從20世紀和21世紀之交直到今天，世界航空界呈現(xiàn)無人機蓬勃發(fā)展的局面，軍民并舉，八方長驅(qū)，方興未艾；世界無人機市場極為活躍，需求旺盛，擴展迅猛。在這個浪潮里，中國航空表現(xiàn)驚艷。無人機成為我國少有的、在整體水平上步入世界一流，在部分品種和技術上走在世界前列的領域；中國產(chǎn)的無人機行銷天下，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，在走進尋常百姓家的同時，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，屢建戰(zhàn)功。那么，究竟什么是無人機？無人機是怎樣發(fā)展而來的？無人機何以成為21世紀的航空新銳？中國無人機又何以馳名天下？讓我們一一道來。

（1）什么是無人機

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

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

國外某無人機網(wǎng)站頁面截圖

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

現(xiàn)時，有的媒體或著述，把無人機定義為無駕駛員的不載人航空器，似嫌不妥。因為可以載人的無人駕駛航空器仍應歸入無人機范疇，且在解決安全問題后將很快問世。

（2）無人機分類

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

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

無人多旋翼飛行器

無人自轉旋翼機（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；軍用無人機又有信息無人機（偵察、誘餌、電子對抗、通信中繼等）、攻擊無人機、察打一體無人機、空戰(zhàn)無人機（無人戰(zhàn)斗機）、靶機等類別，民用無人機主要分工業(yè)級無人機（執(zhí)行各種作業(yè)或特定使命）和消費類無人機。軍用無人機對于飛行高度與速度、機動性等要求高，一般說來是高端無人機的代名詞；民用無人機一般對于速度、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。

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

按活動范圍分類，可分為超近程、近程、短程、中程和遠程無人機。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。飛行高度分別對應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和遙控無人機；當然，還可以再細分。

按動力樣式分類，與有人機一樣，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，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。

按留空時間分類，可以分為長航時與非長航時；但并無客觀的、統(tǒng)一的標準。如果把軌道飛行器也算作無人機，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，軍用無人機達到一天上下，可認為是長航時；民用無人機達到數(shù)小時即可認為是長航時。確定是否夠得上“長航時”，還跟無人機的用途相關，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，買家更要以需判定和選擇。

軍用無人機的分類有其特殊性。美國防部將軍用無人機按質(zhì)量、飛行高度和空速綜合起來，劃分為5個等級。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；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；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；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“小型無人機系統(tǒng)”（SUAS，SmallUnmanned Aerial System），第4、5級稱為“遙控無人機”（RPA），多為中高端機，強調(diào)持久、靈活和多功能，是聯(lián)合作戰(zhàn)的新品種。

（3）無人機的優(yōu)勢

無人機的優(yōu)勢源于機上無駕駛員；由此帶來的優(yōu)勢體現(xiàn)在兩個方面。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、過載與機動性等，可以達到飛行器自身結構與強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的人機界面及其相應的顯示控制、環(huán)境控制、個體安全等設備與分系統(tǒng)，而使機上有限資源得到優(yōu)化與充分利用。

從應用角度，對無人機優(yōu)勢的傳統(tǒng)表述是：無論軍用還是民用，無人機均可承擔“3D”（dull-冗煩、dangerous-危險、dirty-骯臟）任務。隨著無人機類別的增加和性能的提高，其應用范圍大為擴展，從軍到民，從作戰(zhàn)到作業(yè)，從常規(guī)到非常規(guī)，從戰(zhàn)術戰(zhàn)場到國計民生，幾乎沒有無人機不能施展身手的使用場景。我們的認識也許應該倒轉了，無人機遠比有人機的應用范圍廣闊，無人機能完成的許多任務，有人機反而不可能承擔，或者根本就無需承擔。

故而，我們可以用“3N”（三新）來表述無人機的擴展應用，即新邊界（New boundary，包括高度和距離）、新速域（New speed）、新領域（New areas）。隨著無人機技術的進步，無人機正從輔助性、替代性應用向多功能、寬譜系的全面應用轉變。

從制造與使用成本的角度看，無人機的顯著優(yōu)勢是相對低廉。與同功能的有人機相比，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。無人機的操作與訓練，可通過預置程序或操控鍵盤進行，安全性大為提高，直接費用大大減少；對于有人機，一般是一人一機，進行操控，而無人機可以集群工作，一個人可以同時控制多架。無人機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，無人機受到眾多用戶的歡迎，無人機的應用越來越多，市場也越來越大。美國BI（Business Inside）的報告說：未來10年間，全球軍用無人機的年均增長率為5%（考慮到軍用無人機市場的保密與特殊性，這一預估似偏低），而同期民用無人機市場的年平均增長率達19%（這個數(shù)據(jù)亦偏低）。隨著無人機技術進步和產(chǎn)品多樣化，還將刺激和培育出更多的應用，帶來新的使用樣式和可以期待的更大量的采購。

（4）無人機與航模

無人機與航空模型（簡稱“航模”）有時難以區(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化來的。在人類飛上藍天的探索實踐中，毫無例外都是先靜態(tài)模型，后動力模型；先模型樣機，后實物真機。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, 航模具有強烈的科學實證性質(zhì)，至今，利用航模進行技術驗證仍是航空研發(fā)的重要手段。上世紀末至今，由于低成本無人機的橫空出世，使中低端無人機和中高檔航模的飛行性能接近。

現(xiàn)階段無人機與航模的最大相同點在于機上均無人，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。航模除早期的試驗驗證作用外，逐步轉向主要供運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全球性、群眾性競技運動的工具。FAI管轄的航空活動包括特技飛行、模型飛機、航天記錄、通用航空、滑翔機、懸掛式滑翔和飛行傘等。有各種分類的航模，如模型直升機、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。通過這種活動，去實現(xiàn)社會價值和倡導科學精神，以致對于航模本身的技術內(nèi)涵和豐富的探索史跡有所淡化。

而無人機的功能則有明確的個性化要求，由機上任務載荷（又稱有效載荷）來體現(xiàn)完成使命任務的能力。在這個意義上，無人機可以理解為載荷與搭載平臺的組合體，有時還包括地面設施在內(nèi)組成的系統(tǒng)。如偵察型無人機就是在具有一定飛行能力的平臺上安裝偵察設備和傳輸設備；攻擊型無人機通過裝載武器或戰(zhàn)斗執(zhí)行部件完成攻擊任務。即使是科學驗證用無人機，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)傳輸設備，以實現(xiàn)特定功能。所以也可以說，無人機是通過機上有效載荷來體現(xiàn)不同功能的系統(tǒng)。無人機與航模的主要區(qū)別，就在于是否攜帶任務載荷；一般來說，除保障飛行的控制系統(tǒng)外，只有機上載有任務載荷，才可以稱之為現(xiàn)代意義上的無人機。

其次是控制不同，指控制方式和控制系統(tǒng)的不同。無人機通過裝置在機上的飛行控制系統(tǒng)，控制自身的姿態(tài)和機動；一般可以做到遠距控制，可以事先設定程序，也可以通過數(shù)據(jù)鏈將地面控制參數(shù)與無人機進行交互，以實現(xiàn)自動運行。隨著技術進步，還能實現(xiàn)部分或完全的自主控制，即不需人的干預。

而航模的控制是通過人的直接控制或無線電遠距遙控實現(xiàn)機動和姿態(tài)調(diào)整，機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）技術已可實現(xiàn)視距外操縱，但距離多在幾千米范圍。形象地說，無人機是帶著大腦飛行，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在這方面的差異在縮小，有時甚至已無高下之別。