【科技评论】无人机作战，未来前景如何？
15日，由中国航空学会主办，中航出版传媒公司承办的2014（第五届）中国无人机大会在北京举行。来自行业内的百名专家学者就无人机的发展问题进行发言和讨论。军用无人机发展现状如何？未来隐身无人机的发展如何？听听会上专家们的解读。
无人作战飞机的自主作战能力分析
■黄长强
无人作战飞机（UCAV）已成为未来信息化条件下作战飞机重要的发展方向。是集探测、识别与跟踪、决策和作战功能为一体的先进综合武器系统。美国国防部对无人机系统项目的投资自2001年以来大幅增加。
自主攻击的军事需求与发展现状
目前，军事发达国家已有无人作战飞机装备部队并投入实战使用，但这些无人作战飞机的作战攻击过程均是采用“人在回路地面操控模式”，即作战人员在地面控制站中通过指令传输完成作战攻击过程的远程指挥和作战控制。
因此从目前来看，尽管无人作战飞机在一些国家已经得到大规模的应用，但仍然存在一定的限制因素：
其一，“人在回路操控模式”不可避免的要求地面指挥控制站与无人飞机之间有大数据量的交互，增加了无人机信息传递和处理系统的复杂性；
其二，无人作战飞机作战信息数据链路传输在与地面通讯过程中极易受到干扰或产生延误偏差，影响作战任务的完成；
其三，由于人为因素参与到无人机的作战过程之中，使得无人机的作战过程实际上没有实现自主攻击功能，在其实际作战过程中作战任务的规划、目标识别、武器控制与执行，几乎完全依赖于地面操控人员。
以美军为例，无人机操控员的远程操控攻击模式存在明显的局限性：
一是信息传输通道易受干扰，作战时间常被延迟，影响了无人作战飞机的工作效能；
二是大量信息汇集到控制中心，操控员实时处理的信息量过大，操控员负担较大，在复杂战术环境下尤其明显；
三是操控员固有生理因素限制，如估算精度、动作准确性、反应时间等，不能充分利用武器系统的全部效能。
现阶段操控员远程操控无人机作战战例的共性为：
一是取得制空权，空中没有敌机的威胁；
二是目标为恐怖分子、车辆等地面低速或静止目标；
三是敌方不具备有效防空火力威胁或强大的电磁干扰能力;
四是无人作战飞机飞行速度较低，武器操控准备时间较长。
未来，无人作战飞机的自主攻击可以充分发挥其适应复杂战场环境能力强的特点，增强机动攻击能力，提高武器发射/命中精度，增加发射/投放时间，减轻地面指挥与操控人员工作负担，甚至摆脱地面指挥与控制的约束，提高武器系统进行目标瞄准、武器发射、以及外界不确定扰动等情况下的自适应控制能力和容错能力。
美军2013-2038年无人机发展路线图强调，要在智能技术的基础上强化无人机的自主性、综合性和自适应性。其人/机控制权的最终发展目标是高度计算自主化。
无人作战飞机自主攻击关键技术
无人作战飞机要实现自主攻击，其关键技术包括：
首先要进行目标参数测量与跟踪及目标状态评估，即发现目标、跟踪目标并确定目标；
二是进行自动攻击轨迹决策，即综合考虑威胁空间和机载武器系统条件，计算出最优攻击轨迹；
三是整个过程实现火力控制系统和飞行控制系统的一体化智能控制。
其中，实现火控和飞控一体化智能控制即火控系统解算出的瞄准偏差信息通过攻击轨迹决策生成参考攻击，火力/飞行耦合控制器根据参考轨迹和无人机实际姿态及轨迹，计算出飞行控制所需的控制指令并将其送至飞行控制系统，由其产生操纵指令，操纵无人机进行机动，消除瞄准误差，实现武器的精确瞄准，实现火力/飞行的综合控制，完成对目标的自动攻击。
海军无人机的发展
■于进勇
目前美军已研制了上百种无人机系统，其中列装和计划发展的无人机有10种左右，无人机的发展呈现出五大趋势：高空、高速、长航时、隐身；察打一体化多任务综合集成；高度自主智能化；航载大型固定翼；新能源无人机系统。
从目前看，海军无人机系统发展最紧迫的任务需求包括：战场感知、信息战、压制与打击、预警与指挥控制、快速反应与战场生存。而海军无人机系统能力发展需求包括互操作性；强环境适应性；自主起飞着舰能力；先进气动布局及隐身性能；备份新能源等。
美军无人机实战暴露问题
以美军为例，近年来无人机在实战中暴露出的问题包括：
一，无人机系统承担感知和攻击两项任务时容易产生冲突；
二，执行任务的能力受到气象条件影响严重；
三，无线电频率限制了同时控制多架无人机的能力；
四，缺乏统一协调指挥和控制，无人机系统的优势得不到充分发挥；
五，没有采用网络中心手段对无人机进行协调指挥和互操作，没有做到每一级指挥员都具备态势感知能力；
六，链条中断时常发生，而引发链路中断的频率干扰主要来自友军；
七，无人机系统自主性与智能水平与军事需求差距较大；
八，不同无人机系统间互操作性差，影响了无人机系统的使用和保障。
最后，装备保障体系、模式落后于装备建设，没有形成完善的军民一体化的综合保障体系。
海军无人机系统关键技术：
1.灵活、高效、可靠的数据链路技术
2.自主导航与控制技术
3.总体及发动机技术
4.任务载荷技术
5.互操作技术
6.发射回收技术
7.综合保障技术
我海军无人机系统发展设想
我国海军的无人机系统发展应基于现有装备，进行升级改造，改进战法用法，提升现有无人机作战能力；大力开展无人机自主起飞/着陆/着舰、自主攻击/空战技术研究，开展无人机系统信息共享及综合指挥、互操作和协同作战等方面的研究，开发无人机机载设备使用、保障、信息系统一体兼备功能；研制具有一定通用性的无人教练机及高逼真模拟训练系统；大力发展舰载型无人机和无人作战平台；放宽视野，全方位发展空中、水面、水下和陆上无人机系统。
隐身无人机距离我们有多远？
■马晓平
高生存力是未来战场飞行器的基本要求。因此要求战机必须具备隐身、高可靠性、高飞行性能及主动被动防护性能。目前战机隐身的基本要素包括红外隐身、声音隐身、光学隐身和雷达隐身，其中雷达隐身是最主要的一种。
隐身是未来战机的基本要求
第四代战机对隐身能力有了明确的要求，高度隐身也成为四代战机的基本特征之一。目前已服役的第四代战机如美国的F-22“猛禽”、F-35“闪电”都具备优良的隐身性能，正在研制中的如俄罗斯T-50、我国的歼-20、还有日本的“ATD-X”心神验证机、
印度的“FGFA”战斗机、欧洲的“台风”战机等，都强调隐身性能。
此外，近年来隐身无人机的发展也呈现出日新月异的特点，如美军的“臭鼬”无人机“哨兵”无人机、RQ-180、能进行空中格斗的无人作战飞机X-45A以及X-47B系列。2013年5月14日，X-47B在“布什”号航母上完成降落，标志着隐身无人机时代距离我们不远了。此外，还有法国的“神经元”无人机、英国的“雷神”无人机及中国的“利剑”无人攻击机等。
飞翼布局的优势及关键技术
隐身无人机的飞翼布局设计使无人机具备了优良的气动特性、大装载空间、先天的隐身特性，代表了未来飞行器的发展方向。
早些年由于控制技术不过关，飞翼布局的研究一直缓慢不前，实际上美国早在B2飞机的设计中就采用了飞翼布局设计。如今随着控制技术的发展，飞翼布局逐渐走进了大家的视野。
未来隐身无人机的特点
未来的隐身无人机将具备三大特点：
其一是隐身+高速让打击力更具突然性。美国研发的所谓空天战斗机———X-37B，就是典型的隐身高空高速战斗机。它的最大特征就是其主要飞行空域是在大气层的边缘，或者是大气层之外的宇宙空间；其速度可达几倍乃至十几倍音速，隐身+高速的作战性能使其令人胆寒。
其二是隐身+自主让攻击更加精确。美国的X-47和法国“神经元”都是这一类型。在技术手段上，目前的无人机大多是地面控制，或者按照程序飞行，X-47和“神经元”已经达到或接近自主控制的状态，即智能化得到了大幅度提高，这也是无人机技术发展的典型特征。
其三是飞翼布局设计为无人作战飞机装上了寂静的翅膀。未来飞翼布局设计将更多地用于远程轰炸机、远程信息和武器平台上。
隐身无人机的未来发展
在未来，无人机将在信息战、精确打击作战、无人作战和陆海空天电的五维一体化战场中大显身手，其用途由作为靶机、执行侦察任务扩展到执行多种打击任务之后，演变成为一种高效费比、攻防兼备的新概念武器，并将引起军队作战思想、作战样式和组织编制的一系列变革。
而随着无人机技术的发展，还将出现微型飞行器和超大型无人机等，无人机将在空中停留数周或更长的时间，以超音速飞行，以崭新的方式感知数据，并以空前的速率传输数据，这将是未来隐身无人机的发展方向。
（来源：中国国防报-军事特刊，作者：黄长强 于进勇 马晓平 ）