從20世紀(jì)和21世紀(jì)之交直到今天，世界航空界呈現(xiàn)無人機(jī)蓬勃發(fā)展的局面，軍民并舉，八方長驅(qū)，方興未艾；世界無人機(jī)市場極為活躍，需求旺盛，擴(kuò)展迅猛。在這個(gè)浪潮里，中國航空表現(xiàn)驚艷。無人機(jī)成為我國少有的、在整體水平上步入世界一流，在部分品種和技術(shù)上走在世界前列的領(lǐng)域；中國產(chǎn)的無人機(jī)行銷天下，勢不可擋；其中，大疆、翼龍、彩虹是三款引人注目的中國品牌。前者軍民屬性兼具，在走進(jìn)尋常百姓家的同時(shí)，甚至成為美軍單兵配置裝備；后兩者則是大受國外用戶歡迎的高端無人機(jī)，屢建戰(zhàn)功。那么，究竟什么是無人機(jī)？無人機(jī)是怎樣發(fā)展而來的？無人機(jī)何以成為21世紀(jì)的航空新銳？中國無人機(jī)又何以馳名天下？讓我們一一道來。

（1）什么是無人機(jī)

無人機(jī)，當(dāng)然應(yīng)該是“無人”的飛行機(jī)械裝置。真正的無人機(jī)，是自主（控制）無人機(jī)，或可直稱智能（AI）無人機(jī)，是指在飛行或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，完全不需要人去操縱和控制的無人機(jī)。這類完全無人工干預(yù)的無人機(jī)，具有很高的技術(shù)含量，有賴于具有自感知、自判斷、自決策能力的自主控制技術(shù)的成熟與工程化。而我們現(xiàn)在看到的或使用的無人機(jī)，實(shí)為“機(jī)內(nèi)無駕駛員的航空器”，但機(jī)外離不開駕駛員或操縱者（民間也叫“飛手”）。由于無人機(jī)可以在無人駕駛的條件下，完成飛行和各種特定任務(wù)，如精靈般翻騰飛躍于藍(lán)天，也被稱為“空中機(jī)器人”。

英語中現(xiàn)時(shí)最常用的UA（Unmanned Aircraft）和RPA（Remotely Piloted Aircraft）都可以認(rèn)為是無人機(jī)，但嚴(yán)格意義上，前者指自主無人機(jī)，后者指現(xiàn)有的所有無人機(jī)，即遙控飛行器。還有一個(gè)從法語轉(zhuǎn)來的詞匯drone，用得更多，軍民皆可，如無人機(jī)戰(zhàn)爭（drone warfare）、無人機(jī)產(chǎn)業(yè)（drone industry）等。與之相對應(yīng)，中國化的最傳神、最具包容性的譯名就是“無人機(jī)”。

國外某無人機(jī)網(wǎng)站頁面截圖

全世界還沒有工程實(shí)用的自主無人機(jī)，現(xiàn)在的所有無人機(jī)都是人在機(jī)外遙控駕駛或預(yù)置程序自動飛行/執(zhí)行任務(wù)的航空器。在這個(gè)意義上，可以有條件地認(rèn)為無人機(jī)是除模型航空器之外的無人駕駛航空器的簡稱。如果實(shí)現(xiàn)了自主控制，機(jī)內(nèi)、機(jī)外皆無人駕駛，則成為高級形態(tài)的無人機(jī)，也可視為智能無人機(jī)。

現(xiàn)時(shí)，有的媒體或著述，把無人機(jī)定義為無駕駛員的不載人航空器，似嫌不妥。因?yàn)榭梢暂d人的無人駕駛航空器仍應(yīng)歸入無人機(jī)范疇，且在解決安全問題后將很快問世。

（2）無人機(jī)分類

無人機(jī)是迄今為止品種最復(fù)雜、應(yīng)用領(lǐng)域最廣的航空器，在構(gòu)型、用途、尺寸、質(zhì)量、航程、航時(shí)、飛行高度、飛行速度等多方面有很大差異。由于無人機(jī)的多樣性，就產(chǎn)生了多種分類方法。主要有以下幾種。

按平臺構(gòu)型分類，主要有無人飛機(jī)（固定翼無人機(jī)）、無人直升機(jī)、無人多旋翼飛行器、無人自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等，最常用的是前三種。無人飛機(jī)是軍用和多數(shù)民用無人機(jī)的主流樣式，特點(diǎn)是飛行速度較快；無人直升機(jī)是靈活性最強(qiáng)的無人機(jī)平臺，可以原地垂直起飛和懸停；無人多旋翼機(jī)是消費(fèi)類和部分工業(yè)級民用用途的首選平臺，靈活性介于無人飛機(jī)和直升機(jī)中間，但操縱簡單、成本較低。

無人多旋翼飛行器

無人自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)（其旋翼不與動力或傳動裝置相連）

按使用性質(zhì)分類，分為軍用和民用無人機(jī)；軍用無人機(jī)又有信息無人機(jī)（偵察、誘餌、電子對抗、通信中繼等）、攻擊無人機(jī)、察打一體無人機(jī)、空戰(zhàn)無人機(jī)（無人戰(zhàn)斗機(jī)）、靶機(jī)等類別，民用無人機(jī)主要分工業(yè)級無人機(jī)（執(zhí)行各種作業(yè)或特定使命）和消費(fèi)類無人機(jī)。軍用無人機(jī)對于飛行高度與速度、機(jī)動性等要求高，一般說來是高端無人機(jī)的代名詞；民用無人機(jī)一般對于速度、升限和航程等要求較低，但要求簡易可靠，制作與使用成本低。

按空機(jī)質(zhì)量分類，可分為微型、輕型、小型和大型無人機(jī)。民用領(lǐng)域的規(guī)定是，微型無人機(jī)的空機(jī)質(zhì)量小于等于7kg，輕型無人機(jī)的空機(jī)質(zhì)量大于7kg、小于等于116kg，小型無人機(jī)的空機(jī)質(zhì)量小于等于5700kg，大型無人機(jī)的空機(jī)質(zhì)量大于5700kg。

按活動范圍分類，可分為超近程、近程、短程、中程和遠(yuǎn)程無人機(jī)。一般以飛行活動半徑劃分，分別為15km以內(nèi)、15～50km、50～200km、200～800km和大于800km。

按飛行高度分類，可分為超低空、低空、中空、高空和超高空無人機(jī)。飛行高度分別對應(yīng)0～l00m、100～1000m、1000～7000m、7000～18000m和大于18000m。

按控制方式分類，就是前面說的自主無人機(jī)和遙控?zé)o人機(jī)；當(dāng)然，還可以再細(xì)分。

按動力樣式分類，與有人機(jī)一樣，分為油動（燃油驅(qū)動活塞、渦噴、渦軸等）、電動（多樣化的電力來源驅(qū)動電機(jī)，燃料電池、太陽能電池、超級電容器、無線能量傳輸或其他種類的電池等電力來源）和油電混合等。

按留空時(shí)間分類，可以分為長航時(shí)與非長航時(shí)；但并無客觀的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如果把軌道飛行器也算作無人機(jī)，這些飛行器可以持續(xù)飛行數(shù)日、數(shù)月，甚至數(shù)年。如果以傳統(tǒng)航空器的飛行高度，即臨近空間的下限高度為界，軍用無人機(jī)達(dá)到一天上下，可認(rèn)為是長航時(shí)；民用無人機(jī)達(dá)到數(shù)小時(shí)即可認(rèn)為是長航時(shí)。確定是否夠得上“長航時(shí)”，還跟無人機(jī)的用途相關(guān)，總之是相對比較而言。廠家不要動輒稱自己的產(chǎn)品為長航時(shí)，買家更要以需判定和選擇。

軍用無人機(jī)的分類有其特殊性。美國防部將軍用無人機(jī)按質(zhì)量、飛行高度和空速綜合起來，劃分為5個(gè)等級。第1級重量0-9千克，飛行高度不超過370米，空速低于185千米/小時(shí)；第2級重量9.5-25千克，飛行高度不超過1100米，空速低于463千米/小時(shí)；第3級重量低于600千克，飛行高度低于5500米，空速低于463千米/小時(shí)；第4級重量大于600千克，飛行高度低于5500米，空速任意；第5級重量大于600千克，飛行高度高于5500米，空速任意。第1、2、3級稱為“小型無人機(jī)系統(tǒng)”（SUAS，SmallUnmanned Aerial System），第4、5級稱為“遙控?zé)o人機(jī)”（RPA），多為中高端機(jī)，強(qiáng)調(diào)持久、靈活和多功能，是聯(lián)合作戰(zhàn)的新品種。

（3）無人機(jī)的優(yōu)勢

無人機(jī)的優(yōu)勢源于機(jī)上無駕駛員；由此帶來的優(yōu)勢體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，由于不受人的生理局限的制約，飛行器的性能可以得到極大提高，理論上說，其速度、飛行邊界、過載與機(jī)動性等，可以達(dá)到飛行器自身結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度及動力等所能提供或允許的極限。第二，因取消與駕駛員相關(guān)的人機(jī)界面及其相應(yīng)的顯示控制、環(huán)境控制、個(gè)體安全等設(shè)備與分系統(tǒng)，而使機(jī)上有限資源得到優(yōu)化與充分利用。

從應(yīng)用角度，對無人機(jī)優(yōu)勢的傳統(tǒng)表述是：無論軍用還是民用，無人機(jī)均可承擔(dān)“3D”（dull-冗煩、dangerous-危險(xiǎn)、dirty-骯臟）任務(wù)。隨著無人機(jī)類別的增加和性能的提高，其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，從軍到民，從作戰(zhàn)到作業(yè)，從常規(guī)到非常規(guī)，從戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場到國計(jì)民生，幾乎沒有無人機(jī)不能施展身手的使用場景。我們的認(rèn)識也許應(yīng)該倒轉(zhuǎn)了，無人機(jī)遠(yuǎn)比有人機(jī)的應(yīng)用范圍廣闊，無人機(jī)能完成的許多任務(wù)，有人機(jī)反而不可能承擔(dān)，或者根本就無需承擔(dān)。

故而，我們可以用“3N”（三新）來表述無人機(jī)的擴(kuò)展應(yīng)用，即新邊界（New boundary，包括高度和距離）、新速域（New speed）、新領(lǐng)域（New areas）。隨著無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，無人機(jī)正從輔助性、替代性應(yīng)用向多功能、寬譜系的全面應(yīng)用轉(zhuǎn)變。

從制造與使用成本的角度看，無人機(jī)的顯著優(yōu)勢是相對低廉。與同功能的有人機(jī)相比，制造成本可降低一半，使用成本可減低到三分之一，甚至更低。無人機(jī)的操作與訓(xùn)練，可通過預(yù)置程序或操控鍵盤進(jìn)行，安全性大為提高，直接費(fèi)用大大減少；對于有人機(jī)，一般是一人一機(jī)，進(jìn)行操控，而無人機(jī)可以集群工作，一個(gè)人可以同時(shí)控制多架。無人機(jī)在較小場地上即可起飛、回收，無需專門的跑道和龐雜的地勤維修，使用相對簡易。

由于具備上述優(yōu)勢，無人機(jī)受到眾多用戶的歡迎，無人機(jī)的應(yīng)用越來越多，市場也越來越大。美國BI（Business Inside）的報(bào)告說：未來10年間，全球軍用無人機(jī)的年均增長率為5%（考慮到軍用無人機(jī)市場的保密與特殊性，這一預(yù)估似偏低），而同期民用無人機(jī)市場的年平均增長率達(dá)19%（這個(gè)數(shù)據(jù)亦偏低）。隨著無人機(jī)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品多樣化，還將刺激和培育出更多的應(yīng)用，帶來新的使用樣式和可以期待的更大量的采購。

（4）無人機(jī)與航模

無人機(jī)與航空模型（簡稱“航模”）有時(shí)難以區(qū)分，人們也常常詢問它們之間到底有何異同。就此，我們作如下探究。

所有現(xiàn)代航空器都是從航模進(jìn)化來的。在人類飛上藍(lán)天的探索實(shí)踐中，毫無例外都是先靜態(tài)模型，后動力模型；先模型樣機(jī)，后實(shí)物真機(jī)。沒有模型，就沒有航空創(chuàng)造，就沒有航空發(fā)展。在航空探索的早期, 航模具有強(qiáng)烈的科學(xué)實(shí)證性質(zhì)，至今，利用航模進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證仍是航空研發(fā)的重要手段。上世紀(jì)末至今，由于低成本無人機(jī)的橫空出世，使中低端無人機(jī)和中高檔航模的飛行性能接近。

現(xiàn)階段無人機(jī)與航模的最大相同點(diǎn)在于機(jī)上均無人，都需要人的掌控。二者之間又有很大區(qū)別，主要體現(xiàn)在功能與性能兩方面的差異性。

首先是功能不同。航模除早期的試驗(yàn)驗(yàn)證作用外，逐步轉(zhuǎn)向主要供運(yùn)動用的不載人小型航空器，即特定的、狹義的航空模型。在成立于1905年的國際航空聯(lián)合會（FAI）的推動下，航模逐漸演化成一項(xiàng)全球性、群眾性競技運(yùn)動的工具。FAI管轄的航空活動包括特技飛行、模型飛機(jī)、航天記錄、通用航空、滑翔機(jī)、懸掛式滑翔和飛行傘等。有各種分類的航模，如模型直升機(jī)、自由飛模型、線操縱模型等，并在繼續(xù)變化和豐富中。但其基本功能，主要是完成各種競技性或表演性任務(wù)。通過這種活動，去實(shí)現(xiàn)社會價(jià)值和倡導(dǎo)科學(xué)精神，以致對于航模本身的技術(shù)內(nèi)涵和豐富的探索史跡有所淡化。

而無人機(jī)的功能則有明確的個(gè)性化要求，由機(jī)上任務(wù)載荷（又稱有效載荷）來體現(xiàn)完成使命任務(wù)的能力。在這個(gè)意義上，無人機(jī)可以理解為載荷與搭載平臺的組合體，有時(shí)還包括地面設(shè)施在內(nèi)組成的系統(tǒng)。如偵察型無人機(jī)就是在具有一定飛行能力的平臺上安裝偵察設(shè)備和傳輸設(shè)備；攻擊型無人機(jī)通過裝載武器或戰(zhàn)斗執(zhí)行部件完成攻擊任務(wù)。即使是科學(xué)驗(yàn)證用無人機(jī)，為了獲取飛行數(shù)據(jù)，也要安裝必要的感知、測量和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)特定功能。所以也可以說，無人機(jī)是通過機(jī)上有效載荷來體現(xiàn)不同功能的系統(tǒng)。無人機(jī)與航模的主要區(qū)別，就在于是否攜帶任務(wù)載荷；一般來說，除保障飛行的控制系統(tǒng)外，只有機(jī)上載有任務(wù)載荷，才可以稱之為現(xiàn)代意義上的無人機(jī)。

其次是控制不同，指控制方式和控制系統(tǒng)的不同。無人機(jī)通過裝置在機(jī)上的飛行控制系統(tǒng)，控制自身的姿態(tài)和機(jī)動；一般可以做到遠(yuǎn)距控制，可以事先設(shè)定程序，也可以通過數(shù)據(jù)鏈將地面控制參數(shù)與無人機(jī)進(jìn)行交互，以實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行。隨著技術(shù)進(jìn)步，還能實(shí)現(xiàn)部分或完全的自主控制，即不需人的干預(yù)。

而航模的控制是通過人的直接控制或無線電遠(yuǎn)距遙控實(shí)現(xiàn)機(jī)動和姿態(tài)調(diào)整，機(jī)上一般沒有自動飛行控制系統(tǒng)。高端航模通過采用FPV（第一視角）技術(shù)已可實(shí)現(xiàn)視距外操縱，但距離多在幾千米范圍。形象地說，無人機(jī)是帶著大腦飛行，這副頭腦可以極為聰明，也可以不那么智慧；而航模的大腦始終是在地面，是在操縱人員的脖頸之上。隨著航模操縱性能的持續(xù)提升和控制部件的低成本化，單就操縱性而言，高端航模與中低檔無人機(jī)在這方面的差異在縮小，有時(shí)甚至已無高下之別。