国内外无人水面艇USV发展现状调研及启示-战略研究

线电控制的操舵装置和扫雷火箭弹，用于浅海雷区作业。
二战结束后，无人水面艇得到了进一步的发展，主要用于扫
雷和战场损伤评估（BDA）等任务。随着信息技术、自动控制技
术、导航技术及材料科学等方面的进步，无人水面艇技术也得到
了新的发展，截止目前，已有十几个国家研制、部署了无人水面
艇，见表 1。
表 1 无人水面艇发展的里程碑
主要生产无人水面艇的国家
35
30
25
20
15
10
无人水面艇数量
5
0
图 2 主要生产无人水面艇（USV）的国家分布
2.1 国外概况 鉴于各种作战需要，尤其是反恐作战的需要，各国海军加大
了对于无人水面艇的研发力度，并且随着无人水面艇中的制导技 术和控制技术取得了进步，迎来了高速发展阶段，目前国外研制 无人水面艇的主要机构包括美国的诺斯罗普·格鲁曼公司、雷声 公司、洛克希德·马丁公司、达信防务系统公司、Meggitt 防务系 统公司、Liquid Robotics 公司、SeaRobotics Corporation、美国海 军研究所和以色列的拉斐尔公司、埃尔比特系统公司、航空航天 工业公司、航空防御系统公司、航空防务系统公司，以及英国的 奎奈蒂克公司等等。
美国
二、 无人水面艇国内外发展概况
无人水面艇是一种具有自主规划、自主航行能力，并能自主 完成环境感知、目标探测等任务的小型水面平台，可承担情报收 集、监视侦察、扫雷、反潜、精确打击、搜捕、水文地理勘察、 反恐、中继通信等任务。
目前，许多国家的海军正积极地开始部署无人驾驶水面航行 器，开展无人水面艇研制的国家和地区主要包括美国、以色列、 欧洲、日本等，但仅有美国、以色列的部分型号装备了部队，见 图 2。各国正在竞相发展集反水雷战、反潜战、电子战等能力于 一体的多功能无人水面艇。国内对无人艇的研究虽然起步较晚， 但是发展较快，逐渐从概念设计阶段过渡到实际应用阶段，不过 与国外相比还是有较大的差距。
遥控猎雷作战样机
美国
6
2003 年
“斯巴达侦察兵”无人艇
美国
7
2005 年
“黄貂鱼”无人水面艇
以色列
8
2006 年
“保护者”无人艇
以色列
9
2010 年
“水虎鱼”无人艇
美国
10
2013 年
大型无人艇，连续自主运行 48 小时
新加坡
11
2014 年
无人艇具有保护本方舰艇的能力，并可以“蜂群 战术”发起自主攻击
序号 1 2 3
4
时间 1898 年 20 世纪 60 年代 20 世纪 60 年代
20 世纪 70～80 年代
研究成果
国家
遥控无人艇（世界上第一艘水面无人艇）
美国
遥控扫雷艇
美国
小型遥控式无人水面艇
俄罗斯
由于技术的限制，无人水面艇发展并未获得很大突破，主要
应用于军事演习和火炮射击的海上靶标。
5
20 世纪 90 年代
图 1 无人水面艇（USV）
与其他无人装备相比，无人水面艇的发展相对滞后，但自主
程度在不断提升。自主程度是衡量无人系统先进性的核心指标。
无人水面艇按自主程度可分为遥控型、半自主型和全ห้องสมุดไป่ตู้主型三类。
由于全自主控制方式对智能化程度要求较高，实现极为困难，尚
处于研究探索阶段。目前，各国无人水面艇多采用半自主型。但
一、 无人水面艇（USV）概述 1.1 基本概念
无人水面艇（Unmanned Surface Vessel，简称 USV），是一种 无人操作的水面舰艇，主要用于执行危险以及不适于有人船只执 行的任务，一旦配备先进的控制系统、传感器系统、通信系统和 武器系统后，可以执行多种战争和非战争军事任务，比如，侦察、 搜索、探测和排雷；搜救、导航和水文地理勘察；反潜作战、反 特种作战以及巡逻、打击海盗、反恐攻击等。
是，从国外已服役或在研的无人水面艇主要型谱看，全自主型无
人水面艇是未来无人水面艇的发展目标。
1.2 发展历史回顾
无人水面艇的发展历史最早可以追溯到 1898 年，当时著名
发明家尼古拉·特拉斯发明了名为“无线机器人”的遥控艇。首次应
用于实战则在二战时期，最初设计成鱼雷状用以清除碎浪带的水
雷和障碍物。二战后期美国海军还曾通过在小型登陆艇上加装无
2.1.1 美国 USV 研制成果 美国是全球海军实力最强大的国家，USV 发展一直受到美 国海军的关注，其发展思路和顶层规划十分明确和清晰，在相关 研发方面居世界领先地位。21 世纪初，美国海军在《21 世纪海 上力量—海军设想》中提出，在 2015 年前将新型无人平台引入
未来网络化作战体系中。2007 年 7 月，美国海军首次发布《海 军无人水面艇主计划》，设定了无人水面艇的 7 项使命任务—反 水雷战、反潜战、海上安全、反舰战、支持特种部队作战、电子 战、支持海上封锁行动，为美国工业界、学术界和国际合作伙伴 指明了未来无人水面艇的发展重点及技术攻关方向。此后，美国 军方开始统筹各军种无人系统发展，并统一发布《无人系统路线 图》，对无人水面艇的作战需求、关键技术领域以及与其他无人 系统之间的互联互通性进行了总体规划。其中，2013 年 12 月发 布的最新版《无人系统路线图》对无人水面艇未来 5 年（近期）、 10 年（中期）、25 年（远期）的技术发展重点和能力需求做出了 更细致的说明：无人水面艇近期的技术发展重点将围绕增强型动 力系统、通信系统和传感器系统等方面，中远期则将重点开发高 效自主系统、障碍规避算法以及安全架构等；无人水面艇近期的 能力需求是提高在本地受控区域执行特定任务的自主性并提高 联网能力，中期将扩展行动范围并增加任务类型，远期则实现在 全球自主执行任务。《无人系统路线图》提出无人水面艇面临的 技术挑战主要包括海上持久能力、恶劣环境中的生存能力等。同 时还指出，为将无人系统潜能最大化，未来各类无人系统必须实 现无缝互操作技术。在过去几年间，美国海军对开发无人水面艇 的投资已超过 5 亿美元，现已有多种型号在研制、实验和评估之 中，见表 2。
国内外无人水面艇（USV）发展现状调研及启示
陈嵩辉 李应选 江良 科技委
摘要：近些年，无人平台（无人机、无人陆地车、无人潜航器和无人水面艇等）在军事领域 和民用领域都起到了越来越重要的作用。相比其它无人平台技术与应用的迅速发展，无人水 面艇起步较晚，不过其发展速度较快，尤其目前越来越受到全球海上强国的高度重视。我国 无人水面艇虽然起步较晚，但是发展较快。本报告是院科技委通过对无人水面艇的国内外发 展情况进行详实的跟踪记录，基于对无人水面艇的国内外研制和产品现状情况的调研，结合 当前国内外无人水面艇的市场需求情况，经过整理和分析研究，对无人水面艇的未来市场发 展前景进行了科学预测，从目前国内外市场的需求以及院长期发展角度，尤其针对我院从单 机产品向系统级产品拓展的战略目标，提出了发展建议，以供参考。