仿生无人机：欺骗雷达的“间谍鸟”
2019-11-14 来源：飞天科普周刊 作者：杨慧君
在莫斯科举行的“军队-2019”论坛上，俄罗斯首次展示了1架极地猫头鹰仿生无人侦察机。据悉，“极地猫头鹰”前端安装有高精度侦察设备，使它可以像猫头鹰一样，即使在夜晚也可以外出“狩猎”。由于这种无人机采用了复合材料，敌方雷达很难捕捉到，这有助于它抵近目标进行侦察。那么，仿生无人机相比普通无人机有何特点呢？
俄罗斯研制的极地猫头鹰仿生无人侦察机.jpg
俄罗斯研制的极地猫头鹰仿生无人侦察机
以假乱真难辨真伪
模拟自然界飞鸟的扑翼飞行是人类最古老的飞行之梦，古有墨子的“竹鹊”和鲁班的木鸟，后有意大利天才艺术家达·芬奇的燕子扑翼飞行器。但是，由于受当时的技术水平限制，这些古老的扑翼飞行之梦都遇到了难以逾越的困难，人们不得不将目光转向固定翼飞机和旋翼飞机。
自上世纪80年代以来，随着仿生学、空气动力学、微系统技术的深入发展和交叉应用，世界上又掀起了对仿生无人机研究的浪潮。
此次俄罗斯推出的极地猫头鹰仿生无人侦察机，重约5公斤，续航时间40分钟，其外观和尺寸均按照猫头鹰设计制造，涂装也力求还原，机身布满了灰色暗斑。
最令人称奇的是，科研人员还对“极地猫头鹰”的面盘进行了1：1高度还原，具有极高的迷惑性。
但是，该无人机仅仅是外观上对猫头鹰进行了“高仿”，飞行方式还是和传统无人机一样，为固定翼滑翔，并不能真正模拟猫头鹰飞行时的大幅扑翼动作，因此只能“骗”得了一时，时间一长还是很容易被识破。
真正仿生无人机中的“高手”当属德国费斯托公司研制智能鸟无人机。该无人机不但外形逼真，还可以完美模拟鸟类的飞行状态。它的双翼不仅可以上下拍动，还可以按照一定的角度进行扭转，甚至连头都可以全角度转动，就连起飞和降落的姿态都跟真鸟一样。
德国费斯托公司研制的智能鸟仿生无人侦察机.jpg
德国费斯托公司研制的智能鸟仿生无人侦察机
美国的仿生无人机研究也是硕果累累，除了仿鸟无人机，美国更加关注微型仿昆虫无人机。自上世纪90年代末以来，美国国防预先研究计划局正式批准并启动了一系列仿生研究项目。
2011年，美国航空环境公司推出了一种名为“纳米蜂鸟”的扑翼式无人机，堪称仿生无人机的典范之作。该无人机外形酷似蜂鸟，长16厘米，重量不及一个5号电池。通过改变翅膀的角度和形状对飞行姿态进行调整，能在空中盘旋11分钟。
这个小巧的“蜂鸟”身上安装有微型摄像机和遥控装置，能从窗户或其他小孔飞进飞出，可以用于室内外侦察。
美国研制的蜂鸟仿生无人侦察机.jpg
美国研制的蜂鸟仿生无人侦察机
源于自然高于自然
仿生无人机是无人机研究的前沿领域，通过赋予其类似于动物的形状来掩盖机器人外观，从而执行特殊任务。仿生无人机体积小、隐蔽性好、灵活机动，可以在很多战场环境中承担侦察、干扰和攻击等作战任务，军事应用价值极大。
这种无人机的外形和飞行姿态都与鸟类或昆虫相似，在进行中远距离侦察时，具有极高的迷惑性。由于体型较小，且多采用复合材料，因此仿生无人机很难被雷达捕捉到，即使被探测到，也会因为其逼真的动物外形而被忽略，这样就能成功逼近目标，对其进行近距离侦察。
扑翼型仿生无人机通过扑动机翼产生升力和推力，无需额外加装螺旋桨或喷气推进装置，因此续航飞行中产生的声音较小，隐蔽性较强。如果进行夜间侦察，更加难以被发现。
通过模仿鸟类或昆虫的飞行方式，扑翼型仿生无人机只需调整机翼，使其适应不同的气流，就能在狭窄空间里活动自如。因此，在未来的城市战场和反恐军事行动中能发挥独特作用，成为各国特种作战部队手中的一支“奇兵”。
此外，仿生无人机已从单一个体的模仿发展到群体行为的模仿，近几年受到各国热捧的无人“蜂群”作战概念就是仿生概念的一种拓展应用。
多架无人机组成的蜂群能够形成规模优势，具有极佳的战场生存能力和任务完成能力，可以用来完成复杂对抗环境下的协同搜索、协同干扰、协同攻击等任务。
任重道远前途无量
仿生无人机无论是在军事领域还是民用领域，都有十分诱人的应用前景。但是，目前从外仿生无人机的研制现状来看，还远未达到模仿对象的那种灵敏度，还有很多尚未突破的关键性技术。
仿生无人机一般体形较为小巧，因此搭载的能源装置体积和质量有限，导致飞行时间和航程较短。已面世仿生无人机的航程从几百米到数十公里不等，仅能执行战术性的战场侦察任务。
同时，现有的微型动力装置效率较低，还存在较大噪声，仿生无人机要想成为真正的“间谍”无人机，还需要进一步研究新型电池技术和微型发动机技术。
此外，这种无人机体积小且飞行速度比较慢，几乎不存在惯性，很容易受到不稳定气流影响，这就需要无人机的飞行控制系统具有一定的鲁棒性和抗干扰性，实现智能飞行控制。自主导航能力和智能避障能力也是仿生无人机飞行控制方面的一大挑战。
仿生无人机要想执行侦察或间谍任务，机上必须搭载包括电视摄像机、红外及生化探测器等在内的各种侦察设备。因此，机载传感器件必须微型化和轻量化，无人机本身也必须采用高强度和轻型化的材料来制作机体结构，最大限度地减轻机体自身重量。
总之，仿生无人机依然面临不少挑战，但不可否认的是，仿生科技正在快速发展，从蜘蛛到鸟类，从章鱼到蟑螂，各种生物为技术进步提供了源源不断的灵感。越来越多的国家开始重视仿生技术，不但在空中，还包括在地面、水下、地下，都出现了各型各色的仿生机器人，并已经开始在军事领域和民用领域发挥着越来越重要的作用。（作者：杨慧君）
2019-11-14 来源：飞天科普周刊 作者：杨慧君
在莫斯科举行的“军队-2019”论坛上，俄罗斯首次展示了1架极地猫头鹰仿生无人侦察机。据悉，“极地猫头鹰”前端安装有高精度侦察设备，使它可以像猫头鹰一样，即使在夜晚也可以外出“狩猎”。由于这种无人机采用了复合材料，敌方雷达很难捕捉到，这有助于它抵近目标进行侦察。那么，仿生无人机相比普通无人机有何特点呢？
俄罗斯研制的极地猫头鹰仿生无人侦察机.jpg
俄罗斯研制的极地猫头鹰仿生无人侦察机
以假乱真难辨真伪
模拟自然界飞鸟的扑翼飞行是人类最古老的飞行之梦，古有墨子的“竹鹊”和鲁班的木鸟，后有意大利天才艺术家达·芬奇的燕子扑翼飞行器。但是，由于受当时的技术水平限制，这些古老的扑翼飞行之梦都遇到了难以逾越的困难，人们不得不将目光转向固定翼飞机和旋翼飞机。
自上世纪80年代以来，随着仿生学、空气动力学、微系统技术的深入发展和交叉应用，世界上又掀起了对仿生无人机研究的浪潮。
此次俄罗斯推出的极地猫头鹰仿生无人侦察机，重约5公斤，续航时间40分钟，其外观和尺寸均按照猫头鹰设计制造，涂装也力求还原，机身布满了灰色暗斑。
最令人称奇的是，科研人员还对“极地猫头鹰”的面盘进行了1：1高度还原，具有极高的迷惑性。
但是，该无人机仅仅是外观上对猫头鹰进行了“高仿”，飞行方式还是和传统无人机一样，为固定翼滑翔，并不能真正模拟猫头鹰飞行时的大幅扑翼动作，因此只能“骗”得了一时，时间一长还是很容易被识破。
真正仿生无人机中的“高手”当属德国费斯托公司研制智能鸟无人机。该无人机不但外形逼真，还可以完美模拟鸟类的飞行状态。它的双翼不仅可以上下拍动，还可以按照一定的角度进行扭转，甚至连头都可以全角度转动，就连起飞和降落的姿态都跟真鸟一样。
德国费斯托公司研制的智能鸟仿生无人侦察机.jpg
德国费斯托公司研制的智能鸟仿生无人侦察机
美国的仿生无人机研究也是硕果累累，除了仿鸟无人机，美国更加关注微型仿昆虫无人机。自上世纪90年代末以来，美国国防预先研究计划局正式批准并启动了一系列仿生研究项目。
2011年，美国航空环境公司推出了一种名为“纳米蜂鸟”的扑翼式无人机，堪称仿生无人机的典范之作。该无人机外形酷似蜂鸟，长16厘米，重量不及一个5号电池。通过改变翅膀的角度和形状对飞行姿态进行调整，能在空中盘旋11分钟。
这个小巧的“蜂鸟”身上安装有微型摄像机和遥控装置，能从窗户或其他小孔飞进飞出，可以用于室内外侦察。
美国研制的蜂鸟仿生无人侦察机.jpg
美国研制的蜂鸟仿生无人侦察机
源于自然高于自然
仿生无人机是无人机研究的前沿领域，通过赋予其类似于动物的形状来掩盖机器人外观，从而执行特殊任务。仿生无人机体积小、隐蔽性好、灵活机动，可以在很多战场环境中承担侦察、干扰和攻击等作战任务，军事应用价值极大。
这种无人机的外形和飞行姿态都与鸟类或昆虫相似，在进行中远距离侦察时，具有极高的迷惑性。由于体型较小，且多采用复合材料，因此仿生无人机很难被雷达捕捉到，即使被探测到，也会因为其逼真的动物外形而被忽略，这样就能成功逼近目标，对其进行近距离侦察。
扑翼型仿生无人机通过扑动机翼产生升力和推力，无需额外加装螺旋桨或喷气推进装置，因此续航飞行中产生的声音较小，隐蔽性较强。如果进行夜间侦察，更加难以被发现。
通过模仿鸟类或昆虫的飞行方式，扑翼型仿生无人机只需调整机翼，使其适应不同的气流，就能在狭窄空间里活动自如。因此，在未来的城市战场和反恐军事行动中能发挥独特作用，成为各国特种作战部队手中的一支“奇兵”。
此外，仿生无人机已从单一个体的模仿发展到群体行为的模仿，近几年受到各国热捧的无人“蜂群”作战概念就是仿生概念的一种拓展应用。
多架无人机组成的蜂群能够形成规模优势，具有极佳的战场生存能力和任务完成能力，可以用来完成复杂对抗环境下的协同搜索、协同干扰、协同攻击等任务。
任重道远前途无量
仿生无人机无论是在军事领域还是民用领域，都有十分诱人的应用前景。但是，目前从外仿生无人机的研制现状来看，还远未达到模仿对象的那种灵敏度，还有很多尚未突破的关键性技术。
仿生无人机一般体形较为小巧，因此搭载的能源装置体积和质量有限，导致飞行时间和航程较短。已面世仿生无人机的航程从几百米到数十公里不等，仅能执行战术性的战场侦察任务。
同时，现有的微型动力装置效率较低，还存在较大噪声，仿生无人机要想成为真正的“间谍”无人机，还需要进一步研究新型电池技术和微型发动机技术。
此外，这种无人机体积小且飞行速度比较慢，几乎不存在惯性，很容易受到不稳定气流影响，这就需要无人机的飞行控制系统具有一定的鲁棒性和抗干扰性，实现智能飞行控制。自主导航能力和智能避障能力也是仿生无人机飞行控制方面的一大挑战。
仿生无人机要想执行侦察或间谍任务，机上必须搭载包括电视摄像机、红外及生化探测器等在内的各种侦察设备。因此，机载传感器件必须微型化和轻量化，无人机本身也必须采用高强度和轻型化的材料来制作机体结构，最大限度地减轻机体自身重量。
总之，仿生无人机依然面临不少挑战，但不可否认的是，仿生科技正在快速发展，从蜘蛛到鸟类，从章鱼到蟑螂，各种生物为技术进步提供了源源不断的灵感。越来越多的国家开始重视仿生技术，不但在空中，还包括在地面、水下、地下，都出现了各型各色的仿生机器人，并已经开始在军事领域和民用领域发挥着越来越重要的作用。（作者：杨慧君）
#电视剧推荐##美剧##喜剧# 《硅谷第六季》
新一季将继续聚焦当下科技世界的核心，这些最有可能成功的人，往往是最不容易“处理”成功的人。托马斯·米德迪奇、扎克·伍兹、库梅尔·南贾尼、马丁·斯塔尔、阿曼达·克鲁、欧阳万成、苏珊·克莱尔、马特·罗斯与乔什·布雷纳均回归出演。“《硅谷》是我们人生与工作中的高光时刻，”剧集创作人说，“我们肯定会想念它，但用第六季来完结还不错。”
新一季将继续聚焦当下科技世界的核心，这些最有可能成功的人，往往是最不容易“处理”成功的人。托马斯·米德迪奇、扎克·伍兹、库梅尔·南贾尼、马丁·斯塔尔、阿曼达·克鲁、欧阳万成、苏珊·克莱尔、马特·罗斯与乔什·布雷纳均回归出演。“《硅谷》是我们人生与工作中的高光时刻，”剧集创作人说，“我们肯定会想念它，但用第六季来完结还不错。”
#电视剧[超话]##硅谷 第六季##硅谷[超话]##美剧硅谷##美剧[超话]##美剧推荐[超话]##电视剧推荐[超话]#
今日推剧
美剧开播 「硅谷第六季」
高清中字 更新0⃣1⃣
新一季将继续聚焦当下科技世界的核心，这些最有可能成功的人，往往是最不容易“处理”成功的人。托马斯·米德迪奇、扎克·伍兹、库梅尔·南贾尼、马丁·斯塔尔、阿曼达·克鲁、欧阳万成、苏珊·克莱尔、马特·罗斯与乔什·布雷纳均回归出演。
今日推剧
美剧开播 「硅谷第六季」
高清中字 更新0⃣1⃣
新一季将继续聚焦当下科技世界的核心，这些最有可能成功的人，往往是最不容易“处理”成功的人。托马斯·米德迪奇、扎克·伍兹、库梅尔·南贾尼、马丁·斯塔尔、阿曼达·克鲁、欧阳万成、苏珊·克莱尔、马特·罗斯与乔什·布雷纳均回归出演。
✋热门推荐