近日，在俄羅斯“軍隊-2019”防務(wù)論壇上，一架外形酷似“雪鸮”的新型軍用仿生偵察無人機格外引人注目。仿生，顧名思義是模仿鳥類、蝙蝠或者飛行類昆蟲的外形構(gòu)造。仿生無人機，主要是通過仿生優(yōu)化無人機的設(shè)計外形及內(nèi)在結(jié)構(gòu)以提高飛行性能，進而增強無人機的環(huán)境適應(yīng)性，是未來無人機研發(fā)的重要方向。
仿生無人機的特點主要是小巧靈活易攜帶，仿生無人機的材料大多采用高技術(shù)復(fù)合材料，質(zhì)量輕盈，體型較小，便于單人攜帶；融入環(huán)境能力強，無人機以其外形酷似鳥類或昆蟲，飛行姿態(tài)也較為類似，能高度融入自然環(huán)境；隱蔽接近難發(fā)現(xiàn)，高度仿生肉眼很難分辨，動力系統(tǒng)噪音較小，高復(fù)合材料又降低了雷達反射率，可實現(xiàn)近距離接近目標(biāo)，而不被發(fā)現(xiàn)。
俄羅斯此次展出的“雪鸮”無人機可用于偵察監(jiān)視及目標(biāo)定位，無人機重5公斤，續(xù)航時間40分鐘，飛行距離約20公里，被做成鳥的形狀是為了降低可見度，便于隱蔽接近目標(biāo)。研發(fā)者透露，他們還制作了“游隼”無人機，能通過揚聲器發(fā)出模擬游隼的聲音，驅(qū)離機場區(qū)域的飛鳥。
德國費斯托公司研發(fā)生產(chǎn)的“仿生蝴蝶”無人機是一款氣動仿生無人機，擁有蝴蝶一樣輕盈的外形，并且能夠展現(xiàn)成群結(jié)隊的蝴蝶一起飛舞的效果。該無人機翼展50厘米，重量僅為32克，雙翼各配備微型電動機驅(qū)動。其翅膀每秒擺動1到2次，一次充電15分鐘可飛行3到4分鐘，速度可達2.5米/秒。“仿生蝴蝶”無人機之間的通信網(wǎng)絡(luò)，不僅可用于工廠生產(chǎn)的后勤組織和監(jiān)控系統(tǒng)，也可用于組成無人機集群執(zhí)行任務(wù)。
美國麻省理工學(xué)院下屬的Draper公司研發(fā)了一款可控制的“蜻蜓”無人機，該機將微型導(dǎo)航技術(shù)、合成生物技術(shù)以及神經(jīng)科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造了一個指甲大小的控制“背包”，里面配置了太陽能電池、控制器和傳感器，一旦蜻蜓背上這樣的“背包”，便能由操作人員遠程控制。“蜻蜓”無人機的獨特之處在于，使用光學(xué)電極來對經(jīng)過基因編輯的昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)號施令。這意味著，蜻蜓可以在保留其原生飛行技能的前提下被操控飛行，而這是其他微型空中機器人所不具備的。
我國西北工業(yè)大學(xué)研制的“信鴿”無人機，時速高達40公里，滯空時間約30分鐘，飛行距離5公里。“信鴿”無人機上安裝了高清攝像頭和圖像傳輸系統(tǒng)，能夠傳輸即時圖像信息。因采用了先進的人工智能技術(shù)，“信鴿”無人機能夠模擬真實鴿子90%以上的飛行動作，這賦予了“信鴿”無人機強大的隱蔽性，在空中偵察、反恐作戰(zhàn)、緝毒作戰(zhàn)等特殊任務(wù)中，能夠發(fā)揮奇效。
仿生無人機的軍事用途很廣泛，如可近距離偵察監(jiān)視，仿生無人機裝配光學(xué)、紅外等小型偵察設(shè)備后，可近距離接近目標(biāo)，實施偵察或監(jiān)視任務(wù)；高精度引導(dǎo)打擊，在接近并確定目標(biāo)坐標(biāo)后，仿生無人機可使用自身裝備的激光目標(biāo)照射器瞄準(zhǔn)敵方飛機、火炮等目標(biāo)來引導(dǎo)打擊；突然性精確攻擊，仿生無人機可攜帶少量使人失去行動能力的化學(xué)藥物、可燃物、炸藥等武器，在接近目標(biāo)后，突然地實施精確攻擊。
目前研發(fā)的仿生無人機大多采用電池供電和借助空氣升力兩種方式提供飛行動力，借助空氣對流獲得升力對環(huán)境的要求較高，采用鋰電池、太陽能薄膜供電等方式提供的能量有限，因此需要進一步研究動力來源或提升電池的儲能效率。另外，由于仿生無人機大都體型小巧，材質(zhì)輕盈，在駐足啟動、變化路線、發(fā)射回收等環(huán)節(jié)，容易受自然環(huán)境的影響，操作控制較為困難。但是，隨著新材料技術(shù)的突飛猛進，電池能源以及太陽能轉(zhuǎn)化技術(shù)的不斷升級，特別是人工智能技術(shù)研究的持續(xù)深入，仿生無人機的諸多瓶頸也將隨之而解，未來仿生無人機必將大放異彩。
（作者：汪云飛、張清亮，均系陸軍指揮學(xué)院碩士研究生）
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