喷洒和森林防火等。2012年11月13日，“翼龙”无人机系统实物亮相珠海航展。
翼龙无人机采用正常式气动布局，大展弦比中单翼，V型尾翼，机身尾部装有一台活塞式发动机，机翼带襟翼和襟副翼，V尾没有方向/升降舵，采用前三点式起落架，具有收放和刹车功能，机体结构选用铝合金材料，天线罩采用透波复合材料机身长9.34米，翼展14米，机高2.7米，翼龙飞机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留。该无人机不仅具备对敌目标进行精确打击的能力。还能够携带侦察设备对敌方目标进行远距离长航时侦察的能力，总体性能已经达到了国际上同类型无人机的先进水平。因而，一亮相便受到许多国家的高度关注。

课后问题1：翼龙实弹打击运用了什么图像处理技术？
答：应用了“图像复原”“图像增强”、“压缩编码”、“目标识别”。首先由飞机拍摄目标照片，但是由于飞机本身产生晃动等不稳定因素，图像是模糊的，因此先要进行图像复原，在进行图像增强。之后又飞机把图像压缩后转送会控制车内，有车内人员识别目标锁定并对目标进行实时打击。
问题2：谍影重重里面那个主角用一个圆盘抵挡捕食者追踪的原理是什么？
答：影片中，由于主角体内存在的芯片的功能是发射电信号给无人机然后无人机对他进行追踪，所以当主角把铝盘绑在大腿上可以暂时产生静电屏蔽，使信号无法传回无人机，所以无人机暂时无法追踪到他。
事实上，剧中飞机是捕食者的升级版，其中一个升级内容就是加装了防弹装甲和生命探测装置，因此谍影重重4的狙击枪打无人机的情节纯属虚构，是不可能实现的。
首先，收割者在阿富汗战场上的表现已经可以证明，它执行一次定点清除任务并不是靠着信号浮标的有无来判断目标是否被摧毁，而是赤裸裸的生命探测装置，是热导和生命体脉冲共振技术的应用，也正因为如此，美军一旦出动收割者，打击范围内会寸草不留，别说狼了，就是小老鼠都得确保炸死。
第二，reaper的致命位置是前端卫星导航器，即便子弹可以击穿导航器，reaper的16个摄像头和主摄像头并不会停止工作，因此一枪下去没有视频信号也纯属胡编。
第三，reaper的热导反制技术将第一时间定位开枪的人所在位置，因此cross根本就逃不掉
综上所述，如果你被美军reaper盯上了，最好的方法还是防空洞，除此之外别无良策