第7卷第3期 智能系统学报 Vo1.7N.3 2012年6月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Jun.2012 D0.10.3969/j.in.1673-4785.201111022 高空长航时无人机技术发展新思路 段海滨”，范彦铭3，张雷” (1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191：2.北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重 点实验室，北京100191：3.中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，辽宁沈阳110035：4.中国人民解放军空 军装备部.北京100843) 摘要：根据未来航空发展的战略需要，面向新一代高空长航时无人机的系统设计，十分有必要开展探索性、创新性 和面向高空长航时无人机的关键技术研究.提出了高空长航时无人机技术发展的新思路和其瓶颈问题的解决方案， 重点从高空长航时无人机多目标组合优化、气动隐身一体化、能源动力、软件使能自主控制、自主导航、测控和信息 传输、空天地多机分布协同等方面给出了可行技术方案和重点研究方向.这些技术的实现可增强高空长航时无人机 系统方面的可持续发展能力，支撑和引领相关领域的技术发展. 关键词：高空长航时无人机：多目标组合优化：气动-隐身一体化：软件使能自主控制：多机分布协同 中图盼类号：·TP273文献标志码：A文章编号：16734785(2012)03-0195-05 New thoughts on the development of a HALE UAV DUAN Haibin'2,FANG Yanming',ZHANG Leif (1.School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang Univerity,Beiing 100191,China;2.Science and Technology on Airaft Control Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,China;3.Shenyang Aircraft Design and Research Institute,Avi- ation Industry Corporation of China,Shenyang 110035,China;4.Air Force Arming Department,People's Liberation Army,Beijing 100843,China), AbstractAccording to the strategic requirements of future aviation development,and considering system design for the new generation of high-altitude and long-endurance(HALE))unmanned aerial vehicles(UAVs),it is necessa- ry to develop exploratory,innovative,and key technologies for HALE UAVs.In this paper,some new ideas were oroposed for HALE UAVs which mainly focus on multi-objective optimization,integrated design of aerodynamic and stealthy performance,energy and power,software-enabled control,autonomous navigation,measurement and con- trol systems,information transmission,and multi-platform distributed cooperation.The proposed technologies can enhance the capacity of HALE UAV systems for sustainable development,and support the developments in other relevant technical areas. Keywords:HALE UAV;muli-objective optimization;integrated design of aerodynamic and stealthy performance; software-enabled control;multi-platorm distributed cooperation 高空长航时(high-alitude long-endurance,HALE) UA),”.在未来战争中，高空长航时无人机将成为侦 无人机是指飞行高度在18000m以上，飞行时间不少于 察卫星和有人驾驶战略侦察飞机的重要补充和增强手 24h的无人驾驶飞机(unmanned aerial vehicle,. 段，同时也成为获取战略情报的重要手段之一23.高 空型长航时无人机在战场上的任务是对敌方进行战略 或战役侦察，具备持久的情报收集和战场监视能力，并 收犒日期：.2011-11-29 基金项自：国家自然科学基金资助项目(600四：航空科学基金资助项目2 且可转换成对地作战平台，高空长航时无人机已经成 0115151019). 为当今各国武器装备发展的重点，被美国空军列为21 通信作者：段海滨E-mail:hbduan@buaa.edu.cn 世纪的关键技术之一6AbstractAccording to the strategic requirements of future aviation development,and considering system design for the new generation of high-altitude and long-endurance(HALE) unmanned aerial vehicles(UAVs) , it is necessa￾ry to develop exploratory,innovative, and key technologies for HALE UAVs. In this paper,some new ideas were oroposed for HALE UAVs which mainly focus on multi-objective optimization, integrated design of aerodynamic and stealthy performance,energy and power, software-enabled control, autonomous navigation, measurement and con￾rol systems,information transmission, and multi-platform distributed cooperation. The proposed technologies can enhance the capacity of HALE UAV systems for sustainable development, and support the developments in other relevant technical areas. Keywords: HALE UAV; muli-objective optimization; integrated design of aerodynamic and stealthy performance; software-enabled control; multi-platorm distributed cooperation 第7卷第3期 2012年6月 DOI: 10.3969/j.in.1673-4785.201111022 UAV) ".在未来战争中,高空长航时无人机将成为侦 察卫星和有人驾驶战略侦察飞机的重要补充和增强手 段,同时也成为获取战略情报的重要手段之一23.高 空型长航时无人机在战场上的任务是对敌方进行战略 或战役侦察,具备持久的情报收集和战场监视能力,并 且可转换成对地作战平台.高空长航时无人机已经成 为当今各国武器装备发展的重点,被美国空军列为21 世纪的关键技术之一6 (1.School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang Univerity,Beiing 100191,China;2. Science and Technology on Airaft Control Laboratory,Beihang University,Beijing 100191,China;3. Shenyang Aircraft Design and Research Institute,Avi￾ation Industry Corporation of China,Shenyang 110035,China;4. Air Force Arming Department,People's Liberation Army,Beijing 100843,China) 段海滨",范彦铭3,张雷" 关键词: 高空长航时无人机;多目标组合优化;气动-隐身一体化;软件使能自主控制;多机分布协同 中图分类号: TP273 文献标志码: A 文章编号: 16734785(2012) 03-0195-05 智 能 系 统 学 报 通信作者:段海滨.E-mail;hbduan@buaa.edu.cn 0115151019) 收稿日期: 2011-11-29 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60975072);航空科学基金资助项目(2 . . New thoughts on the development of a HALE UAV 摘 要:根据未来航空发展的战略需要,面向新一代高空长航时无人机的系统设计,十分有必要开展探索性、创新性 和面向高空长航时无人机的关键技术研究.提出了高空长航时无人机技术发展的新思路和其瓶颈问题的解决方案. 重点从高空长航时无人机多目标组合优化、气动-隐身一体化、能源动力、软件使能自主控制、自主导航、测控和信息 传输、空天地多机分布协同等方面给出了可行技术方案和重点研究方向.这些技术的实现可增强高空长航时无人机 系统方面的可持续发展能力,支撑和引领相关领域的技术发展. (1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191;2.北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重 点实验室,北京100191;3.中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳110035;4.中国人民解放军空 军装备部,北京100843) 高空长航时(high-alitude long-endurance,HALE) 无人机是指飞行高度在18000m以上,飞行时间不少于 24 h的无人驾驶飞机(unmanned aerial vehicle, DUAN Haibin'2,FANG Yanming',ZHANG Leif 高空长航时无人机技术发展新思路 CAAI Transactions on Intelligent Systems Vol.7 N.3 Jun.2012 )