无人作战（zhàn）平台已成为美国海军装（zhuāng）备体系（xì）的重要组成部分，并在历次局部战争（zhēng）和军事冲突中发挥了重要作（zuò）用。为指导无人作战平台的发展，美（měi）国各军种先后发布过无人机、无人艇（tǐng）、无人潜航器的（de）发展规划。为避免重复（fù）建（jiàn）设，美军（jun1）从2007年起发布《无人作战平台发展路（lù）线图》，确定（dìng）了重点突破的关键技（jì）术，为（wéi）各军（jun1）种发展无人作战平台提供了基（jī）本指导，此（cǐ）后各军种不再发布（bù）无人（rén）作战平（píng）台的路线图。该路线（xiàn）图每2年修订一次，最新版是2014年3月发布的《2013～2038无人（rén）系（xì）统（tǒng）综合路线图》。本文分析了该路线图确定的关（guān）键技术及（jí）其（qí）发展规划。
美军无人作战（zhàn）平（píng）台的任务领域（yù）
美军要求所有（yǒu）装备的发展必（bì）须首先符合特定的“联合能力领域”。为此，美军定义了9种一级（jí）“联合能力领（lǐng）域（JCA）”，无（wú）人作战（zhàn）平台可在（zài）其中5种（zhǒng）能力领（lǐng）域（yù）中发挥关键作用，分别是战场感知能力、部队运用能力（lì）、防护能力、后勤能力和伙伴关系建（jiàn）设能力。无人作战平（píng）台也能为部（bù）队支援和网络中心能（néng）力提供重要支持。显示（shì）了美（měi）军能够支持各“联合能力（lì）领域”中的无（wú）人作战（zhàn）平台数量。
在“战场感知（zhī）”能（néng）力（lì）领域中，目前主要由（yóu）各种无人（rén）机（jī）和无人车执行空中侦察和城市侦察等任（rèn）务，未来可由各种无人（rén）作战平台执（zhí）行远征通（tōng）道（dào）评估（gū）、核放射检测和特（tè）种部队海岸侦察等任务。而随着自持（chí）力的延长（zhǎng），无（wú）人作战平台（tái）可在各种（zhǒng）战场不间（jiān）断地执行持续时间较长的（de）侦察与监视任（rèn）务（wù）。
在“部队运用”能（néng）力领域中（zhōng），目前的“捕食者”、“死（sǐ）神”和“灰鹰（yīng）”无人机都配备有武器系统，可用于执行进攻作战、不对（duì）称作战和打击高价值目标等任务；无人车的任务（wù）主要是（shì）致命性与非致命性的群体控制、离（lí）车进攻作（zuò）战、侦察与（yǔ）袭（xí）击等；无人潜航器和（hé）无人（rén）水面舰艇的（de）预（yù）定任务（wù）主要是布雷（léi）和扫雷。
在（zài）“防护”能力领域中，无（wú）人作（zuò）战平台可用于（yú）执行救火、污染清除、前沿作战基（jī）地（dì）防护、设施防护、障碍物设置与清除（chú）、车辆与人员搜查（chá）、扫（sǎo）雷与破雷、伤员撤出和后送（sòng）以及海上封锁等任务。
在“后勤”能力领域中，无人作战平（píng）台特别适合在各种地形条件下（xià）执（zhí）行（háng）补给运输、燃料补（bǔ）给、装卸弹药和物资、建筑战斗工事（shì）、伤（shāng）员撤退与护理、城市营救等任务（wù）。
在“伙伴关系建（jiàn）设”能力领域中，几乎（hū）所有可用于（yú）执行战场感知（zhī）、防（fáng）护（hù）和后勤任务的无人作战平（píng）台都可用于支（zhī）援伙伴国（guó）的灾难救（jiù）援，可（kě）用（yòng）于（yú）帮助伙伴（bàn）国运送紧急物资、清理弹药（yào）、禁毒和平叛。
美军无人（rén）作战（zhàn）平台的性能发展规划
为（wéi）指导各军（jun1）种无人作战平台（tái）的开（kāi）发，确定无人作（zuò）战平台的技术路线，美军对现有（yǒu）各（gè）种无人作战平台进行了全面梳理和归纳，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（miàn），当前无人作战平（píng）台（tái）主要是操纵杆和触（chù）摸屏（píng）等（děng）物理接口，未来的人机交（jiāo）互可通过手（shǒu）势来完成，无人（rén）作战平台（tái）最终应（yīng）能理解人类的自然语言，接受指挥员（yuán）以自然语言下达的（de）任务（wù）。
在通信（xìn）方面，由于无（wú）人（rén）作战平（píng）台（tái）经（jīng）常需要与操作（zuò）人员进（jìn）行（háng）通（tōng）信，因此（cǐ）其通信频段将从高频段扩展到多（duō）种频段，并能在（zài）多种频段间跳变（biàn），以确保可靠且保密地（dì）通信。
在隐蔽（bì）性方面，目前无（wú）人作战平台作战（zhàn）的保密（mì）需求未受到足够重视，大多数平台的声、热（rè）、光和通信信号等目标特（tè）征（zhēng）都十分明显，容易被探（tàn）测到（dào），未来（lái）无人作（zuò）战平台必须能隐蔽地执行（háng）任务，因此（cǐ）需要（yào）降低目（mù）标信号特征，从而降低可探测（cè）性。
在持（chí）续作战能力方（fāng）面（miàn），现有平台的持续作战能力（lì）通常（cháng）不超过十数小时，未来最（zuì）长可延长到数天、数周（zhōu）或数月（yuè），甚至数年。
在武器通（tōng）用性方（fāng）面，用（yòng）于不同战（zhàn）场的各（gè）种无人（rén）作（zuò）战平台配备的武（wǔ）器应（yīng）实现通用化，提高指挥（huī）官执行任务的灵活（huó）性。
在控制方（fāng）面，目前（qián）单个无（wú）人作（zuò）战平台（tái）需要1名甚至多（duō）名（míng）操作员协作才能（néng）控制，未来应由1个操作员监控在不（bú）同战场协同作战的（de）多种此类平台。 美军无人作战平台关（guān）键技术美军通过（guò）分析各种无人作（zuò）战（zhàn）平（píng）台（tái）的共同性能发展规划，确定了无（wú）人作战平台（tái）的（de）关键技术，将互操作性、自（zì）主（zhǔ）性、通信技术、推进与动力技术（shù）列为核心技术和瓶颈（jǐng）技术（shù），作为未来（lái）研究的突破重点。
互操作性（xìng）
互操（cāo）作（zuò）性对于简化后勤保障，降低总拥有费用（yòng）具有重要意（yì）义（yì）。美（měi）国防部要求军方（fāng）的（de）武器装（zhuāng）备均应具备互操作性。美国国（guó）防部副部长办公室的无人（rén）作（zuò）战平台互操作性倡议（yì）（UI2）小（xiǎo）组（zǔ）正在制定旨在提高无（wú）人作战平台互操作（zuò）性的总体（tǐ）战略，以（yǐ）转（zhuǎn）变（biàn）能力发（fā）展模式，创造更（gèng）好的协同作战环境。
为了实现互（hù）操作性，在系统开发中必须采用开（kāi）放式体系结构。开（kāi）放式体系结构（gòu）利用一（yī）套通用接（jiē）口与服务（wù）、相关数据模型、标准数据总（zǒng）线（xiàn），以（yǐ）及信（xìn）息共享方法。只要可行，开放式体系结（jié）构在各个层次的系统设计上（shàng）都应使用（yòng）采用公开标（biāo）准（zhǔn）接口的（de）现有（yǒu）民（mín）用（yòng）组件。
这种方法可避免烟（yān）囱式发（fā）展（zhǎn）模式的不足，有利于创新成果在（zài）系统设计中得（dé）到（dào）更（gèng）好（hǎo）的应用（yòng），简化系统（tǒng）测试与集成（chéng）过程，提高（gāo）系统在整个项目寿命周期内的重复使用能力。
自（zì）主性
美军认为，现有（yǒu）无（wú）人作战（zhàn）平台的人工交互需求较高，提高无人作战（zhàn）平台自主性（xìng）是减少对操作人员和分析人员依（yī）赖的（de）主要手段。提（tí）高（gāo）自主（zhǔ）性不仅要提高其（qí）自主功能（néng），还要（yào）使其更易于为（wéi）操作（zuò）人员所（suǒ）掌控，更加安全而可靠。提高（gāo）自主性的目的是让操作人（rén）员“执（zhí）行任（rèn）务”，而仅仅是“操纵系（xì）统”。美国空（kōng）军于（yú）2010年发布的“技（jì）术视野”研（yán）究报（bào）告指出，如何提高系统的自主性将成为“唯一的最重要（yào）的（de）课题”。
提（tí）高自主性（xìng）应重点研究多传感器（qì）数据融合、信（xìn）息（xī）处理与分发、自主协作3个方面的关键（jiàn）技（jì）术。美军自主性发展（zhǎn）的（de）近期目标是使（shǐ）无（wú）人作战平台在复杂（zá）军事（shì）环境（jìng）中能安全运行，减轻操作（zuò）人员的（de）工作负荷，替操作人员承（chéng）担（dān）那些繁琐（suǒ）而（ér）非（fēi）关（guān）键（jiàn）性的工作，而（ér）最终目标（biāo）是提（tí）升（shēng）无（wú）人作战（zhàn）平台的作战能力、提高作战人员的作战效能。
在多传感器数据融合方面，无人作战平（píng）台在复杂不确（què）定的环境中执行任务，必须能够进行多传感器（qì）数据融（róng）合（hé），并将这些数（shù）据转换成支持各种决策过程的（de）有用信息，从而对周边环境进行仿真。这种基（jī）于异类传感器网络（luò）的多（duō）传（chuán）感器数据融合技术主（zhǔ）要包括传（chuán）感器权重可重置（zhì）技术（shù）、故障传感器（qì）数据和模（mó）糊数据适应（yīng）技（jì）术（shù）、智能和自适应异（yì）类数据关联、自重构融合聚类的可扩展性（xìng）和资源最（zuì）优化技（jì）术等。
在信息处理与分发方面，无（wú）人（rén）作战平台执行情报、监（jiān）视与（yǔ）侦察任务时生成的大量全运动视频和静（jìng）态图像对任（rèn）务规划、信息处理、信息利用（yòng）和信息分发的要（yào）求越来越（yuè）高。应改进目标检测和自动识别软件，实现（xiàn）自动指（zhǐ）示，识（shí）别并提醒注意（yì）潜在的威胁（xié），可应用面（miàn）部识别软（ruǎn）件，利用高（gāo）保真的全运动视频（pín）识别受（shòu）关注的人；使通信情报（bào）传感（gǎn）器具备（bèi）识（shí）别关（guān）键词、甚至特定（dìng）声音（yīn）的能力，迅速（sù）提醒操作人员注意相关目（mù）标。
在自主协作（zuò）方面，各（gè）种无人作战平台应（yīng）具备自主协作（zuò）能力，并能够扩展至多种系统和更加复杂的（de）任务与环境，能够适应（yīng）空中、地面和海上交通环境以及团队成员、操作人员和作（zuò）战环境的变化（huà）。自助协作能力是降低（dī）兵（bīng）力需求的关键之一（yī），在这种情况下，操（cāo）作人员负（fù）责的将是一（yī）组无（wú）人作战平台的战略（luè）性决策，不再负（fù）责直接控（kòng）制（zhì）单个无（wú）人（rén）作战平台的行为。
通（tōng）信技术（shù）美军列装的各种（zhǒng）无人作战平（píng）台装备（bèi）了大量的传感器和通信系统（tǒng），收集到的数据（jù）量极大，对（duì）于通信的要求越来越高。为提高无人通信系（xì）统的效能（néng），美军重（chóng）点从天线、收发系统、频谱、信号处（chù）理、网（wǎng）络系统以及（jí）激光通信等方面来（lái）提高（gāo）通信技术。
在（zài）天线方（fāng）面（miàn），采用（yòng）相控阵天线和“灵巧”天线（xiàn）（综合多个天线的信号）替代传（chuán）统的（de）抛物面（miàn）天线，但需（xū）解决尺寸、重量，能耗与（yǔ）散热等问题，同（tóng）时积极开（kāi）发多聚焦和超冷天线等先（xiān）进技术。
在收发系（xì）统方（fāng）面（miàn），正在研制（zhì）氮化镓发（fā）射机固态功率放大器，采（cǎi）用自适（shì）应工作点控制（zhì）技术，使放大器在（zài）不工作时能够关闭，同时（shí）还能进行调整来保持适当的状态（tài），确保最（zuì）大限度降低瞬时功率较高时的信号失真（zhēn）度，从（cóng）而显著降低放大器所需的平（píng）均（jun1）功（gōng）率。氮化（huà）镓（jiā）技术目（mù）前可（kě）用于选定的频带（dài），2014年（nián）应（yīng）用于（yú）无人作战平台（tái）。
在（zài）频（pín）谱方（fāng）面，美国国防高级（jí）研究计（jì）划局的（de）“联（lián）合战术无线通信系统JTRS”项目正（zhèng）在研究在系统（tǒng）中应（yīng）用动（dòng）态频（pín）谱选取（qǔ）DSA技术的可（kě）行性。项目证（zhèng）明，动态频谱选（xuǎn）取能够根据其他相邻频谱依赖型系统是（shì）否实际使用（yòng）特定（dìng）频段来改（gǎi）变该频段的用途（tú）。
目前的关键技术包括：如何克服易受对抗措施（shī）干扰问题，如何降低与现有系（xì）统集成的成本，如何制定合理的标准（包括管制标准），以及如何克服（fú）同一地点的干（gàn）扰。
信号处理（lǐ）方面（miàn），美军已完成开发微型通用数据链系（xì）统（tǒng），可在更（gèng）小的平台上发（fā）挥通用数据链的作（zuò）用。在（zài）波（bō）形技术方面，美（měi）军正在开发（fā）的通用数据（jù）链波形新技术，包括（kuò）：增加“拨号选定速率”功能，提（tí）高前向纠错编码（mǎ）效率；在（zài）信息预处理方面，美军（jun1）已在列为秘密的“任（rèn）务规（guī）划、信（xìn）息（xī）处理、信（xìn）息利用和信（xìn）息分发”项目（mù）中（zhōng）进行研究（jiū），并（bìng）应用到无人作战平（píng）台的机载预处理系（xì）统中；在数据（jù）加密方面，美军在开发新的（de）加（jiā）密方法，采用便（biàn）于远程管理的开放（fàng）标准、动态组密钥技术（shù）（支持机与机之间的信息交换）、通用无线密码接口及系统模糊密码接口（kǒu）、使用基于软件的（de）方法保护加密数据（jù），采用多功能单片机加密在传数据和其（qí）他数据，以及采用单片机全封闭加密（mì）模块等；在保密通信方面，开（kāi）发低截获（huò）率、低探测率和抗（kàng）干扰（rǎo）等技术，包括低功（gōng）率、扩展频谱（pǔ）、脉（mò）冲传送和定向天线（xiàn）、协议（yì）层结合随（suí）机化技术和跳（tiào）频技（jì）术（shù）等。
在网络通信方面，国防高级（jí）研究计划局（jú）的（de）“局域网（wǎng）机器人”项目通过部（bù）署体积小、造价（jià）低的（de）智能机器人无线（xiàn）网络（luò）中继点，利（lì）用其机动性来（lái）实现（xiàn）移动自主协调（diào），验证无（wú）人作战平（píng）台的自我配置、自我优（yōu）化、自我修复、系留和电源管理能力。
在（zài）激（jī）光通信（xìn）方面，美军（jun1）的理论估（gū）算表（biǎo）明，空对地链接的数据传输速率在链路斜距为100千（qiān）米（mǐ）时可（kě）以达（dá）到（dào）100兆比特/秒。但由于激（jī）光波束非常窄（zhǎi），目前（qián）重点研究解决无人作战平台通（tōng）信的定向精度（dù）问题。
推进与动力技术
美军（jun1）目（mù）前的无人（rén）作战（zhàn）平台使用各种不同（tóng）的推进系统，包括重油或汽油（yóu）驱动的燃烧发动机、喷气发（fā）动机（jī）、电动机、燃料电池、太阳能和（hé）混（hún）合动（dòng）力系统。
为了（le）提高涡轮发动机水（shuǐ）平（píng），美（měi）军专门设立了“经济型多用途先进（jìn）涡轮发（fā）动机计划（huá）”，其（qí）子项目包括高（gāo）效嵌入式涡轮发（fā）动机和高（gāo）效小型推进装置项（xiàng）目（mù）。高效（xiào）嵌入式涡轮发动机（jī）将验证节油技（jì）术和亚声速推（tuī）进（jìn）发动（dòng）机技术，采用（yòng）小型、高功率核心（xīn）机，使（shǐ）嵌入式发动机在直径受限的情况下（xià）获得（dé）较高的涵道比，具有比当前最先（xiān）进技术还高2.3倍的压缩比，可提高（gāo）辅助动力系统在高海拔、长航时飞行中的耐受性。
高效小型推进装置技术将（jiāng）覆盖重量（liàng）在40~1200千（qiān）克之间的各种飞行器的推进（jìn）系统（tǒng）。为降低燃油（yóu）消耗率，提高功率密（mì）度，还可考虑使用重油，高效小型推（tuī）进装置项目正在（zài）研制新型函道（dào）式风扇、盘（pán）式（shì）发动（dòng）机、重油发（fā）动（dòng）机转换（huàn）器、回热器，以及高压缩比压缩（suō）机（jī）、耐高温涡轮（lún）机。
为提（tí）高电（diàn）源性能，美军重（chóng）点（diǎn）发展能量获取（例如光电转化（huà））技术、电能存（cún）储（chǔ）装置技术、燃料电池技术和发电机技术。美军研（yán）究机构在提高电源功率密度方面（miàn）做（zuò）了（le）大量工（gōng）作，目（mù）前（qián）重点改（gǎi）进（jìn）的指（zhǐ）标包括（kuò）使用寿命（mìng）、可靠性、工作效率（lǜ）、发动机（jī）变速性能，需（xū）要改进的功能包括多（duō）样化输出、控制策略，以及非（fēi）冗余（yú）系统参数捕（bǔ）获功能。此外，美军还（hái）在探索采用（yòng）电力共享（xiǎng）体系结构来调节电源，最大（dà）程度地（dì）降低燃料（liào）消耗。实现电力共（gòng）享（xiǎng）体系（xì）结（jié）构所需的关键（jiàn）技术包括电力管（guǎn）理控（kòng）制逻辑、大功率高速（sù）固态功率调节器、调制发电机控制单（dān）元和（hé）大容量蓄电（diàn）池。（非原（yuán）创，文章转自网（wǎng）络）
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