第三部分：無人機(jī)研究報(bào)告
【深度】無人機(jī)研究報(bào)告（一）無人機(jī)的發(fā)展與演變
（二）
世界各國(guó)無人機(jī)發(fā)展情況
美國(guó)：微型無人機(jī)，RQ-11渡鴉，美洲獅（Puma）
美國(guó)從很早以前就開始將無人機(jī)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。目前，已經(jīng)發(fā)展成一支規(guī)模龐大的隊(duì)伍，包括RQ-11渡鴉、黃蜂（Wasp）、美洲獅（Puma）、RQ-16T、掃描鷹、銀狐、航空探測(cè)器、RQ-7影子、遠(yuǎn)征無人機(jī)、小型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)、XPV、捕食者/灰鷹、MQ-5獵手、MQ-8火力偵察、MQ1-A、A160、MQ-9收割機(jī)、RQ-4全球鷹、MQ4C海神、全球觀測(cè)者等，種類超過120種，總數(shù)超過一萬架。無論是從在性能上或是數(shù)量上來說，美國(guó)的無人機(jī)都占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
數(shù)量和種類眾多的無人機(jī)在多個(gè)軍事領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，如武器投放、目標(biāo)指示、目標(biāo)服務(wù)/檢驗(yàn)、心理戰(zhàn)/信息戰(zhàn)、壓制敵方防空力量、情報(bào)監(jiān)視與偵察、攻擊/時(shí)敏目標(biāo)打擊、部隊(duì)防護(hù)、反潛戰(zhàn)、水面戰(zhàn)、掃雷、空戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、海洋數(shù)字地圖繪制、通信導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、SAR對(duì)抗、大規(guī)模殺傷/化學(xué)/生物武器、海上基地、海上封鎖行動(dòng)、爆炸武器處理/簡(jiǎn)易爆炸裝置摧毀等。
在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍使用了空軍的“全球鷹”和“捕食者”，海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的“龍眼”和“先鋒”，陸軍的“獵犬”、“指針”和“影子200”等十幾種現(xiàn)代無人機(jī)，其數(shù)量之多為美軍作戰(zhàn)史上所罕見。在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)和其他反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)正使用越來越多的無人機(jī)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在2012年美軍共發(fā)射了506次無人飛機(jī)，相比2011年的294次增加了72%。
按照無人機(jī)的重量、海拔和速度不同，可以將無人機(jī)劃分為5組，見下表。
無人機(jī)系統(tǒng)分組
注：1英尺=0.3048米；1磅=0.45359千克；1節(jié)=1.852千米/時(shí)。
下面對(duì)一些代表性的無人機(jī)做簡(jiǎn)單介紹。
微型無人機(jī)
根據(jù)美國(guó)國(guó)防預(yù)研局提出的要求，微型飛行器的基本技術(shù)指標(biāo)是：飛行器各個(gè)方向的最大尺寸不超過15厘米，續(xù)航時(shí)間20-60分鐘，航程達(dá)到10公里以上，飛行速度22-45公里/小時(shí)，可以攜帶有效載荷，完成一定的任務(wù)。
在軍事方面，微型無人機(jī)可以裝備到排一級(jí)士兵，進(jìn)行低空軍事偵察、監(jiān)視、戰(zhàn)場(chǎng)損傷評(píng)估等；當(dāng)作反輻射和微型攻擊武器，摧毀敵方雷達(dá)等電子設(shè)施以及攜帶微型戰(zhàn)斗部進(jìn)行攻擊；用于目標(biāo)搜索和通信中繼；進(jìn)行生化探測(cè)，并標(biāo)定危險(xiǎn)區(qū)域等。
在情報(bào)方面，可以室內(nèi)偵察、室內(nèi)通信、室內(nèi)攻擊使用，也可用于網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)，破解敵方無線網(wǎng)絡(luò)，竊聽情報(bào)，如無人間諜機(jī)Wasp，它運(yùn)行BackTrack Linux，破解Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)密碼，有32GB空間記錄信息。此外，它能充當(dāng)GSM網(wǎng)絡(luò)天線，竊聽連接網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)呼叫和短消息。其搭載的高清攝像機(jī)還能從空中拍攝視頻。美國(guó)空軍的Wasp III小型無人機(jī)能夠提供超視距態(tài)勢(shì)感知。飛機(jī)裝有兩個(gè)在線攝像機(jī)，可以向操作員提供實(shí)時(shí)的情報(bào)信息。美海軍也開始定制WaspIII微型無人機(jī)系統(tǒng)，用于美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)空中瞄準(zhǔn)微型飛行器（BATMAV）系統(tǒng)。每套BATMAV系統(tǒng)包括2架Wasp III微型無人機(jī)（單價(jià)約4.9萬美元）、無人機(jī)的先進(jìn)蓄電池充電器、備件和支持服務(wù)。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)計(jì)劃將Wasp III系統(tǒng)部署到排一級(jí)軍營(yíng)。
圖：Wasp III 無人機(jī)
長(zhǎng)度：38cm；翼展：72.3cm；空重：430g（地面版）；荷載重量：6.53kg；動(dòng)力裝置：1個(gè)可充電鋰電池；
最大速度：65km/h；航程：5km。
美國(guó)加州大學(xué)研制出了一種5mm長(zhǎng)的微型電子飛行器，配備微型感應(yīng)器和激光通訊收發(fā)器，據(jù)稱可執(zhí)行情報(bào)偵察、目標(biāo)定位、通信中繼等任務(wù)。美國(guó)國(guó)防預(yù)研局一直在對(duì)納米-仿生微型無人機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，如2011年美國(guó)航空環(huán)境公司推出的“納米蜂鳥”撲翼式無人機(jī)，長(zhǎng)16厘米，重量不及1個(gè)5號(hào)電池。其翅膀每秒拍打20-40次，通過改變翅膀的角度和形狀對(duì)飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，空中盤旋時(shí)間超過11分鐘。這個(gè)小巧的“蜂鳥”身上安裝有微型攝像機(jī)和遙控裝置，可以從窗戶或其他小開口飛進(jìn)飛出，可用于室內(nèi)外偵察。它在空中十分穩(wěn)定，即使在強(qiáng)風(fēng)中也具有良好的操控性。
RQ-11渡鴉
RQ-11渡鴉無人機(jī)是美國(guó)航空環(huán)境公司生產(chǎn)的小型無人機(jī)，2001年首飛，2003年引入，20006年批產(chǎn)。RQ-11渡鴉無人機(jī)是“指針”無人機(jī)的縮小型，機(jī)身小巧，分解后可以放入背包內(nèi)攜帶，供排級(jí)部隊(duì)用于戰(zhàn)地偵察。該無人機(jī)采用人力投擲發(fā)射，可以從地面站進(jìn)行遙控，也可按照預(yù)編程航線飛行，使用GPS航途基準(zhǔn)點(diǎn)導(dǎo)航從而完全自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，無人機(jī)可以通過一個(gè)按鍵馬上自動(dòng)返回出發(fā)點(diǎn)。
RQ-11渡鴉無人機(jī)系統(tǒng)包括1個(gè)地面控制中心和3架無人機(jī)，新機(jī)型為RQ-11B，機(jī)體由凱芙拉材料制造，在設(shè)計(jì)上考慮了抗墜毀性能，不易發(fā)生解體；靜音性能好，在300英尺高度以上飛行時(shí)幾乎聽不到電動(dòng)馬達(dá)的聲音；體積小，因此很少受到敵方炮火的攻擊；采用掌上指揮控制終端，可為戰(zhàn)術(shù)指揮官提供實(shí)時(shí)視頻流和快速圖像評(píng)估；其最大的優(yōu)勢(shì)在于傳送信息時(shí)并不暴露接收信息的士兵。具體參數(shù)見下圖。該無人機(jī)系統(tǒng)有兩名操作人員，一名飛機(jī)操作員負(fù)責(zé)控制無人機(jī)，另一名任務(wù)操作員負(fù)責(zé)觀察無人機(jī)系統(tǒng)傳回的圖像。
“渡鴉”無人機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)單、可靠而且管用。一套完整的系統(tǒng)（控制器、配件及3架無人機(jī)）價(jià)值25萬美金。該無人機(jī)可被快速拆卸裝入背包中。它是通過操作員啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后手?jǐn)S起飛的。這些可以在行駛車輛上操作，且“渡鴉”是一種頗受運(yùn)輸車隊(duì)歡迎的偵察工具。它著陸時(shí)，先降低飛行高度，然后再關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。由于它是使用電能作動(dòng)力，所以非常安靜。特種部隊(duì)喜歡在夜間使用，因?yàn)閿橙送ǔo法看到也無法聽到。
“渡鴉”無人機(jī)一次續(xù)航時(shí)間可達(dá)90分鐘。“渡鴉”無人機(jī)播放實(shí)時(shí)視頻反饋給操作員，操作員可通過控制器進(jìn)行采集視頻或者靜態(tài)圖片，并把視頻或圖片傳輸?shù)狡渌筷?duì)或總部。當(dāng)“渡鴉”使用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)編程模式飛行時(shí)，操作員通常會(huì)拍攝、傳輸視頻或圖片。通過控制器，操作員可使其懸停或盤旋，實(shí)際上可以保持?jǐn)z像機(jī)對(duì)準(zhǔn)地面的同一塊地方。操作員也可操縱“渡鴉”來用于追逐敵對(duì)武裝分子。
平均來說，“渡鴉”損壞之前，可以進(jìn)行約200次的著陸。雖然一些“渡鴉”無人機(jī)也被擊落，但造成損失最常見的原因是失去了通信聯(lián)系（由于飛出了控制范圍），或者軟件/硬件出現(xiàn)故障。飛行控制軟件有一種“故障保護(hù)”模式，因此，無人機(jī)與和操作員失去無線電聯(lián)系時(shí)，“渡鴉”無人機(jī)會(huì)立即返航，飛回到起飛的地方。
圖：RQ-11渡鴉無人機(jī)
長(zhǎng)度：3英尺；翼展：55英寸；作戰(zhàn)重量：4.2磅；最大巡航速度：96千米/小時(shí)；發(fā)動(dòng)機(jī)：Aveox27/26/7簡(jiǎn)易電動(dòng)馬達(dá)；續(xù)航時(shí)間：90分鐘；飛行速度：31.5～81.5千米/時(shí)；飛行高度：30.5～152.4米；有效工作半徑：10千米；實(shí)用升限：4572米攜帶載荷：紅外攝像機(jī)和數(shù)據(jù)鏈。
美洲獅（Puma）
“美洲獅”輕型無人機(jī)也是美國(guó)航空環(huán)境公司的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)是以“短毛獵犬”為原型。后者與“美洲獅”的聯(lián)系甚至體現(xiàn)在新型號(hào)的名稱上（Puma ——Pointer Upgraded Mission Ability）。同時(shí)，在其研制過程中使用了“渡鴉”無人機(jī)的技術(shù)。
美洲獅是用手發(fā)射的小型無人偵察機(jī)，具有適應(yīng)海洋和陸地環(huán)境的兩種類型。能遙控飛行或使用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)獨(dú)立飛行，升限10000英尺、負(fù)載能力2-4磅、續(xù)航能力2小時(shí)。
留空時(shí)間是其前輩的兩倍以上。而根據(jù)美空軍無人機(jī)新能源研制試驗(yàn)計(jì)劃，其留空時(shí)間可以達(dá)到對(duì)小型無人機(jī)來說創(chuàng)紀(jì)錄的9小時(shí)以上。“美洲獅”無人機(jī)攜帶4臺(tái)攝像機(jī)以及光學(xué)攝像機(jī)和紅外攝像機(jī)各2臺(tái)。 除五角大樓外，一些國(guó)家的軍方也對(duì)該型機(jī)表現(xiàn)出興趣。
2008年7月美國(guó)特種作戰(zhàn)司令部與美國(guó)航空環(huán)境公司簽訂了購(gòu)買這種全天候系統(tǒng)的合同。合同為期一年，并有可能延長(zhǎng)至五年。第一批訂貨總額600萬美元。在以同樣價(jià)格追加訂貨的情況下總額能達(dá)到2億美元。
除基本型外，美國(guó)航空環(huán)境公司還研制了改進(jìn)型——“美洲獅AE”，用于進(jìn)行地面和海上偵察。它裝備防水穩(wěn)定高分辨率光電攝像機(jī)，能近似垂直地降落在地面和水面上。可手持起飛，借助于便攜式標(biāo)準(zhǔn)操縱臺(tái)操縱。Puma AE無人機(jī)結(jié)合之前開發(fā)的一個(gè)混合模型燃料電池供電系統(tǒng)，可以在空中飛行9小時(shí)。飛機(jī)重13磅，幾分鐘內(nèi)可手動(dòng)發(fā)射，無需發(fā)射臺(tái)和著陸臺(tái)，這將是一個(gè)關(guān)鍵的里程碑，在軍事、公共安全、商業(yè)客戶方面都極有前途。這個(gè)太陽能Puma AE裝置在空中停留了9個(gè)小時(shí)11分鐘。電池中具有超薄砷化鎵太陽能電池設(shè)備，砷化鎵太陽能電池可以產(chǎn)生足夠的發(fā)電量供飛機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行，飛機(jī)增加的重量幾乎可以忽略不計(jì)。
文章來源：《武器與裝備研究選編》國(guó)際防務(wù)科技叢書（2015年第5期，總第15期）中國(guó)電子科學(xué)研究院管理研究中心編譯/ 圖片來自于原報(bào)告或互聯(lián)網(wǎng)。
第一部分：美國(guó)航母研究報(bào)告
第二部分：國(guó)外預(yù)警機(jī)研究報(bào)告
國(guó)外預(yù)警機(jī)研究報(bào)告（一）：發(fā)展歷程+預(yù)警機(jī)地圖
國(guó)外預(yù)警機(jī)研究報(bào)告（二）：美國(guó)E-3系列“望樓”預(yù)警機(jī)
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