无人作（zuò）战平台已成为美国海军装备体（tǐ）系的重要组成部分，并在历次局部战争和军事（shì）冲突中发挥（huī）了重要作用。为指导（dǎo）无人作（zuò）战（zhàn）平台的发展（zhǎn），美国各军种（zhǒng）先后（hòu）发（fā）布过无人机、无人艇、无（wú）人潜（qián）航器的发（fā）展规划（huá）。为避免重复建设，美军从2007年起发布（bù）《无人作战平台发（fā）展路线图》，确定（dìng）了重点突破的（de）关（guān）键技术，为（wéi）各军种发展无人（rén）作（zuò）战平台提供了基本指导，此后（hòu）各（gè）军种不（bú）再发（fā）布无人作战平（píng）台的路线图。该路线图每2年修（xiū）订一次，最新版是2014年（nián）3月发布（bù）的《2013～2038无人系统综合路线图》。本文分（fèn）析了该路线（xiàn）图确（què）定的关键技术及其发展规划。
美军无（wú）人作（zuò）战（zhàn）平（píng）台的任务领域
美军要求所有装备的发展必（bì）须首先符合特定的“联合能（néng）力领（lǐng）域”。为（wéi）此，美军定义了9种一（yī）级（jí）“联合能力领域（JCA）”，无（wú）人作战平台（tái）可（kě）在（zài）其中5种能力领域（yù）中发挥关键作用，分别是战场感知（zhī）能力、部队运用能力、防护能力、后勤能力和伙伴关系（xì）建设（shè）能力。无人作战平台也（yě）能为部（bù）队支援和网络中心能力提供重要支持（chí）。显示（shì）了美军（jun1）能够支持各（gè）“联合能力领域”中的（de）无人（rén）作战平（píng）台数量。
在“战（zhàn）场（chǎng）感知”能力领（lǐng）域中（zhōng），目前主要由各（gè）种无人机和无人（rén）车（chē）执行空中（zhōng）侦察（chá）和（hé）城市侦察等任务（wù），未（wèi）来可由各种无人作战平台（tái）执（zhí）行远征通道评估、核放射（shè）检测（cè）和特种部（bù）队（duì）海（hǎi）岸（àn）侦察等任务。而随（suí）着自持力的延（yán）长，无人（rén）作战平台可（kě）在各种（zhǒng）战（zhàn）场不间断地（dì）执行持续时（shí）间（jiān）较长的侦察与监视任务。
在“部队运用”能力领域中（zhōng），目（mù）前的（de）“捕食者”、“死（sǐ）神（shén）”和“灰鹰（yīng）”无人机都配备有（yǒu）武器（qì）系统，可用于（yú）执行进攻作战、不对称（chēng）作战和（hé）打击高价值目标等任（rèn）务；无人车的任务（wù）主要是致命性与非致命性的（de）群体控制、离车（chē）进攻作（zuò）战、侦察（chá）与袭击等；无人潜航器和无人水面舰（jiàn）艇的预定任务主要是布雷（léi）和扫雷。
在“防护”能力领域中，无人作战平台可用（yòng）于执行救火（huǒ）、污（wū）染清除、前沿作战基地（dì）防（fáng）护、设（shè）施防护（hù）、障碍物设置与清（qīng）除、车辆与（yǔ）人员搜查、扫雷与破雷、伤员撤出和（hé）后送以（yǐ）及海上封锁（suǒ）等任务。
在（zài）“后（hòu）勤”能（néng）力领域（yù）中，无人（rén）作战平台特别适合在各种地形条件下执行补给运（yùn）输、燃料补给、装卸弹药（yào）和物（wù）资、建筑战斗工事、伤（shāng）员（yuán）撤退与护理、城市营救等任务。
在“伙（huǒ）伴关系建设”能力领域中，几乎（hū）所有（yǒu）可用（yòng）于执行战场（chǎng）感（gǎn）知、防护和后勤任务的无人作战平台都可用于（yú）支援伙伴（bàn）国（guó）的灾（zāi）难（nán）救援（yuán），可用于（yú）帮助伙（huǒ）伴国（guó）运送紧急物资、清理弹药、禁毒和平叛。
美军无人作战（zhàn）平台的性能发展规（guī）划
为指导各（gè）军种（zhǒng）无（wú）人作战平台的开发，确定无人作战平台（tái）的技术路线，美（měi）军（jun1）对现有各种（zhǒng）无（wú）人作（zuò）战平台进行了全面梳理和归纳，提出（chū）了适用（yòng）于此类（lèi）平台（tái）的性能发展规划。
在人机接（jiē）口方面，当（dāng）前（qián）无人（rén）作战平台（tái）主要是操（cāo）纵（zòng）杆和触摸（mō）屏（píng）等物（wù）理接（jiē）口，未来的人机交互可通（tōng）过手势来完成，无人作（zuò）战平（píng）台最终应（yīng）能理解人类的自（zì）然语言，接受指挥员以自然（rán）语言（yán）下（xià）达的任（rèn）务（wù）。
在通信方面，由于无人作（zuò）战平台经常需要与（yǔ）操作人（rén）员进（jìn）行通信（xìn），因此（cǐ）其通信频（pín）段将从高（gāo）频段扩展到多种频段，并能在（zài）多种（zhǒng）频段间跳变，以确保可靠且保（bǎo）密地通信。
在隐蔽性（xìng）方（fāng）面，目前无人作战（zhàn）平台作战的保密（mì）需（xū）求未受到足够重视，大多数平台的声、热（rè）、光和通信信号等（děng）目标（biāo）特征都十（shí）分明显，容（róng）易被探（tàn）测到（dào），未来无人作战平（píng）台必须能隐蔽地执行任务，因此需要降低目标信号（hào）特征（zhēng），从而降（jiàng）低可（kě）探（tàn）测（cè）性。
在持续（xù）作战（zhàn）能力方（fāng）面，现（xiàn）有平台（tái）的持续作战能力通（tōng）常不超过（guò）十数小（xiǎo）时，未来最长可（kě）延长到数天、数周（zhōu）或数（shù）月，甚至数年。
在武器（qì）通用性方面，用于不同战场的各种无人作战平台配备的武器应实（shí）现通用（yòng）化，提高指挥官执行任务的灵（líng）活性（xìng）。
在（zài）控制方面，目前单个无（wú）人作战平台需要1名甚至多名操（cāo）作员协作才能控制，未来应由1个操作员监（jiān）控在不同战（zhàn）场（chǎng）协同作（zuò）战的多种此类平台。 美（měi）军无人作战平台（tái）关（guān）键（jiàn）技术美军通过分析各种无（wú）人作（zuò）战（zhàn）平台的（de）共同性（xìng）能发展规划，确定了（le）无人作战平台的关键技术，将（jiāng）互操作性、自主（zhǔ）性、通信技术、推进与动（dòng）力技术列为核心技术和瓶（píng）颈技术（shù），作为（wéi）未来研究的突破重点（diǎn）。
互操作性（xìng）
互操作性对（duì）于（yú）简化后勤保障，降（jiàng）低总（zǒng）拥（yōng）有（yǒu）费用具有重要（yào）意义。美国防部（bù）要求军方的武器（qì）装备（bèi）均应（yīng）具备互操作性。美国国防部副部长办公室的无（wú）人作战平（píng）台（tái）互操作性倡（chàng）议（yì）（UI2）小组正在制定旨在（zài）提高无人作（zuò）战（zhàn）平台（tái）互操作性（xìng）的总体战略，以转变能力（lì）发展（zhǎn）模式，创造更好的协同作战环境。
为了实现互操（cāo）作性，在（zài）系统开发中必须采用开放式体系结构。开放（fàng）式体系结构利用一套通用接口与服务、相关（guān）数据模型、标准（zhǔn）数据总线，以及信息共享（xiǎng）方法。只要可行，开放式体（tǐ）系结构（gòu）在各个层次的系统（tǒng）设（shè）计（jì）上都（dōu）应使用采用（yòng）公开标准接口的（de）现有民用组件。
这种（zhǒng）方（fāng）法（fǎ）可避（bì）免烟囱式发展模式（shì）的（de）不足（zú），有利于创新（xīn）成果在系统设计中得到更好的应用，简化系（xì）统（tǒng）测试（shì）与（yǔ）集成过程，提高系统在整个项目寿命周期内的重复使用能力。
自（zì）主性（xìng）
美军认为，现有无人作战平（píng）台的人工（gōng）交互需求较高，提高无人作战平台自主性（xìng）是减少对操作人员和分析（xī）人员依（yī）赖的主要手段。提高（gāo）自主性不仅要提高其自（zì）主（zhǔ）功（gōng）能，还要使其（qí）更易于为操（cāo）作（zuò）人（rén）员（yuán）所掌控，更加安全（quán）而可靠。提（tí）高（gāo）自主性（xìng）的目的（de）是让操作人员“执行任务”，而（ér）仅仅是“操纵（zòng）系统”。美国空（kōng）军于2010年发布（bù）的“技术视野”研究报告指（zhǐ）出，如何提（tí）高系统的（de）自（zì）主（zhǔ）性将（jiāng）成（chéng）为“唯一的最重要的课题”。
提高自主性应重点研究（jiū）多（duō）传感器数据融合、信息处理与分发、自主协作3个（gè）方面的关键技术。美军自（zì）主性发展的近（jìn）期目标是使无人（rén）作战平台在复杂军事环境中能安全运行，减轻操作人员的工（gōng）作（zuò）负荷，替操作人（rén）员承担（dān）那些繁琐而非关键性的工作，而（ér）最终目标是提升无人作战平（píng）台的作战能力、提（tí）高作战人员的作（zuò）战效能。
在多传感器数据融（róng）合方面，无人作战平台在（zài）复杂不（bú）确（què）定的环境中执行任务，必（bì）须能够进行多传感器数据（jù）融合，并（bìng）将这（zhè）些数据转（zhuǎn）换成支持各种决策过程（chéng）的有用（yòng）信（xìn）息，从而对（duì）周边（biān）环境进行仿真。这种（zhǒng）基于异类传感（gǎn）器网络的多（duō）传感器数据融合技术主要（yào）包括传感（gǎn）器权（quán）重（chóng）可重（chóng）置技术、故障传感器数据和模糊数（shù）据适应技（jì）术、智能和自适应异类数据关联、自重构融合聚类的可扩展（zhǎn）性和资（zī）源最（zuì）优化技（jì）术等。
在信息处理与分（fèn）发方（fāng）面，无人作战平台执行（háng）情报、监视（shì）与侦察任务时生成的大（dà）量全运动视频和静态图像对（duì）任（rèn）务规划、信息处（chù）理、信息利（lì）用和信息（xī）分发的要求（qiú）越来越高。应改进目标（biāo）检测和（hé）自动识别软（ruǎn）件，实现（xiàn）自动指示（shì），识别并提醒注意潜在（zài）的威胁，可（kě）应用面（miàn）部识别软件，利用高（gāo）保真的全运动视频识别受（shòu）关注的（de）人；使通信情报传感器（qì）具备识别关键词、甚（shèn）至特定（dìng）声音的能力，迅速提醒操作人员注（zhù）意相关目标。
在自主协（xié）作方面，各（gè）种无人作战平台应具备自主协作能力，并能够扩展（zhǎn）至多种系（xì）统和更加复杂的任务（wù）与环境，能够适应空中、地面（miàn）和海上交（jiāo）通环境以及团队成员、操（cāo）作人员和作战环境的变（biàn）化。自助（zhù）协作能力是降低兵力（lì）需求的关键之一，在这种（zhǒng）情况（kuàng）下，操作人员负责的将是一组无人作战（zhàn）平台（tái）的战略性决策，不再负责直接控制单个无（wú）人（rén）作战平台（tái）的（de）行为。
通（tōng）信技（jì）术美军列装的各种无人作战平台装（zhuāng）备（bèi）了大量的传（chuán）感器和通信系统，收集到的数据量极（jí）大（dà），对（duì）于通信的要求越来（lái）越高。为提高无（wú）人通信系（xì）统的（de）效能，美军重点从天线、收发系统、频谱、信号（hào）处理（lǐ）、网（wǎng）络系（xì）统（tǒng）以及激光通信等（děng）方面来提高（gāo）通信技术。
在天线方面，采用相控阵天线和（hé）“灵巧”天线（综合（hé）多（duō）个天（tiān）线的信（xìn）号）替代传统的抛（pāo）物面天（tiān）线，但需解（jiě）决尺寸、重（chóng）量，能（néng）耗（hào）与散（sàn）热等问题（tí），同（tóng）时（shí）积极开发多聚焦和超（chāo）冷（lěng）天线（xiàn）等先（xiān）进技术。
在收（shōu）发系统方（fāng）面，正在研制氮化镓发射机固态功率放（fàng）大器，采用自（zì）适（shì）应工作点（diǎn）控制技术，使放大器在不工（gōng）作时能够关（guān）闭，同时还能进（jìn）行（háng）调整来保持适当的状（zhuàng）态，确保最大限度降低（dī）瞬时功率较高时的信号失真度，从而显著降低放（fàng）大器所需的平均功率（lǜ）。氮化镓技术（shù）目前可用于（yú）选定的频带，2014年应用于无人作战平台。
在频谱方面，美国国防高级研究（jiū）计划局的“联合战术无线通（tōng）信系统JTRS”项目正在（zài）研究在系（xì）统中应用（yòng）动态（tài）频（pín）谱选取（qǔ）DSA技术的可行性。项（xiàng）目（mù）证（zhèng）明（míng），动态频谱选取能够（gòu）根据其他（tā）相邻频谱依赖（lài）型（xíng）系统是否（fǒu）实（shí）际使用特定频段来改（gǎi）变该频段的用途（tú）。
目前的关键技术包括：如何克服（fú）易受对抗措施（shī）干（gàn）扰问题，如何降（jiàng）低与现有系统集（jí）成（chéng）的成本，如何制定合理的标准（包括管制标准（zhǔn）），以及如何克服（fú）同一（yī）地点的干（gàn）扰。
信号（hào）处理方面，美军已完成开发微型通用数据链系统（tǒng），可在更小的平台上（shàng）发挥通用数据链的作用。在波形（xíng）技术方面，美军正在开（kāi）发的通用数（shù）据链波（bō）形新技（jì）术，包括：增加（jiā）“拨（bō）号选定速率”功能，提高前向纠错编码效率；在信息预处理方面，美军已在列为秘（mì）密的“任务规划、信息处理、信息利用和（hé）信（xìn）息分发”项（xiàng）目中（zhōng）进行研究，并应用到（dào）无人作（zuò）战平（píng）台（tái）的机载预处理系统中；在数据加密（mì）方面，美军在开发（fā）新的加密方法，采用便于远程管理的开（kāi）放标准、动态组密钥技术（支持机与机之间的信息交换）、通用无线密码接口及（jí）系（xì）统模糊密（mì）码接口、使用基于软件的（de）方法保护加密数据，采用多功能单片机加（jiā）密（mì）在传数据和（hé）其他数据，以及采（cǎi）用单片机全封闭加密模（mó）块（kuài）等；在保密通信方面，开发低截获率、低探测率和抗干扰（rǎo）等技术，包（bāo）括低（dī）功（gōng）率、扩展频谱、脉冲传送和定（dìng）向天（tiān）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，国防高级研究计划（huá）局的“局域网机器人”项（xiàng）目（mù）通（tōng）过部署体积（jī）小（xiǎo）、造价低的（de）智（zhì）能机器人无线网络中继点，利用其机（jī）动性（xìng）来（lái）实现移（yí）动自主协调（diào），验证无人作（zuò）战（zhàn）平台（tái）的（de）自我配（pèi）置、自我优化、自我修复、系留（liú）和电源管理能力（lì）。
在激光通信方面，美军（jun1）的理论（lùn）估算表明，空对地链（liàn）接的数（shù）据传输速率在（zài）链路斜（xié）距为（wéi）100千米时可以达到100兆比特/秒。但由于（yú）激光波束（shù）非常窄（zhǎi），目前重点研（yán）究解（jiě）决无人作战（zhàn）平台通信的定（dìng）向精度问题。
推进与动（dòng）力技（jì）术
美（měi）军目前的无人作战平台使用各种不同的推进系统，包括重油或汽（qì）油驱动（dòng）的（de）燃烧发动机、喷气（qì）发（fā）动机、电动机（jī）、燃料电池、太（tài）阳（yáng）能和混合（hé）动（dòng）力系（xì）统。
为了提（tí）高涡轮发动机水平，美军专门设（shè）立了（le）“经济型多用途先进（jìn）涡轮发动机（jī）计（jì）划”，其子项目包（bāo）括（kuò）高效嵌入式涡轮发动机和高效小型（xíng）推进装置项目。高效嵌入式涡轮发动（dòng）机将验证（zhèng）节油技术和亚（yà）声速推进发动机技术，采用小型、高功率核（hé）心机，使嵌入式发（fā）动机（jī）在直径受限的情况下获得较高（gāo）的涵（hán）道比，具有比当前（qián）最先（xiān）进技术还高2.3倍的压缩比，可提高辅助动力系统（tǒng）在高海拔、长航时飞（fēi）行中的耐（nài）受性。
高效小型推进装置技术将覆盖重量（liàng）在40~1200千克之间（jiān）的各种飞行器的推进（jìn）系统（tǒng）。为降低燃油消（xiāo）耗（hào）率，提高功率密度（dù），还可（kě）考虑使用重油，高效（xiào）小型推（tuī）进装（zhuāng）置项目正在研制新型函道式风扇（shàn）、盘式发动（dòng）机、重油（yóu）发（fā）动机转换器、回热（rè）器，以及高压缩比压缩机、耐高温涡轮机。
为提（tí）高电源性能，美军重点（diǎn）发展能量获取（例如光电转（zhuǎn）化（huà））技术、电能存储装置技术、燃料电池技（jì）术和发电机技术。美军研究机构（gòu）在提高（gāo）电源功率密度方面做（zuò）了大量（liàng）工（gōng）作，目前重点改进（jìn）的指标包括使用（yòng）寿命、可靠性、工作效率、发动机变速性（xìng）能，需（xū）要改进的功能包括多（duō）样化输（shū）出（chū）、控制策略（luè），以及（jí）非冗余系统（tǒng）参（cān）数捕（bǔ）获功能。此（cǐ）外，美军还在探索采用电力（lì）共享体系结构（gòu）来调节电源，最（zuì）大（dà）程度地降（jiàng）低燃料消（xiāo）耗。实现电力共享体系结构所需的关（guān）键（jiàn）技术包括电力管理控制逻辑、大功率高（gāo）速固态功率调节器、调制发电机控（kòng）制单元和大容量蓄电池。（非原（yuán）创，文章转（zhuǎn）自网络（luò））
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