无人作战平台已成（chéng）为（wéi）美国海军装备体系的重要组成部分，并（bìng）在历次局部战争和军（jun1）事冲突中发挥了重要作用。为（wéi）指导（dǎo）无人作战平台的发展，美国各军（jun1）种先后发布过无人（rén）机、无（wú）人艇、无人潜航（háng）器（qì）的发展规划。为避免重复（fù）建设，美军从2007年起（qǐ）发（fā）布《无人作（zuò）战平台发展路线（xiàn）图》，确（què）定了重点突破的关键技术，为（wéi）各军种发展无人作战平台（tái）提供了基本（běn）指导，此后各军种不再发布无人作战（zhàn）平台的（de）路线图。该路线图每（měi）2年修订（dìng）一次（cì），最新版（bǎn）是2014年3月（yuè）发（fā）布的（de）《2013～2038无人系统综合路线（xiàn）图》。本文分（fèn）析了该路线图确定（dìng）的关键技术（shù）及其发（fā）展规划。
美军无人作（zuò）战平台的任（rèn）务领域
美军（jun1）要求所有装备的发展必须首先符（fú）合特定的“联合能力领域”。为此，美军定义（yì）了9种一级“联合能力领域（JCA）”，无人（rén）作（zuò）战平台可在（zài）其中（zhōng）5种（zhǒng）能力（lì）领域中（zhōng）发挥关键作（zuò）用，分（fèn）别是战场感知能力、部队（duì）运（yùn）用能力、防护能力、后勤（qín）能力和伙伴关系（xì）建（jiàn）设能力。无人作战平台也能为部队支（zhī）援和网（wǎng）络中心能力提（tí）供重要支持。显示（shì）了美军能够支持各（gè）“联合能力领域”中的无人作战平（píng）台数（shù）量。
在“战场（chǎng）感知”能力（lì）领域中，目（mù）前（qián）主要由（yóu）各（gè）种无人机（jī）和无人车执行空中侦察和城市（shì）侦察等任务，未来可（kě）由各种无人作战平（píng）台（tái）执（zhí）行远征通道评估、核放射检测和特种部队海岸侦察等任务。而随着自持力的延长（zhǎng），无人作战平台可（kě）在（zài）各种战场不间断地执行持续时间较长的侦察与（yǔ）监视任务。
在“部（bù）队运用”能（néng）力领域中（zhōng），目前的“捕食者”、“死神”和“灰鹰”无人（rén）机都配备有武器系统（tǒng），可用于执行进攻作战、不对称作战和（hé）打击高价值目标等任务；无人车的（de）任务主要（yào）是致命性（xìng）与非（fēi）致命性的群（qún）体控（kòng）制、离（lí）车进攻作战、侦察与袭击等；无人潜航器和（hé）无人水面舰艇的预定任务（wù）主要是布雷和扫雷。
在“防护”能（néng）力领域中，无人作（zuò）战平台可用于执行救（jiù）火、污染清除、前沿作战（zhàn）基（jī）地防护、设施防护（hù）、障碍物设置与清除（chú）、车辆与人员搜查、扫（sǎo）雷与破雷、伤员撤出和后送以及海上封锁（suǒ）等任务。
在“后勤”能力领域中，无人（rén）作（zuò）战平台特别适合在各种地形（xíng）条件下（xià）执行补给运输、燃（rán）料补给、装卸（xiè）弹（dàn）药和物资、建筑（zhù）战斗工（gōng）事、伤员撤退与护（hù）理、城市营（yíng）救等（děng）任（rèn）务。
在“伙伴关系（xì）建设”能力领域中，几乎所（suǒ）有可用（yòng）于执行战场感知、防护和后（hòu）勤任务的无人作战平台都可用于支援伙（huǒ）伴（bàn）国的灾难救援，可用于帮助伙伴国运送紧急物资、清理弹药、禁（jìn）毒和平叛。
美（měi）军无（wú）人作战平台的性能发展规（guī）划
为指导各军种无人作战平（píng）台的开发，确定无人作战平台的技术路线，美（měi）军对现有各种无人作战平台进行了全面梳理（lǐ）和归纳，提出了适用于此类平台的性能（néng）发展规（guī）划。
在人机接口方面，当前（qián）无人作（zuò）战平台主要是操纵杆和（hé）触摸屏等物理接口，未来（lái）的人机（jī）交互可（kě）通过（guò）手势来（lái）完成，无人作战平台最终应能（néng）理（lǐ）解（jiě）人类的自然（rán）语言，接（jiē）受指（zhǐ）挥员（yuán）以自然语言下达的任务。
在通信（xìn）方面，由于无（wú）人作战平（píng）台经常（cháng）需要与操（cāo）作人员（yuán）进（jìn）行通（tōng）信，因此其（qí）通信（xìn）频段将从高频（pín）段扩（kuò）展到多种频（pín）段，并（bìng）能在多（duō）种频段间（jiān）跳变，以确保（bǎo）可靠且保密地通信。
在隐蔽性方（fāng）面，目前无人作战（zhàn）平台（tái）作战（zhàn）的保密需求（qiú）未（wèi）受到足够重视，大多数平（píng）台的声、热、光（guāng）和通信信（xìn）号等目（mù）标特征都（dōu）十分明显，容易被探（tàn）测到，未来无人作战平台（tái）必须（xū）能隐蔽地执行任务（wù），因此（cǐ）需要降低（dī）目标信号特（tè）征，从而降低可探测性。
在持续作（zuò）战能力方面，现有（yǒu）平台（tái）的持（chí）续作（zuò）战能力（lì）通常不超过（guò）十数小时，未来最（zuì）长（zhǎng）可延长到数（shù）天、数（shù）周（zhōu）或数月，甚至数年。
在武器通用性方面，用于不同战场的各种无人作战平（píng）台配（pèi）备（bèi）的武器应实（shí）现通用化（huà），提高指挥官执行任务的灵（líng）活性（xìng）。
在控制（zhì）方（fāng）面，目前（qián）单个无人作战平台需要1名甚至多名操作员协作才能控制，未来（lái）应由1个操（cāo）作员监控在不同（tóng）战场协同作战的多种此（cǐ）类平台。 美军无（wú）人作战平台关键技术（shù）美军通（tōng）过（guò）分析各（gè）种无（wú）人作战（zhàn）平台的共同性能发展规划，确定了无人作战平台的关键技术，将互操作性、自主性、通信技术、推进与动力技（jì）术列为核（hé）心技术和（hé）瓶颈技术，作为未来研究的突破重点。
互操作性
互操作性对（duì）于（yú）简化后勤保障，降低总拥有费用具（jù）有重要意（yì）义。美国防部要求军（jun1）方的武器装备均应具备互操作性。美国国防部副部（bù）长办公室的无人作战平台互操作性倡议（UI2）小组正在制定（dìng）旨在（zài）提高（gāo）无人作战平台互操作性的总体（tǐ）战略，以（yǐ）转变能力发展模式，创造更好（hǎo）的协同作战环境。
为了实现互（hù）操作性，在系统（tǒng）开发（fā）中必须采（cǎi）用开放（fàng）式体（tǐ）系结构。开放式体系（xì）结（jié）构利用（yòng）一套（tào）通用接口（kǒu）与服务（wù）、相关数据模型、标准数据总线，以及（jí）信息共享（xiǎng）方法。只要可（kě）行，开放式体系结构（gòu）在各个（gè）层次的系统设计（jì）上（shàng）都应使用采用公开（kāi）标（biāo）准接口的现有（yǒu）民用组件。
这种方法可避（bì）免（miǎn）烟（yān）囱式发展模式的不足，有利于创新（xīn）成果在系统设计中得到更好的应用，简化系统测试与集成过程，提高系统在整个项目寿命周期内的重（chóng）复使用能力。
自主性
美军认为，现有无人作战平台（tái）的（de）人工交互需求较高，提高无人作战平台自主性是减少对操（cāo）作人（rén）员和分析（xī）人员依赖的主要手段（duàn）。提（tí）高自主（zhǔ）性不仅要（yào）提高其自主功能，还要使其更易于为操作人（rén）员所掌控，更加（jiā）安（ān）全而可靠。提高（gāo）自主性的（de）目的是让操作（zuò）人员“执行（háng）任务（wù）”，而仅仅是“操（cāo）纵系统”。美国空（kōng）军于2010年发布的“技术（shù）视野”研究报告指出，如何（hé）提（tí）高系统的（de）自主（zhǔ）性将成为（wéi）“唯一（yī）的最（zuì）重要（yào）的课题”。
提高自主性应重点研究多传感器数据融合、信息（xī）处理（lǐ）与分发、自主协作3个方面的关键技术。美军自主性发展的近期目标是使无人作战（zhàn）平台在复杂军事环境中（zhōng）能安全运行（háng），减轻操作人员的工作负荷，替操作人员承担那（nà）些（xiē）繁琐而非关键（jiàn）性（xìng）的工作，而（ér）最终目标是提升（shēng）无人作战平台的作战（zhàn）能力（lì）、提高作（zuò）战人员的作（zuò）战效能（néng）。
在多传感器（qì）数据融合方面，无人作战平台在复杂不（bú）确定的环境中执（zhí）行任务（wù），必（bì）须能（néng）够进行多（duō）传（chuán）感（gǎn）器数据融合（hé），并将这些（xiē）数据转换成（chéng）支（zhī）持（chí）各种决策过程的有用信息，从而（ér）对周边环境进行仿真（zhēn）。这种基于异类传感器网络的多传感（gǎn）器数据融（róng）合技（jì）术主要包括传感器权重可重置技术、故（gù）障传（chuán）感（gǎn）器数据和模糊数据适应技术、智能和自适应异类数据关联（lián）、自（zì）重构融合聚（jù）类的可（kě）扩展性（xìng）和资源（yuán）最优（yōu）化（huà）技术等（děng）。
在（zài）信息处（chù）理与（yǔ）分发方（fāng）面，无人（rén）作战平台执行情报、监视（shì）与侦（zhēn）察任务时生（shēng）成的大量全运动视（shì）频（pín）和（hé）静态图像对任务规划、信息处理、信息利用和信（xìn）息分（fèn）发（fā）的要求越来越高。应改进目标检测（cè）和（hé）自（zì）动识别软件（jiàn），实现自动指示（shì），识别并提醒注意潜在的威胁，可应用面（miàn）部识（shí）别（bié）软件，利用（yòng）高保真（zhēn）的全运动视频（pín）识（shí）别受关注（zhù）的人；使（shǐ）通信情报传感器具备识别（bié）关键词（cí）、甚至特定声音的能力，迅速（sù）提醒（xǐng）操作人员注（zhù）意相关目标。
在（zài）自主（zhǔ）协作方面，各种无（wú）人作战平台（tái）应具（jù）备自主协作能（néng）力，并（bìng）能够扩展至多种系统和更加复杂的任务与环境，能够适应空中、地（dì）面和海上交通环境（jìng）以及团队成员、操作（zuò）人员和作战环（huán）境的变化。自助（zhù）协（xié）作（zuò）能力（lì）是降（jiàng）低兵（bīng）力（lì）需（xū）求（qiú）的关键（jiàn）之一，在这（zhè）种（zhǒng）情（qíng）况下，操作人员（yuán）负责的将是一组无人作战平台的战略性决策，不再负责直接控制单（dān）个无人作战（zhàn）平台的行为。
通信（xìn）技（jì）术美军列装的各种无人作（zuò）战平（píng）台装备了大（dà）量（liàng）的传感器（qì）和（hé）通信系统，收集到的数据量极（jí）大，对于通信（xìn）的要求（qiú）越来越（yuè）高。为提高无人通信系统的（de）效能，美军（jun1）重点从天线、收发系统、频谱、信号处理（lǐ）、网（wǎng）络系统以及激光通信等方面来提（tí）高通（tōng）信技术。
在天（tiān）线方面，采用（yòng）相控（kòng）阵天线和“灵（líng）巧”天线（综合多个天线的信（xìn）号（hào））替代传（chuán）统的抛物（wù）面天线，但需解决（jué）尺寸（cùn）、重（chóng）量，能耗（hào）与（yǔ）散热（rè）等问题，同时积（jī）极（jí）开发（fā）多（duō）聚焦和超冷天线等先（xiān）进（jìn）技术（shù）。
在收发系统方面，正在研制氮化镓发射机（jī）固态功率放大（dà）器（qì），采用自适应工作点控制技术，使放（fàng）大（dà）器（qì）在不工作时（shí）能（néng）够关闭，同（tóng）时还能进行调（diào）整（zhěng）来保持适当的状态（tài），确（què）保（bǎo）最大（dà）限度（dù）降低瞬时（shí）功率较高时的信（xìn）号失真度，从而显著降低（dī）放大器所需（xū）的平均功率。氮化（huà）镓技（jì）术目前可用于选（xuǎn）定（dìng）的频带，2014年（nián）应用于无（wú）人作战（zhàn）平台（tái）。
在频（pín）谱（pǔ）方面，美国国防高级研究计划（huá）局的“联合（hé）战（zhàn）术无（wú）线通信（xìn）系统JTRS”项目正在（zài）研究在系（xì）统（tǒng）中应（yīng）用动态（tài）频谱选取DSA技术的可行（háng）性。项目证明，动（dòng）态频（pín）谱选取能（néng）够根据其他相邻频谱依赖型（xíng）系统是否实际使（shǐ）用特（tè）定（dìng）频段来改变该频（pín）段（duàn）的用途。
目前的关键技术包括：如何克服易受对抗措施干扰问题，如（rú）何降低与现有系统集成的（de）成本（běn），如（rú）何制定（dìng）合理的标准（包括管制标准），以及（jí）如（rú）何克服（fú）同（tóng）一地点（diǎn）的（de）干扰（rǎo）。
信号处理方（fāng）面（miàn），美（měi）军已完成开发（fā）微（wēi）型（xíng）通用数据链系统，可在更小的平台上发挥通用数据链的作用。在波形技（jì）术方面，美军正在开发的通用（yòng）数据链波形新技术，包括：增加（jiā）“拨号选定速率（lǜ）”功能，提高前向纠错编码效率；在信息预处理（lǐ）方（fāng）面，美军（jun1）已在列为秘密的（de）“任务规划、信息处理、信（xìn）息利（lì）用和（hé）信息（xī）分（fèn）发”项目中（zhōng）进（jìn）行研究，并应用到（dào）无人（rén）作战平台（tái）的机载预处理系统中；在数据（jù）加密方面，美军（jun1）在开发新的加密方法，采用便于远程管（guǎn）理的（de）开放标准（zhǔn）、动态组密钥技术（支（zhī）持机与机（jī）之间的（de）信息交换（huàn））、通（tōng）用（yòng）无（wú）线密码接（jiē）口（kǒu）及系统模糊密码接口、使用基于软件的方法保护加（jiā）密数据，采用（yòng）多（duō）功能单片机（jī）加密在传数据和其他数据，以及采（cǎi）用单片（piàn）机全封闭加（jiā）密模块等；在保密通信方面（miàn），开（kāi）发（fā）低截获率、低（dī）探测率和（hé）抗（kàng）干扰等技术，包括低功（gōng）率、扩展频谱、脉（mò）冲传送和定向天线、协（xié）议层结（jié）合随（suí）机化技（jì）术（shù）和跳频技术等。
在网络通信方面，国防高级（jí）研究计划局的“局域（yù）网机（jī）器人”项目通过部（bù）署体（tǐ）积小、造价低的智能机器人无线（xiàn）网络中继点，利用（yòng）其机动性来实现移动自主（zhǔ）协调，验证无人作战平台的（de）自我配置、自我优化、自我修复（fù）、系留和电源（yuán）管（guǎn）理能力。
在激光通信方面，美军的理论估算表明，空对地（dì）链（liàn）接的数据传输速率在（zài）链路斜距为100千米时可（kě）以达到100兆比特/秒。但由于激光波束非（fēi）常（cháng）窄，目（mù）前重点研究（jiū）解决无人作（zuò）战平（píng）台（tái）通（tōng）信（xìn）的定向（xiàng）精度问题（tí）。
推进（jìn）与动力（lì）技术
美军（jun1）目前的无人作战平台使（shǐ）用各种不同的（de）推进系统，包括重油或汽油驱动的燃（rán）烧发动机、喷气发动（dòng）机（jī）、电动机、燃料电池、太阳能和混（hún）合动力系统（tǒng）。
为了提高（gāo）涡轮发动机（jī）水（shuǐ）平，美军（jun1）专门设立了“经济（jì）型多用途先进涡轮发动机计划”，其子项目包括高效（xiào）嵌入式涡（wō）轮发动（dòng）机和高效（xiào）小型推进装置项目。高（gāo）效嵌（qiàn）入式（shì）涡轮发动机将（jiāng）验证（zhèng）节油技（jì）术和亚声速推进发（fā）动（dòng）机（jī）技术，采用小（xiǎo）型、高（gāo）功率核心机（jī），使嵌入（rù）式发动机在直径受限的情况下（xià）获（huò）得较高的涵道比，具有比当前最（zuì）先进技术还高2.3倍的压缩比（bǐ），可（kě）提高辅助动力系统（tǒng）在高海拔、长航时飞行中的耐受性。
高（gāo）效小（xiǎo）型推（tuī）进（jìn）装置技（jì）术将覆（fù）盖重量在40~1200千克之间的各种飞（fēi）行器（qì）的推进系（xì）统。为降（jiàng）低燃油消耗率（lǜ），提高功率（lǜ）密度，还可考虑使用重油，高效小型推（tuī）进（jìn）装置（zhì）项目正在研制新型函道式（shì）风（fēng）扇、盘（pán）式发动机、重油发（fā）动机转换（huàn）器、回热（rè）器（qì），以及高压缩（suō）比压缩（suō）机、耐高温（wēn）涡轮机。
为（wéi）提高电源性能，美（měi）军重点发展能量获取（例如光电转（zhuǎn）化）技术、电能存（cún）储装置技（jì）术（shù）、燃料电池技术和（hé）发电机技（jì）术。美军研究机构在（zài）提（tí）高电（diàn）源功率密（mì）度方面做（zuò）了大量工作，目前重（chóng）点改进的指标包括使用寿（shòu）命、可靠性、工作效率（lǜ）、发动机变速性能，需要改进的功能包括多样（yàng）化输出、控制策（cè）略，以及非冗余系统（tǒng）参（cān）数捕（bǔ）获（huò）功能。此外，美军还在探索采用电力（lì）共享体（tǐ）系结构来调（diào）节电源，最大程度地（dì）降低燃料消耗。实现电力共享体系结（jié）构所需的（de）关键（jiàn）技术（shù）包括电力管理控（kòng）制逻辑、大功率高速固（gù）态功（gōng）率（lǜ）调（diào）节器、调制发电机控制单元和大（dà）容量蓄（xù）电池。（非原创，文章转（zhuǎn）自网络）
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