论文部分内容阅读
小型无人机目标小、噪音低、雷达和可视信号弱，而且携带方便、机动灵活、能够随时随地使用。在城区、山区等复杂地形环境中，它可为作战部队实时提供第一手的情报信息。成为当前的个前沿和热点研究领域。目前，美国已经研制成功并装备了FQM－151A“指针”、“涂鸦”、“龙眼”等小型无人机：法国正在研制“蜻蜓”小型无人机：以色列研制成功“陨石”小型无人机；英国开发成功MSW-10小型无人机。德国也不甘落后，研制成功并装备了几种小型无人机。
“阿拉丁”无人机
ALADIN一词是德文“近程成像空中支持侦察无人机”的缩写，音译为“阿拉丁”。由于在研制过程中借鉴了“月神”一2000无人机的设计经验，因此EMT公司在很短时间内就顺利生产出两架样机，并进行了试飞。2001年，德国陆军与EMT公司签订了合同，正式启动“阿拉丁”无人机的研发工作，
套“阿拉丁”无人机系统由1架无人机、1个地面控制站和1～2名操作人员组成，通常与“非洲小狐”侦察车配合使用，执行近距离侦察任务。平时“阿拉丁”被拆解并装在一个600×300×400毫米的箱子内以便于携带。使用时，操作人员可在数分钟内完成无人机的组装，用手抛或弹射索发射。该系统的自动化程度高，操作人员无需进行专业培训。
“阿拉丁”无人机长1．57米，翼展1．46米，高0．38米，总重量不超过4千克。动力装置为电动机，由蓄电池供电，飞行速度为40～70千米／小时。最低飞行高度为30米，通常飞行高度为100～300米，作战半径为10千米，续航时间通常可超过30分钟，具体时间需视所携载的任务载荷和蓄电池而定。
在白天执行任务时，“阿拉丁”的任务载荷选用4台分辨率为752～582像素的彩色电视摄像机：1台用于飞行导航，2台下视摄像机(分别用广角和长焦镜头)和1台装在无人机左侧的下视摄像机。在夜间侦察时，其任务载荷选用1台分辨率为320×280像素的斜前视红外热成像电视摄像机，和1台分辨率为752×582像素的斜前视彩色电视摄像机。
“阿拉丁”采用了自主化的防撞系统，飞行过程中不会碰撞到建筑物、高塔之类的障碍物，飞行安全性好。
地面控制站带有耐震的控制器和数据链天线，总重量小于17千克，有效控制范围超过5千米。地面控制站有背带，便于操作人员背负携带。通常由一人操作地面控制站，另外一人负责操控无人机。当无人机飞出去数分钟后，地面控制站即可全自主工作。在飞行过程中，操作人员也可以根据任务需求，调整“阿拉丁”的飞行路线。另外，操作人员还可以指令控制“阿拉丁”在指定区域上空盘旋飞行，用安装在侧面的摄像机观察目标。视频可自动存储在录像带上，供随后进行评估。
2002年7月，德国陆军与EMT公司签订了购买6套“阿拉丁”无人机系统的合同。2003年4月底，德国驻阿富汗国际安全援助部队(ISAF)接收了上述6套系统。到2004年，这批“阿拉丁”无人机共出动了71架次，损失了5架。2005年，德国陆军又订购了115套“阿拉丁”无人机系统。2006年4月，荷兰购买了10架“阿拉丁”无人机和5套地面控制站，供其驻阿富汗部队使用。
FanCopter无人机
随着越来越多的作战任务需要在城区环境中执行，“阿拉丁”小型无人机已不能完全满足德军的需求，例如不能对建筑物内部(室内)进行侦察。因此，2006年初，德国总装备部计划发展小型垂直起落(VTOL)无人机，并明确提出了要能在室内和户外均可使用，作战半径最好能达到1千米。
随后，德国总装备部向德国工业界发出了竞标邀请函。共有5个团队的无人机参加竞标，德国陆军于2006年6月底对上述5种无人机进行飞行试验。其中，FanCopter无人机已累计完成了1000次飞行试验，并于2006年5月在柏林航展上进行了室内飞行演示，比另外4种的研制进度要快些。EMT公司对外宣称，FanCopter无人机的研制工作预计今年底即可结束。
实际上，EMT公司早在2004年上半年就已开始研制FanCopter小型无人机。但为了满足德国军方提出的要求，EMT公司对其设计进行了较大的改动。现有设计结构简单，性能有所提高。 在外形尺寸方面，现有设计直径为65厘米，比早期设计提高5厘米；两者高度同为40厘米。早期的4个固定着陆支架改为现在的3个外伸式着陆支架；早期的两个转子发动机分装在机顶和底部，现在装在无人机中央，有上下两个反向旋转的旋翼，并分别在3条支撑臂上各加了1个小发动机，用以控制无人机。
在重量方面，早期设计仅重0．75千克，而现有设计小于1．3千克，可携载250克有效载荷。
在性能方面，除作战半径维持在500米以上外，现有设计续航时间从原来的15分钟增加到了20分钟。现有设计还可以像鸟儿一样“栖息”在某处(如城区建筑物屋顶上)“居高临下”长时间监视，最长可达2小时。当然，控制人员也可以控制它断断续续地进行监视，而早期设计不具备这样的性能。由于系统的噪音很小，即便离目标很近，也不易被发现。结构紧凑的外形加上采用了性能更好的防撞系统使现有设计可飞入建筑物内进行侦察，且不易被发现。
FanCopter无人机的携行和操作仅需要一人，且极为简单。地面控制器为带有显示器的双操纵杆控制器，控制人员通过无人机上摄像机反馈回来的视频图像直接控制其飞行，在很短时间内即可熟练掌握，FanCopter可自主起飞和降落，如果预先编定了飞行航点，它可全程自主执行侦察任务。当然，操作人员也可介入控制无人机。在操作人员引导FanCopter进入侦察区域后，无人机的自动驾驶仪开始工作，控制无人机自主飞行，从而使得操作人员可专注地观察目标区域。在此过程中，操作人员只需要选择飞行方向。期间，自动驾驶仪控制无人机的飞行姿态。所侦察到的视频图像或静态照片可实时传输回500米外的地面控制器上。此外，这些侦察到的信息可随时通过各种接口分发给其它用户。
FanCoNer的白天侦察设备为1部带广角镜头的彩色CCD摄像机和1部带长焦镜头、可在2个轴上倾斜转动的彩色CCD摄像机，分辨率均为752～582像素。前者用于全方位对目标区域进行侦察，后者主要在无人机“栖息”在某处长时间侦察时使用另外，还可以选用高分辨率静物照相机拍摄到的照片先存在无人机上的储存器内，待无人机返回后下载到控制器上读取分析。
夜间侦察时，可使用红外摄像机或高分辨率微光摄像机，分辨率分别为320×240像素和752×582像素。如果夜间满天星星，天气较好，微光摄像机可以直接使用；如天气情况较差，则需要红外照射器配合使用。
[编辑／秦蓁]
“阿拉丁”无人机
ALADIN一词是德文“近程成像空中支持侦察无人机”的缩写，音译为“阿拉丁”。由于在研制过程中借鉴了“月神”一2000无人机的设计经验，因此EMT公司在很短时间内就顺利生产出两架样机，并进行了试飞。2001年，德国陆军与EMT公司签订了合同，正式启动“阿拉丁”无人机的研发工作，
套“阿拉丁”无人机系统由1架无人机、1个地面控制站和1～2名操作人员组成，通常与“非洲小狐”侦察车配合使用，执行近距离侦察任务。平时“阿拉丁”被拆解并装在一个600×300×400毫米的箱子内以便于携带。使用时，操作人员可在数分钟内完成无人机的组装，用手抛或弹射索发射。该系统的自动化程度高，操作人员无需进行专业培训。
“阿拉丁”无人机长1．57米，翼展1．46米，高0．38米，总重量不超过4千克。动力装置为电动机，由蓄电池供电，飞行速度为40～70千米／小时。最低飞行高度为30米，通常飞行高度为100～300米，作战半径为10千米，续航时间通常可超过30分钟，具体时间需视所携载的任务载荷和蓄电池而定。
在白天执行任务时，“阿拉丁”的任务载荷选用4台分辨率为752～582像素的彩色电视摄像机：1台用于飞行导航，2台下视摄像机(分别用广角和长焦镜头)和1台装在无人机左侧的下视摄像机。在夜间侦察时，其任务载荷选用1台分辨率为320×280像素的斜前视红外热成像电视摄像机，和1台分辨率为752×582像素的斜前视彩色电视摄像机。
“阿拉丁”采用了自主化的防撞系统，飞行过程中不会碰撞到建筑物、高塔之类的障碍物，飞行安全性好。
地面控制站带有耐震的控制器和数据链天线，总重量小于17千克，有效控制范围超过5千米。地面控制站有背带，便于操作人员背负携带。通常由一人操作地面控制站，另外一人负责操控无人机。当无人机飞出去数分钟后，地面控制站即可全自主工作。在飞行过程中，操作人员也可以根据任务需求，调整“阿拉丁”的飞行路线。另外，操作人员还可以指令控制“阿拉丁”在指定区域上空盘旋飞行，用安装在侧面的摄像机观察目标。视频可自动存储在录像带上，供随后进行评估。
2002年7月，德国陆军与EMT公司签订了购买6套“阿拉丁”无人机系统的合同。2003年4月底，德国驻阿富汗国际安全援助部队(ISAF)接收了上述6套系统。到2004年，这批“阿拉丁”无人机共出动了71架次，损失了5架。2005年，德国陆军又订购了115套“阿拉丁”无人机系统。2006年4月，荷兰购买了10架“阿拉丁”无人机和5套地面控制站，供其驻阿富汗部队使用。
FanCopter无人机
随着越来越多的作战任务需要在城区环境中执行，“阿拉丁”小型无人机已不能完全满足德军的需求，例如不能对建筑物内部(室内)进行侦察。因此，2006年初，德国总装备部计划发展小型垂直起落(VTOL)无人机，并明确提出了要能在室内和户外均可使用，作战半径最好能达到1千米。
随后，德国总装备部向德国工业界发出了竞标邀请函。共有5个团队的无人机参加竞标，德国陆军于2006年6月底对上述5种无人机进行飞行试验。其中，FanCopter无人机已累计完成了1000次飞行试验，并于2006年5月在柏林航展上进行了室内飞行演示，比另外4种的研制进度要快些。EMT公司对外宣称，FanCopter无人机的研制工作预计今年底即可结束。
实际上，EMT公司早在2004年上半年就已开始研制FanCopter小型无人机。但为了满足德国军方提出的要求，EMT公司对其设计进行了较大的改动。现有设计结构简单，性能有所提高。 在外形尺寸方面，现有设计直径为65厘米，比早期设计提高5厘米；两者高度同为40厘米。早期的4个固定着陆支架改为现在的3个外伸式着陆支架；早期的两个转子发动机分装在机顶和底部，现在装在无人机中央，有上下两个反向旋转的旋翼，并分别在3条支撑臂上各加了1个小发动机，用以控制无人机。
在重量方面，早期设计仅重0．75千克，而现有设计小于1．3千克，可携载250克有效载荷。
在性能方面，除作战半径维持在500米以上外，现有设计续航时间从原来的15分钟增加到了20分钟。现有设计还可以像鸟儿一样“栖息”在某处(如城区建筑物屋顶上)“居高临下”长时间监视，最长可达2小时。当然，控制人员也可以控制它断断续续地进行监视，而早期设计不具备这样的性能。由于系统的噪音很小，即便离目标很近，也不易被发现。结构紧凑的外形加上采用了性能更好的防撞系统使现有设计可飞入建筑物内进行侦察，且不易被发现。
FanCopter无人机的携行和操作仅需要一人，且极为简单。地面控制器为带有显示器的双操纵杆控制器，控制人员通过无人机上摄像机反馈回来的视频图像直接控制其飞行，在很短时间内即可熟练掌握，FanCopter可自主起飞和降落，如果预先编定了飞行航点，它可全程自主执行侦察任务。当然，操作人员也可介入控制无人机。在操作人员引导FanCopter进入侦察区域后，无人机的自动驾驶仪开始工作，控制无人机自主飞行，从而使得操作人员可专注地观察目标区域。在此过程中，操作人员只需要选择飞行方向。期间，自动驾驶仪控制无人机的飞行姿态。所侦察到的视频图像或静态照片可实时传输回500米外的地面控制器上。此外，这些侦察到的信息可随时通过各种接口分发给其它用户。
FanCoNer的白天侦察设备为1部带广角镜头的彩色CCD摄像机和1部带长焦镜头、可在2个轴上倾斜转动的彩色CCD摄像机，分辨率均为752～582像素。前者用于全方位对目标区域进行侦察，后者主要在无人机“栖息”在某处长时间侦察时使用另外，还可以选用高分辨率静物照相机拍摄到的照片先存在无人机上的储存器内，待无人机返回后下载到控制器上读取分析。
夜间侦察时，可使用红外摄像机或高分辨率微光摄像机，分辨率分别为320×240像素和752×582像素。如果夜间满天星星，天气较好，微光摄像机可以直接使用；如天气情况较差，则需要红外照射器配合使用。
[编辑／秦蓁]