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2020-11-08 02:18
无人机 2020年6期
关键词:系统

DARPA和美国海军研究办公室将开发垂直起降舰载无人机

美国国防高级预研局(DARPA)和美国海军研究办公室(ONR)计划启动一个联合项目,开发一种垂直起降(VTOL)战术无人机系统(UAS),以取代英西图公司“扫描鹰”(ScanEagle)无人机,摆脱对舰上发射和回收基础设施的依赖。

DARPA于2020年2月发布了关于Ancillary 项目的信息征询书。“Ancillary”项目意为“无需发射和回收的先进的飞机基础设施”,是DARPA和海军研究办公室“燕鸥”项目的后续项目,旨在开发一种“捕食者”级的舰载垂直起降中空长航时无人机。“燕鸥”项目已被海军研究办公室终止,没有飞行验证机。

海军研究办公室飞行动力学和控制项目官员表示,由DARPA领导的Ancillary项目将开发一种重量为90~135kg的无人机,但任务载荷重量要达到27kg,比“扫描鹰”无人机的能力要强大很多。这种无人机将采用垂直起降,但大部分时间是固定翼模式,重点是将消除对“扫描鹰”所使用的弹射器发射和起重吊索回收系统的需求,实现从船到船或从船到岸时,不必在另一端重新安装全套设施。

诺斯罗普·格鲁门公司2015年竞标“燕鸥”验证机成功,采用由AVX飞机公司设计的共轴倾转旋翼系统设计了尾座式垂直起降飞翼布局无人机。“燕鸥”项目在2018年从DARPA移交到海军研究办公室,但在2019年终止。该项目曾是美国海军陆战队MUX需求的候选者,海军研究办公室表示其是一个重要项目,但最终因存在技术和计划上的挑战而不得不终止,海军陆战队正在重新考虑多任务垂直起降无人机的需求。

海军研究办公室表示,尽管“燕鸥”项目被终止,但监测和控制海洋环境的需求并没有消失。“燕鸥”是一个平台,集成了情报、监视、侦察(ISR)和瞄准等多个功能,也可视为一种打击能力。目前,海军陆战队正在准备把这些能力联合起来,这就是Ancillary项目。

聚集公司为英雄科技8公司的无人机一体机技术产品提供保险服务

英雄科技8公司(HEROTECH8)与专业无人机保险提供商聚集公司(Flock)开展合作,覆盖其无人机一体机技术产品,使该自主空中系统在交付时即可立即使用,无需任何多余要求。英雄科技8公司表示,其产品是将经过投保的无人机一体机产品,客户可快速有效地平衡保险成本与运营,并确保所有飞行符合要求。该自主空中系统可从专门设计的发射台起飞,执行任务后返回进行充电,所有这些都不需要人工干预。该系统旨在为机场、核电站和建筑工地等关键基础设施和高度安全设施提供持续的空中监视。

卡曼公司开发商业K-Max无人直升机

卡曼宇航公司正在开发一种基于其K-Max重型直升机的商用无人机系统。飞行测试计划于2020年7月或8月开始,这架重5400kg的可选驾驶直升机预计将于2021年投放市场。

商用重型无人机系统的开发建立在与美国海军陆战队正在进行的试验基础上,使用的是最早为海军研究办公室生产的两架K-Max无人直升机。这两架无人直升机从2011年至2014年部署到阿富汗,累计携带了超过2040t的货物,之后两架直升机被退役。

2019年5月,卡曼公司获得美国海军陆战队的合同,将两架直升机恢复使用,并用更新的设备换下原先由洛马公司开发的无人系统。新的无人直升机被命名为CQ-24A,用于开发无人后勤的自主技术。

卡曼公司计划将K-Max UAS认证为可选驾驶模式飞机,允许其在工作现场转换为机上无人操控。目标是使重型直升机能在夜间和恶劣天气下,使用便携式地面控制站,在正常工作时间以外继续飞行。

卡曼公司在2019年12月和2020年2月分别完成了硬件和软件的关键设计评审,在4月进行了地面测试准备审查,并计划在6月份完成机上系统安装,即使经历新冠疫情也没有延缓进度。

经过改装,K-Max无人直升机配备了任务计算机、双飞行控制计算机以及位于尾部设备架上的视距和超视距收发器,还安装了双大气数据计算机、GPS/惯性传感器和雷达高度计,在飞行员控制装置上附有冗余的电作动器。

机身下方的摄像头可提供所悬挂货物的视图,这些货物由一个连接在小车上的吊钩承载,允许外部货物横向摆动,这样可以最大限度地提升负载,并帮助飞行员保持对负载的控制。

座舱中,一台摄像机通过挡风玻璃为地面站操控员提供第一视角,另一台摄像机提供仪表板上仪表的视图,还有一台便携式维护计算机为地面站提供备用座舱视图。

卡曼K-Max 重型直升机的可选驾驶研发将进入试飞阶段。

王牌技术公司在阿姆斯特丹演示无人机递送解决方案

王牌技术公司(Acecore)宣布,在无人机德尔塔公司(Drone Delta)的协助下,经过荷兰空域空中交通管制局的授权,在荷兰最大的机场阿姆斯特丹史基浦机场成功完成无人机递送解决方案的演示,以测试在繁忙的机场运行无人机的技术和社会问题。在测试期间,机场管制交通区内的无人机飞行获得临时豁免,跑道检查和在机场上空递送飞机部件等申请也得到了测试。据悉,目前由于新冠疫情导致空中交通大幅度减少,荷兰空域空中交通管制局决定在这段时期对几种创新的无人机技术进行测试。

通用原子公司验证MQ-9A 无人机自动起降系统增强功能

作为美国空军MQ-9A无人机现代化合同的一部分,美国通用原子航空系统公司(GA-ASI)验证了MQ-9A自动起降系统扩展的三项增强功能。第一项是使MQ-9A可以在卫星通信控制下降落在没有无地面控制站的备用或偏航机场,第二项是扩展了MQ-9A的侧风限制,第三项增加了正常和紧急着陆的最大着陆重量限制。

具备“备降”增强功能后,无人机操控员可以通过输入新的降落区域坐标,在所选位置自动着陆,或在飞越“备降机场”跑道时使用MQ-9A的多光谱电光/红外传感器获取自动着陆的坐标。一旦上传到MQ-9A的任务文件中,机组人员即可启用自动起降系统,使无人机自主调整为着陆模式并进行自动着陆。

伊朗推出航程1000km的新型无人机

伊朗在面对复杂困难的国际环境下,仍在不断发展国内的防务工业。继最近披露的自主研发和制造的“克拉尔”无人机(Karrar)和“阿巴比”无人机(Ababil)后,伊斯兰革命卫队(IRGC)又推出其名为Me'raj-1的最新型无人机。该无人机航程可达1000km,续航时间超过10h,能够上升到3700m的高度,任务载荷重量为5kg。据悉,伊朗近年来已相继开发出新型坦克、运输机、雷达、防空系统和飞机等多种武器装备。

苏格兰将测试医疗无人机送货

苏格兰国家卫生局(NHS)将试用无人机送货,以加快各医疗中心之间的物流速度。紧急医疗物资,如COVID-19检测套件和个人防护装备,将从英国奥班的罗恩岛和离岛医院空运到距离马尔岛16km处克雷尼古尔的马尔和爱奥那社区医院。使用无人机运送医疗补给能在15min内实现按需交付,而通过地面运输和轮渡则需要6h,由于距离原因,无人机飞行将超出视线范围。

为期两周的试验将由空中港口公司(Skyports)开展,使用由德国制造商翼直升机(Wingcopter)提供的垂直起降无人机,通过泰雷兹公司(Thales)的“苏亚利森”(Soarizon)操作管理系统进行飞行规划。无人机可以在机身下方的流线型货舱装载6kg的任务载荷,翼直升机公司还被UPS公司选定开发长途包裹递送无人机。

阿盖尔-比特区健康与社会关怀伙伴关系首席执行官乔安娜麦克唐纳(Joanna Macdonald)认为,无人机的使用为改善服务质量提供了切实的机会,将有助于病人更快地进行诊断。在阿盖尔-比特区的试验为应对当前的新冠疫情提供了重要的短期对策,并为在英国全国各地的医疗设施网络中发展永久性无人机送货业务奠定了基础。该项目是英国的第二个无人机医疗运送试验项目。

美国空军推进MQ-9“死神”无人机系统升级改造

美国通用原子公司在6月18日宣布,获得一份总金额1210万美元的合同,为美国空军空中国民警卫队升级MQ-9第1批次(Block 1)和第5批次(Block 5)无人机,以及第25批次(Block 25)“双控制模块地面控制站”(DCMGCS) 和第30批次(Block 30)地面控制站(GCS)。该合同还包括用于高清显示器、特殊路由器/多路复用设备以及“多情报灵巧处理”(MISP)套件,其中高清套件将提高MQ-9无人机与地面控制站之间的传感器数据质量,“多情报灵巧处理”将实现地面控制站与网络之间的数据传输,从而极大地提高任务效率。

“多情报灵巧处理”是通用原子公司与美国空军研究实验室(AFRL)和BAE系统公司共同开发的双向数据架构,可使地面控制站与中队作战行动中心能够安全共享内部和外部数据。“多情报灵巧处理”网络为快速向系统添加新的、采用因特网协议的传感器奠定了基础。这些传感器可以根据机组人员的要求在本地或远程操控,还提供建制单位层级的情报能力,以完善分发给MQ-9的传感器数据。

俄罗斯将在北极用倾转旋翼无人机取代直升机

俄罗斯国家技术集团公司(Rostec)正在与航空XO公司(Aeroxo)合作,生产将在北极使用的倾转旋翼无人机,航空XO公司是一家位于莫斯科和里加的小型初创公司。

双方最初将生产航空XO公司现有的ERA-100无人机,该无人机为的四发倾转旋翼无人机,翼展1.83m,最大航程约为120km,最大飞行速度120.7km/h。未来,两家公司将合作开发一种更大的无人机,其任务载荷重量达到80kg,可以携带照相机和激光绘图仪等多种传感器。

目前俄罗斯工业界还在研制几种倾转旋翼无人机,俄罗斯直升机公司已经在各种军事和国防展览会上展出过倾转旋翼无人机。

以色列“无人机卫士”系统将集成动能拦截能力

以色列航宇工业公司(IAI)将与铁无人机公司(Iron Drone)建立合作伙伴关系,为其“无人机卫士”反无人机系统集成动能拦截能力。

“无人机卫士”是一种陆基系统,能够探测、跟踪和干扰无人机,既可以对付单一威胁,也可以对付来自不同方向的多个威胁。在集成了动能拦截能力后,该系统能够实际击落目标无人机。该系统可使用三种雷达,分别是探测范围3km的ELTA ELM-2180M便携式雷达,探测范围4.5km的ELM-2026B雷达,和探测范围6km的ELM-2026雷达。

英国海军进行马洛伊重型舰载货运无人机性能测试

继完成英国海军2020年年初在挪威北部举行的“海军自主先遣部队演习”恶劣天候条件测试、陆地拖车进行模拟起降测试之后,英国海军X项目团队、发现分析与快速开发(DARE)小组与英国马洛伊(Malloy)航空和普朗克(Planck)航空系统无人机公司联合开发的“马洛伊”(Malloy)重型货运无人机,又在进行新一轮舰艇起飞与降落现场测试。

据悉,“马洛伊”无人机是种专为海军舰艇提供补给的重型货运无人机,可挂载180kg的任务载荷,航程达20km。英国海军认为,利用无人机执行后勤保障任务能降低作业成本、减少完成任务的时间,同时减少舰艇人员面临的风险。

欧盟研究采用无人机对基础设施进行安全检查

欧盟正在实施一项使用“蜂群”无人机集群对桥梁和铁路进行安全巡检,并报告是否需要维修的项目。该项目名为Drones4Safety,共有来自欧洲各地的9个合作伙伴参与,获得了欧盟研究与创新框架计划约390万美元的资助,项目成果预计每年将为欧盟节约多达150亿欧元的基础设施检查成本。

这是一个非常具有创新性的项目,无人机集群中的每一架无人机都有特定任务,这需要大量新的算法和研究。蜂群中的每架无人机都将配备一个摄像头和人工智能设备,以使其能够检测基础设施中的缺陷、裂缝或其他问题,并在发现异常情况时会报告GPS坐标,还能够直接从铁路电缆或附近的高压电缆自行充电。目前,这种安全检查是由训练有素的直升机飞行员进行的,但成本高昂。

英国国防部披露“集群无人机”开发进展

英国国防部表示,未来“集群无人机”能力的三项关键工作取得了良好进展,其“蚊子”技术示范项目、“多架无人机使作战轻松”项目以及其他“集群”无人机项目的进展顺利。

“蚊子”是一项技术演示项目,不会产生作战能力,分两个阶段进行,第一阶段已经完成,英国国防部目前正在评估第二阶段的建议。“多架无人机使作战轻松”项目旨在使一个人能控制多达20架小型无人机组成的集群,探索其技术可行性和军事用途,该项目已进入最后阶段,在3月份成功进行了首次试飞,提供了这种新功能的结构化飞行评估程序。第三个英国皇家空军的“集群无人机”项目由快速能力办公室开发,将由第216中队将承担“集群无人机”的作战任务。

涂鸦实验室公司利用无人机进行精准植树

涂鸦实验室公司(Doodle Labs)开发的“智能无线电”设备已成功集成森林无人机公司(ForestDrone)的植树无人机上,并为其提供通信架构,确保在多架无人机之间保持可靠的数据链路,以协调远距离的复杂、精确任务。森林无人机公司的专业植树无人机,能够飞入人类和卡车等车辆难以到达的环境,由5架无人机组成的集群在预定区域低空飞行,并精确地向预先确定的位置投放幼苗来进行植树作业。无人机集群使用激光雷达将燃烧区域的地图精确到厘米级,并根据树苗成功生长的最佳机会来确定植树地点,同时最大化种植密度。

空中防御公司和美国空军共同开发无人机探测系统

美国空军与空中防御公司(AeroDefense)签订合同,联合开发无人机探测系统。作为合同的一部分,该公司还将与第87空军安全部队和第621应急响应中队合作生产该系统。

该系统具有快速部署且耐用的特性,可以在整个飞行过程精准定位,也可以保护用户免受无人机攻击和未经授权的监视。空中防御公司曾参与了美国的小企业创新研究计划(SBIR),该计划由美国空军AFwerX创新中心和空军研究实验室(AFRL)共同管理。

美国空军发布下一代中空察打无人机信息征询书

美国空军发布了关于下一代中空情报、监视和侦察(ISR)/打击无人机的信息征询书(RFI),同时也表现出对通用原子公司MQ-9“死神”中空长航时无人机潜在后续计划的兴趣。美国空军有兴趣研究支持未来的低端、低成本ISR任务的替代方法,其中可能包括升级、扩展或替换现有的系统。该信息征询书强调独特和创新的做法,能够高效、及时地交付相关能力,并降低生命周期成本。

美国空军希望工业界能够进行多样化竞争,包括飞行器、自动化ISR传感器和数据分析、地面控制站、子系统和组件等,所有这些都应坚持开放架构(OA)原则,并欢迎来自中小型企业的创新解决方案。

澳大利亚在C-130J运输机上进行空中远程操控无人机试验

2020年6月11日,澳大利亚国防部宣布其部“杰里科”规划(Jericho),即将澳军建设成为现代化且利用网络全面一体化的作战力量的顶层规划。主管部门与澳大利亚皇家澳空军第3安全部队中队(3SECFOR)、第37中队(37SQN)以及澳陆军合作,于爱丁堡空军基地成功完成了在一架飞行的C-130J运输机上操控无人机系统的试验。

参试的这架C-130J运输机来自第37中队,被用作“空中机动创新”演示飞机,机上的无人机操控员通过机载宽带卫星通信系统,与第3安全部队中队的“天空游侠”R70(Sky Ranger R70)小型无人机系统互联,且在飞行全程中接收了来自该无人机的视频传输。在试验中,C-130J飞机在机翼下挂装了1个“莱特宁”传感器吊舱,用于采集试验的总体视频。

澳大利亚国防部表示,尽管该试验仍处于概念证明阶段,但本次试验仅仅在两周内就成功启动了。这是首次尝试从C-130J飞机上控制无人机系统,进一步扩展了互联的传感器网络,显示了共享更多信息和改善空中及地面决策的能力,该试验为将来在世界任何地方使用无人机系统或其他联网能力开辟了可能。

美国海军推进MQ-8舰载无人直升机基于图像的着舰系统开发

2020年6月12日,根据先前授出的一份基本订货协议,位于新泽西州莱克赫斯特的美国海军空战中心飞机分部授予科学系统公司(Scientific Systems)一份总金额957.5556万美元的成本加定酬类订单,以持续改善软件开发流程,从而增强基于图像的导航系统的网络安防性和软件安全性,以支持MQ-8“火力侦察兵”实现“垂直起降战术无人机系统舰载着舰”计划的目标。这项工作预计在2023年6月前完成,美国海军将从2020财年的研究、发展、试验与鉴定经费中拨付5万美元。

土耳其哈瓦尔桑公司开发无人自主作战编队集群智能系统

土耳其哈瓦尔桑公司(Havelsan)正在开发集群智能系统,依靠算法实现陆、海、空无人平台协同作战。哈瓦尔桑公司的目标是突破单一无人平台自主运行的限制,实现集群智能系统,使无人编队能够协同作战。

自2018年以来,哈瓦尔桑公司始终在进行无人自主作战平台相关研究,并在近期完成了无人地面战车(UGV)的开发,并通过认证实现量产。该公司基于联合作战概念开发了无人地面战车,并逐步将研究成果推广到空、海无人自主作战平台上。由于使用了统一的协议、算法和系统,其开发的所有无人作战平台均能自由通信,并实现子系统之间的协同。

哈瓦尔桑公司的无人地面战车装备了发动机控制系统、电池监控系统、态势感知传感器(如激光雷达、脉冲雷达等)、数据融合处理单元、人工智能处理单元、系统健康状态监控单元、摄像/成像系统等。该无人地面战车长150cm,宽100cm,高60cm,重量350kg,最高行驶速度达11.27km/h。目前,该战车已通过了严格的环境(如雪、泥、雨)测试和任务相关测试。

通用原子公司利用增材制造工艺提高无人机生产效率

通用原子公司正寻求在其无人机系列产品中扩大增材制造(AM)工艺制造的金属和非金属部件的范围,以进一步提高生产效率。自2011年以来,该公司一直致力于基于聚合物材料和金属材料的增材制造工艺,并专门成立了一个增材制造开发团队,探索提高生产效率的机会。

目前,通用原子公司已经实现或计划应用许多增材制造工艺,包括复杂的歧管和管道、多种类型的热交换器、发动机和起落架齿轮相关组件、集成结构、安装支架和燃油分配系统,以及小型和大型工具。最近,该公司的MQ-9B“天空保卫者”无人机的进气口就应用了增材制造的钛合金零件。

波音将与英国共享“忠诚僚机”设计技术

波音澳大利亚分公司在2020年6月9日表示,将与英国共同使用“忠诚僚机”、也就是“空中力量编队系统”(ATS)无人机的设计技术。波音表示已经获得澳大利亚政府、澳大利亚国防部颁发的一类航空企业经营许可证,可以与英国共同使用空中力量编队系统无人机的关键设计技术。

“忠诚僚机”无人机机长11.7m,配有人工智能(AI)操控技术,可与有人机、无人机混合编队,搭载情报、监视、侦察(ISR)设备等载荷。波音澳大利亚分公司曾在2月完成了“忠诚僚机”无人机机身总装,在5月5日交付澳大利亚皇家空军(RAAF),并计划在今年首飞。

无人机救援系统公司推出新型智能降落伞救援系统

日前,无人机救援系统公司(Drone Rescue Systems)开发了一种新型智能降落伞救援系统,可用于DJI M 210系列无人机。这套救援系统是在DJI M 600无人机降落伞系统的基础上开发的。

新型智能降落伞救援系统会使DJI M 210系列无人机的航程和飞行时间受到微小的影响,总重量约为430g,配备了快速释放机构,以确保高摆和风稳定性。使用新型智能降落伞救援系统以后,所有飞行活动都由电子设备记录和储存,在受到损害的情况下,可以对这些数据进行评估,并在必要时将其转交或事后分析。

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