无人作（zuò）战（zhàn）平（píng）台已成为美国海军装备体系的重要组成部（bù）分，并在历次（cì）局部战（zhàn）争和军（jun1）事冲突（tū）中发挥了重要（yào）作用。为（wéi）指导无人作战平台的（de）发（fā）展（zhǎn），美国（guó）各（gè）军（jun1）种先后发布过无人机、无人艇、无（wú）人潜航（háng）器的（de）发展规划。为（wéi）避免重（chóng）复建设，美军从2007年起发布《无人（rén）作战平台发（fā）展路线图》，确定了重点突破的关键技术，为各军种（zhǒng）发展无人作战平台（tái）提供（gòng）了基本指（zhǐ）导，此后各军种不再（zài）发布无人作战平台的路线图。该路（lù）线图每2年修（xiū）订一次，最新版是（shì）2014年3月发布的《2013～2038无人系（xì）统综合路线图》。本文分析（xī）了该路线图确定的关键技（jì）术（shù）及其（qí）发展规划。
美（měi）军无人作战平（píng）台的任（rèn）务领域
美军要（yào）求所有（yǒu）装备的发展必须首（shǒu）先符合特定的“联（lián）合（hé）能（néng）力领域”。为此，美军定义了（le）9种一级“联（lián）合能（néng）力领域（yù）（JCA）”，无人作战平台可在其中5种能（néng）力领域中发（fā）挥关键作（zuò）用，分（fèn）别是战场感知（zhī）能（néng）力（lì）、部队运用能力、防护能力（lì）、后勤能（néng）力（lì）和伙（huǒ）伴关（guān）系建（jiàn）设能力。无人作（zuò）战平台也能为部队支援和网（wǎng）络中心能力（lì）提供重要支持。显示了美军（jun1）能够支持各“联合能力领域”中的无人作战平台数量。
在（zài）“战场感知”能力领域中，目前主（zhǔ）要由各种无人机（jī）和（hé）无人车执行空中侦察和城（chéng）市侦（zhēn）察（chá）等（děng）任务（wù），未来可由各种无人作战（zhàn）平台执行远征（zhēng）通道（dào）评估、核放射检测和特种部队海岸侦察等任务。而随着自持力的延（yán）长，无人作战平台可在各种战场不间（jiān）断地执（zhí）行持续时间较长的侦察与监（jiān）视任务（wù）。
在“部队（duì）运用”能力（lì）领域中，目前的（de）“捕食者（zhě）”、“死神”和“灰鹰”无人机（jī）都配备有武（wǔ）器（qì）系统（tǒng），可用于执行进攻作战、不（bú）对（duì）称（chēng）作战和打击高价（jià）值目标等任务；无（wú）人车的（de）任务主要是致命性与非致命（mìng）性（xìng）的群（qún）体控制、离车进攻作战、侦察与袭击（jī）等；无人潜航（háng）器和无人水面舰艇的（de）预（yù）定任务主要是布雷和扫雷。
在“防护”能力领域中，无人作战平台可（kě）用于执行救火（huǒ）、污（wū）染（rǎn）清除、前（qián）沿（yán）作战基地防（fáng）护、设（shè）施防护、障碍物（wù）设置与（yǔ）清（qīng）除、车辆与人员搜查、扫雷（léi）与破雷、伤员撤（chè）出和后送以及海上封（fēng）锁等任务。
在“后勤”能力领域（yù）中，无人作战平台特别适合在各种地（dì）形（xíng）条件下（xià）执（zhí）行补给运输、燃料补给（gěi）、装卸弹药和（hé）物资、建筑战（zhàn）斗工（gōng）事、伤（shāng）员撤退与护理、城市（shì）营救等任务。
在“伙伴关系建设”能力领域中，几（jǐ）乎所（suǒ）有可用于执行战场感知（zhī）、防（fáng）护和后勤任务的无人（rén）作战平（píng）台（tái）都可（kě）用（yòng）于支援伙伴国（guó）的灾难救（jiù）援，可用于帮助伙（huǒ）伴国运送紧（jǐn）急物资、清理弹（dàn）药、禁毒和平叛。
美军无（wú）人作战平台的性能发展规划
为指导各（gè）军种无人作战平台的开（kāi）发，确定无（wú）人（rén）作战平台（tái）的技（jì）术路线，美军对（duì）现有各（gè）种无人作战平台进行了全（quán）面梳理（lǐ）和归纳，提出了适用于此类平台（tái）的性能发展（zhǎn）规划。
在人（rén）机接口方面，当前无人作战平（píng）台（tái）主要是（shì）操纵杆（gǎn）和（hé）触摸（mō）屏等物理接口，未来（lái）的人机（jī）交互可通过（guò）手势来完成，无人作战（zhàn）平台最终应能理解人类（lèi）的自然语言，接受（shòu）指挥员以自然（rán）语言（yán）下（xià）达（dá）的任务。
在通信方面（miàn），由（yóu）于（yú）无（wú）人作（zuò）战平（píng）台（tái）经常需要（yào）与操作（zuò）人员进行通信，因此其（qí）通信频段将从高频段扩展（zhǎn）到（dào）多（duō）种频段，并能在多种频段间跳变，以确保可靠且保密地通信（xìn）。
在（zài）隐蔽性方面，目前（qián）无人作战平台作战的保密（mì）需求未受到足够（gòu）重视，大（dà）多数（shù）平台的（de）声、热、光和通信信号等目标特征都十分明显，容易被探测到，未来无人作战平台必须（xū）能隐蔽地执行任务（wù），因此需要降低目标信号特征，从而降低可探测性（xìng）。
在持续作（zuò）战能力方面，现有平台的持续作战能力通常（cháng）不超过十数小时，未来最长（zhǎng）可延长到（dào）数（shù）天（tiān）、数周或（huò）数月，甚至数年。
在武器通用性（xìng）方面，用（yòng）于不同战（zhàn）场（chǎng）的各种（zhǒng）无人作战平台配备的武器应实现通（tōng）用化，提高指挥（huī）官执行任务的灵活性。
在控制方面，目前单（dān）个无人作战（zhàn）平台需要1名甚至多名操（cāo）作员（yuán）协（xié）作才能控制，未来应由1个操作员监控在（zài）不同（tóng）战场（chǎng）协同作战的多种此类平台。 美军无（wú）人作战平台关键（jiàn）技（jì）术美军（jun1）通过分析各种无人（rén）作战平台的共同性（xìng）能发展规（guī）划，确定了无人作战（zhàn）平台的关（guān）键技术（shù），将互操作性、自主性、通信技术、推（tuī）进与动力技术列为核（hé）心技术和瓶颈技术，作为未（wèi）来研究的突破重点。
互操（cāo）作性
互操作性对（duì）于（yú）简化后（hòu）勤（qín）保（bǎo）障，降低（dī）总（zǒng）拥（yōng）有费用具有重要（yào）意义。美（měi）国防部要求军方的武器装（zhuāng）备均应具（jù）备（bèi）互操作性。美国国防部副（fù）部长办（bàn）公室的（de）无（wú）人作战平台互操作性倡议（UI2）小组正在制定（dìng）旨在提高无人作（zuò）战平台互操作性的总体战略，以转（zhuǎn）变（biàn）能力（lì）发展模式，创造更好（hǎo）的协同作战（zhàn）环境。
为了实现互操作性，在（zài）系统开（kāi）发中必须采用开（kāi）放式体系结（jié）构。开放式体系结构（gòu）利用一套通用接口（kǒu）与服（fú）务、相关（guān）数据模型、标准数（shù）据总线，以及（jí）信息共享方（fāng）法（fǎ）。只要可行，开放式体系结构在各个层次的系（xì）统设计上（shàng）都应使用采（cǎi）用公开标准接口的现有民（mín）用组件。
这种方（fāng）法可避免烟囱式发展模式的不足（zú），有利（lì）于（yú）创新成果在（zài）系统设计（jì）中得到更（gèng）好的应用，简化系统测试与集成过程（chéng），提高系统在整个项（xiàng）目（mù）寿命周（zhōu）期内的重复使（shǐ）用能力。
自主性
美军认（rèn）为，现有无人作战平台的人工交互需求（qiú）较（jiào）高，提高无人作战（zhàn）平（píng）台自主性是（shì）减少对操作人员（yuán）和分析人员依赖的（de）主要手段。提（tí）高自主性不仅要提高其自主功能，还要使其（qí）更易于为操作人员所掌控，更加安全而可靠。提高自主性（xìng）的（de）目的是让操作人员“执行任（rèn）务”，而仅仅是（shì）“操纵系统”。美国空军于2010年发布的“技术视野”研究报告指出，如何提高系（xì）统的自主（zhǔ）性将成为“唯一的（de）最重要的（de）课（kè）题”。
提高（gāo）自主性应重点研究多传感（gǎn）器（qì）数据融合、信息（xī）处理（lǐ）与分（fèn）发、自主协作3个方面（miàn）的关键（jiàn）技术。美军自主性发展（zhǎn）的近期目标是使无人作战平台在复杂军事环境中能（néng）安全运行，减轻操（cāo）作人员（yuán）的工作（zuò）负荷，替操作人（rén）员承（chéng）担那些繁琐（suǒ）而非关键（jiàn）性（xìng）的工（gōng）作，而最终目标是（shì）提升无人作战平台的作战能力、提高作战（zhàn）人（rén）员（yuán）的作战效能。
在多传感（gǎn）器数据融合（hé）方（fāng）面，无人（rén）作（zuò）战平（píng）台在复杂不确定的环境中执行任（rèn）务，必（bì）须能够进行多传感器数据融合，并将这些数据（jù）转换成支持各种决策过程的有用信息，从而对周边（biān）环境进行仿真。这（zhè）种（zhǒng）基于异类传感器网络的多传感器数据融合技术（shù）主（zhǔ）要（yào）包括传（chuán）感器权重（chóng）可重置技术、故障传感器数据和模糊数据适应技术、智能和自适应（yīng）异类数据关联、自重构融合聚类的可扩展性和资源最优化技术等。
在信息（xī）处（chù）理与分发方（fāng）面（miàn），无（wú）人作（zuò）战平台执行情报、监视与（yǔ）侦察任务时生成的（de）大量全运（yùn）动视频（pín）和（hé）静态图像对任务规划、信息处理、信息利用和（hé）信息（xī）分发的要求（qiú）越来越高。应改（gǎi）进目标（biāo）检（jiǎn）测和自（zì）动识别软（ruǎn）件（jiàn），实现自动指（zhǐ）示，识别（bié）并提（tí）醒注意潜在的威胁，可应用（yòng）面部识（shí）别软件，利用高保（bǎo）真的全运动视（shì）频识别受关注的（de）人；使（shǐ）通信情报传感（gǎn）器具备识别关键词、甚至（zhì）特定声音（yīn）的能（néng）力，迅速（sù）提醒操作（zuò）人员注意相关目标。
在自（zì）主（zhǔ）协作方（fāng）面，各种无人作（zuò）战平台应具（jù）备自主协（xié）作能（néng）力，并能够（gòu）扩展（zhǎn）至多种系（xì）统和更加复杂的任务与环境，能够（gòu）适应（yīng）空中、地面（miàn）和（hé）海上交通环境（jìng）以及团队成员、操作（zuò）人员和（hé）作战环境的变化。自助（zhù）协作能力是降低兵力需求（qiú）的关（guān）键之一，在这（zhè）种情（qíng）况下，操（cāo）作人员（yuán）负（fù）责（zé）的将是一组无人作战平（píng）台（tái）的战略性决策，不再（zài）负责直接控制单个无人作战（zhàn）平台的行为。
通（tōng）信技术美军列装的各种无人作战平台装备了大量的（de）传（chuán）感器和通信系统，收集到的（de）数据量极大，对于通（tōng）信的要求越（yuè）来越高。为提高无人通信系统的效能，美军重点从天线、收（shōu）发系统、频谱、信（xìn）号（hào）处理、网络系统（tǒng）以（yǐ）及激光通（tōng）信等方面（miàn）来提高通信技术。
在天线方面，采用相（xiàng）控阵天线和“灵巧”天线（xiàn）（综合（hé）多个天线的信号）替代传统的抛物面天线，但需解决尺（chǐ）寸（cùn）、重量，能耗与散热（rè）等问题，同时积极开（kāi）发多聚焦和（hé）超冷（lěng）天线等先进（jìn）技（jì）术。
在收发系统方面，正在研制氮化镓发射（shè）机固态功（gōng）率放（fàng）大器，采用自适应工作点控制（zhì）技术（shù），使放大器在不工作时能够关闭，同时（shí）还能进行调整来保持适当（dāng）的状态（tài），确保最大限度降低瞬时功率较（jiào）高（gāo）时的信号失真度，从而显（xiǎn）著降低放大器所（suǒ）需的平均功率。氮化镓（jiā）技术目前（qián）可用于选定的（de）频带，2014年应用于无（wú）人作战平（píng）台。
在（zài）频谱（pǔ）方面，美（měi）国国（guó）防高级研究计（jì）划局的“联合战术无线通信系统JTRS”项目（mù）正在研究在系统中应用动态频（pín）谱选取DSA技术的可（kě）行性。项目证明，动态频（pín）谱（pǔ）选取能够根据其他相邻频谱依（yī）赖（lài）型系统（tǒng）是（shì）否（fǒu）实际使用特定频段（duàn）来改变该频段的用（yòng）途。
目前的关键技术包括：如何克（kè）服易受对抗（kàng）措施干扰问题，如（rú）何降低与现有系统集成的成本，如何制定合理的标准（包括管制标准），以（yǐ）及（jí）如何克服同一地（dì）点的干扰。
信号处理方面（miàn），美军（jun1）已完（wán）成（chéng）开（kāi）发微型通（tōng）用（yòng）数据链系统，可（kě）在更小的平台上发挥通用数据链的（de）作用。在波形技（jì）术方面，美军正在开发的（de）通用数据链波（bō）形新技（jì）术，包（bāo）括（kuò）：增加“拨号选定（dìng）速率”功能（néng），提高（gāo）前向纠（jiū）错编码效率；在（zài）信（xìn）息（xī）预处理方面，美军已在列为（wéi）秘（mì）密的（de）“任务规划、信（xìn）息处理、信息利用和信息（xī）分发”项目中进行研究（jiū），并应用到无人作战（zhàn）平（píng）台的机（jī）载预处理系统中；在（zài）数据加密方（fāng）面，美军在（zài）开发新的加（jiā）密方法，采用（yòng）便于远程管理的开放标准、动态组密（mì）钥技术（支持机（jī）与机之间的信（xìn）息交换）、通用无线密码接口（kǒu）及系统模糊密码接口、使（shǐ）用（yòng）基于（yú）软件的（de）方法（fǎ）保护加密数据，采用（yòng）多功能单片机加密在传数据和其他数据（jù），以及采用单片机全封（fēng）闭（bì）加密模块等；在保密通信（xìn）方面，开发低截获率（lǜ）、低（dī）探（tàn）测率和抗干扰等技术，包括低功率、扩展频谱（pǔ）、脉冲传送和定向天线、协议层结合随机化技术和跳（tiào）频技术等。
在网络通信方面，国防（fáng）高级研究计（jì）划局的“局（jú）域网机器人”项目通（tōng）过部署体积小、造价低的智能机器人无线网络中（zhōng）继点（diǎn），利（lì）用其机动（dòng）性（xìng）来实现移动自主（zhǔ）协调，验证（zhèng）无人（rén）作战平台的自我（wǒ）配置、自我优化、自我（wǒ）修复、系留（liú）和电源（yuán）管理能力。
在激光通信（xìn）方面，美军的（de）理论估算表（biǎo）明，空对地链接的数据传输速率在链路斜（xié）距为100千米时可以达到100兆（zhào）比特/秒。但由于激（jī）光波束非常（cháng）窄，目前重（chóng）点研究（jiū）解决（jué）无人作战（zhàn）平台通信的定向精度问题（tí）。
推进与动（dòng）力技（jì）术（shù）
美（měi）军（jun1）目前的无人作（zuò）战平（píng）台使用各种不（bú）同（tóng）的（de）推进系统，包括重油或汽油驱动（dòng）的燃烧（shāo）发动机、喷气发（fā）动机、电动（dòng）机、燃料电池、太阳能和混合动力系统。
为了提高涡（wō）轮发动机水平，美军专门（mén）设立了“经济型多用途先进涡轮发动机计划”，其子项目（mù）包括高效嵌入式（shì）涡轮发动机（jī）和高效小型推进装置项目。高效嵌入式涡轮发动机将验证（zhèng）节油（yóu）技（jì）术和亚声速推进（jìn）发动机技术，采用小（xiǎo）型、高功率核心（xīn）机，使嵌入式发动（dòng）机在直径受限的情况下获得较高的涵道比（bǐ），具有比当前（qián）最先进技术还高2.3倍的压缩比，可提高辅（fǔ）助动力系（xì）统（tǒng）在高海拔（bá）、长航时飞（fēi）行中的耐（nài）受性。
高效小型推进装置技术（shù）将覆（fù）盖重量在40~1200千克（kè）之间的各（gè）种飞行器的推（tuī）进系统。为（wéi）降低燃（rán）油消耗率，提高功率密度，还可考虑使用（yòng）重油，高效小（xiǎo）型（xíng）推（tuī）进装置项目正在研制新型函道式风（fēng）扇、盘式（shì）发动机、重油发动机转换器（qì）、回热器，以（yǐ）及高压（yā）缩比压缩机、耐高温涡轮机。
为（wéi）提高电（diàn）源性能，美军重点（diǎn）发（fā）展能量获取（例如光电转化（huà））技术、电能存储装置（zhì）技术、燃（rán）料电（diàn）池（chí）技术和发电机技（jì）术。美军（jun1）研究机构在提高电源功率（lǜ）密度（dù）方面做了（le）大量工作，目前（qián）重点改（gǎi）进的指标包括使（shǐ）用寿命、可靠性（xìng）、工作效率（lǜ）、发（fā）动（dòng）机变速性能，需要（yào）改（gǎi）进的功能包括多（duō）样化输出、控制策略，以及非冗（rǒng）余系（xì）统参（cān）数捕获功能。此外，美军还在探索采用电力共（gòng）享体系结构来（lái）调节电源，最大程度地降（jiàng）低燃料消耗（hào）。实现电（diàn）力共享体系结构（gòu）所需（xū）的关键技术包括电力管理控制逻辑、大功（gōng）率高速（sù）固（gù）态功（gōng）率调节（jiē）器、调（diào）制（zhì）发电机控制单元和（hé）大（dà）容量蓄电池（chí）。（非（fēi）原（yuán）创，文章转自网络（luò））
咨询（xún）航拍服务（wù）可加老鹰微信laoyingfly |
