无人机概述

无人机概述

引言：无人机（unmannedaerialvehicle或drone）是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到V-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。

一、概述

无人机技术是一项涉及多个技术领域的综合技术，它对通信、传感器、人工智能和发动机技术有比较高的要求。如果在恶劣环境下作战，它还需要有比较好的隐身能力。无人机与所需的控制、拖运、储存、发射、回收、信息接收处理装置统称为无人机系统。

二、用途与优势

无人机种类很多，不同的无人机可以完成不同的特殊任务。军用无人机的主要用途包括：战术侦察和地域监视、目标定位和火炮校射、电子侦察和电子干扰、通信中继转发、靶机和实施攻击等。与有人飞机相比，无人机具有多种优势：

1、由于机上没有驾驶员，因此可省去驾驶舱及有关的环控及安全救生设备，从而降低飞机的重量和成本。

2、无人机在作战时不会危及飞行员，更适于执行危险性高的任务。

3、由于机上没有驾驶员，飞机可以适应更激烈的机动和更加恶劣的飞行环境，留空时间也不会受到人所固有的生理限制。

4、在使用维护方面，无人机比较简单，而且费用低，操纵员只需在地面进行训练，无需上天飞行。

三、技术途径

无人机从产生到现在已有多年，早在70年代西方就产生用无人机进行对地攻击和格斗空战的构想，在美国还进行了大量飞行试验，但是由于技术上的难度，使这些构想无法实现。

无人机存在的致命弱点主要有两个：一是自主作战能力差，由于无人机执行任务时需要有人参与遥控，其自主作战能力有限，因而缺乏有人飞机所具有的灵活性和适应能力。二是完成任务的有效性低，由于控制人员对无人机所处环境的了解必须借助远距离通信，而这种远距离通信又随时会被压制而中断，从而造成了人机之间无法及时、准确交流信息，影响了无人机完成任务的有效性。

随着战场实时信息网(如JSTARS)和人工智能技术的发展，人—机之间的信息交换和无人机的自主工作能力有了很大提高，这就保证了无人机能够最大限度地发挥其特有的长处，从而使无人机技术成为对未来作战最有影响的技术之一。

四、发展方向

从低空，短航时向高空，长航时发展。老式的无人机滞空时间短，飞行高

度低，侦察监视面积小，不能连续获取信息，甚至会造成情报“盲区”，不适应现代战争的需要。为此，美国陆军研制了“蒂尔”II超高空，长航时无人机。向隐形无人机方向发展。为了对付日益增强的地面防空火力的威胁，许多先进的隐形技术被应用到无人机的研制上。

一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机。如美军“蒂尔”II无人机除了主梁外，几乎全部采用了石墨合成材料，并且对发动机出气口和卫星通信天线作了特殊设计，飞行高度在300米以上时，人耻听不见；在900米以上时，肉眼看不见。

二是采用限制红外光反射技术，在机身表面涂上能够吸收红外光的特制油漆并在发动机燃料中注入防红外辐射的化学制剂。

三是减小机身表面缝隙，减少雷达反射面。

四是采用充电表面涂层还具有变色的特性：从地面向上看，无人机具有与天空一样的颜色；从空中往下看，无人机呈现与大地一样的颜色。

从实时战术侦察向空中预警方向发展。美军认为，21世纪的空中侦察系统主要由无人机组成。美军计划用预警无人机取代E－3和E－8有人驾驶预警机，使唤其成为21世纪航空侦察的主力。

向空中格斗方向发展。攻击无人机是无人机的一个重要发展方向。由于无人机能预先靠前部署，可以在距离所防卫目标较远的距离上摧毁来袭的导弹，从而能够有效地克服“爱国者”或C－300等反导导弹反应时间长、拦截距离近、拦截成功后的残骸对防卫目标仍有损害的缺点。如德国的“达尔”攻击型无人机，能够有效地对付多种地空导弹，为己方攻击机开辟空中通道。以色列的“哈比”反辐射无人机，具有自动搜索、全天候攻击和同时攻击多个目标的能力。

（一）长航时无人机

在长航时无人机中，美国的Tier2+"环球鹰”和Tier3-"暗星”最具代表性。Tier2+由美国特里达因•瑞安航空公司研制，是一种高空大负载长航时无人机，专门用于远距离和大面积的侦察和监视。可以同时携带几种远距离传感器，飞行高度约在20000米左右，可以通过卫星数据链进行实时视频信号传输，其数据传输速度为50Mbps，另外，它拥有一个功能很强的处理机，在机上就可以将情报数据转换成图像，并将图像直接反馈给地面部队。每天监视的范围可达103600平方公里，续航时间42小时。一般情况下，4架飞机便可覆盖整个危险地区，被人们称其为“低空人造卫星”Tier3-由洛克希德•马丁/波音公司联合研制，采用全复合材料机翼，可以自动起飞、巡航、着陆和滑跑，在飞行中如空中交通和任务发生变化可改编程序，或由无人机自行决定是否继续留空、巡逻或尽快返回基地。“暗星”装备有大面积搜索用合成孔径雷达(SAR)、光电传感器(EO)、惯性测量装置和全球定位系统。每小时可搜索5480公里的范围，分辨率为0.9米，或在4平方公里的范围内一次获取600个点目标，分辨率为0.3米。

中程无人侦察机是一种活动半径在700－1000千米范围内的无人侦察机。它可以实施可见光照相侦察、红外线和电视摄像侦察，能实时传输图像。这种无人侦察机主要用于海军、海军陆战队和空军的军以上部队在攻击目标前，进行大面积快速侦察；在攻击后，进行战果评估，便于高一级指挥员在战前了解作区域内敌军的兵力部署、武器、装备、战斗能力等情况，制定攻击计划，在战后了解战斗毁伤情况，从而作出再次攻击计划。中程无人侦察机通常采用自主飞行式，辅以无线电遥控飞行。发射方式多为空中投放或地面发射两种。这类无人机可多次使用。回收时既可依靠降落伞在地面回收，也可由大型飞机在空中回收。中程无人侦察的代表机型主要有：美国的D－21、324型“金龟子”和350型无人机等。

（三）短程无人侦察机

短程无人侦察机是一种活动半径在150－350千米范围的无人侦察机。这类无人侦察机多数为小型无人机。最大尺寸在3－5米范围，全机重量小于200千克。在作战时，适用于陆军的军、师级和海军陆战队的旅级部队进行战场侦察监视、目标搜索与定位以及战果评估等。这类无人侦察机上可装置电视摄像机、前视红外装置、红外扫描仪或激光测距／指示器等侦察设备，采用无线电遥控或自主飞行或两者组合的控制方式；回收可采用降落伞回收，滑跑着陆和拦截网回收等方式。由于短程无人侦察机尺寸小，费用低，使用灵便，世界各国都比较青睐，发展很快，是无人侦察机中占比例最大的机种，也是实战使用最多的无人侦察机。其代表机型主要有：“瞄准手”、“不死鸟”、“玛尔特”、“猛犬”、“侦察兵”、“先锋”等。

（四）近程无人侦察机

近程无人侦察机是一种活动半径在几千米至几十千米范围的微型无人侦察机。这类无人机飞行速度小，最大尺寸为2－4米，多数飞机全重小于100千克，有些飞机重量小于20千克。它适用于陆军和海军陆战队的旅或营级部队以及小型舰艇进行战地侦察监视，能使指挥员及时准确地了解前沿战场的动态。这种无人侦察机结构简单，携带方便、可装置小型光学摄像机，电视摄像机或微光（红外）摄像机等侦察设备。在招待执行任务时，通常采用无线电指令遥控方式飞行。其代表机型为“短毛猎犬”无人侦察机。

（五）攻击型无人机

为了用无人机执行真实的、多方位的攻击任务，1996年夏天，美国空军科学咨询委员会拟定了一份关于攻击型无人机使用需求的研究报告。其中提到一种称之为“攻击星”2025系列的攻击无人机，这种无人机将是综合了F-117和Tier3-"暗星”各种性能的新型无人机。在对各种可能的空对空、空对地作战任务进行分析排序之后，该委员会提出，攻击型无人机初期的主要用途应当是对付敌方的面对空导弹。至于空对空作战任务，多年来一直由有人飞行器完成，目前的空对空作战环境还离不开人的直接参与。至于将来，无人机可能会承担空对空作战任务，但这需要较长的时间，才能成为现实。