國(guó)外無(wú)人偵察機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

■ 易奎伍

近年來(lái)，圖像處理、信息化處理及融合、數(shù)據(jù)鏈通信、傳感器科學(xué)、導(dǎo)航等技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，推動(dòng)著無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展。相較于有人偵察機(jī)和衛(wèi)星等其他偵察方式，無(wú)人偵察機(jī)具有使用限制少、無(wú)人員傷亡、效費(fèi)比高等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)人偵察機(jī)在航空偵察力量中占比越來(lái)越大，其在軍事任務(wù)和非軍事活動(dòng)中的作用和地位也越來(lái)越凸顯。美國(guó)、以色列等國(guó)家投入大量軍費(fèi)研發(fā)無(wú)人偵察機(jī)，并在實(shí)戰(zhàn)中取得了廣泛的運(yùn)用，引領(lǐng)著全球無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展方向。

一、國(guó)外無(wú)人偵察機(jī)現(xiàn)狀

1917年，全球第一架無(wú)人機(jī)自英國(guó)誕生。無(wú)人機(jī)歷經(jīng)100 余年的發(fā)展，其發(fā)展大致經(jīng)歷了六個(gè)階段：1917-1930 年為研制問(wèn)世階段、1930-1950年為低空低速靶機(jī)階段、1950-1960年為實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用階段、1960-1973 年為廣泛應(yīng)用階段、1974-1990 年為新技術(shù)運(yùn)用階段、1991-至今為高技術(shù)運(yùn)用階段[1]。目前，世界上共有87 個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有無(wú)人機(jī)，其中26 個(gè)已裝備大型無(wú)人機(jī)。

無(wú)人偵察機(jī)是指無(wú)人駕駛的專門用于航空偵察的飛行器。上世紀(jì)60 年代，無(wú)人偵察機(jī)首次在戰(zhàn)場(chǎng)上得到了運(yùn)用。越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美軍為了減少偵察機(jī)飛行員被俘虜和傷亡的風(fēng)險(xiǎn)，使用泰勒雷恩（Teledyne Ryan）飛機(jī)公司的“火蜂”（Firebee）無(wú)人機(jī)遂行偵察任務(wù)，大幅降低了戰(zhàn)機(jī)損失率和飛行員傷亡率。此后，無(wú)論是在戰(zhàn)時(shí)航空情報(bào)偵察，還是在平時(shí)的邊境管控、搜救等任務(wù)中，無(wú)人偵察機(jī)都發(fā)揮了不可替代的作用。

（一）美國(guó)

根據(jù)英國(guó)國(guó)際戰(zhàn)略研究所（IISS）《軍力對(duì)比2018》，美軍裝備無(wú)人機(jī)共計(jì)1139 架（不包括20 千克以下的微小型無(wú)人機(jī)），其中無(wú)人偵察機(jī)（ISR）564 架。

美國(guó)裝備的長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)主要包括中型無(wú)人偵察機(jī)“蚊蚋”750、RQ-1A“捕食者”和大型無(wú)人偵察機(jī)“全球鷹”、MQ-9“死神”?！拔抿浮?50 擁有長(zhǎng)達(dá)40 小時(shí)續(xù)航時(shí)間，并能夠在目標(biāo)上空偵察20 小時(shí)以上。機(jī)載有航空偵察系統(tǒng)，包括光電偵察、數(shù)據(jù)傳輸、電子偵察等設(shè)備。RQ-1A“捕食者”擁有40 小時(shí)以上的續(xù)航時(shí)間，機(jī)載有各類先進(jìn)傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)、全天候偵察，并進(jìn)行遠(yuǎn)程信息傳輸[2]?！拔抿浮?50 和RQ-1A“捕食者”都曾在波黑沖突中遂行航空偵察任務(wù)，為作戰(zhàn)提供情報(bào)支撐。“全球鷹”無(wú)人偵察機(jī)主要用于實(shí)施大范圍的連續(xù)偵察與監(jiān)視。它可以從美國(guó)飛到世界任一地點(diǎn)遂行偵察，也可在距基地5500千米的目標(biāo)上空遂行長(zhǎng)達(dá)24 小時(shí)的連續(xù)偵察與監(jiān)視。機(jī)上裝備了合成孔徑雷達(dá)、紅外探測(cè)器、電視攝像機(jī)三種偵察設(shè)備，可在復(fù)雜條件下遂行全天候、全天時(shí)、高分辨率航空情報(bào)搜集，并利用通信設(shè)備將情報(bào)回傳給作戰(zhàn)指揮中心，為作戰(zhàn)指揮官進(jìn)行決策和戰(zhàn)損評(píng)估提供情報(bào)支撐。MQ-9“死神”無(wú)人偵察機(jī)裝備了新型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠以416 千米/小時(shí)的速度連續(xù)飛行27 小時(shí)。機(jī)載的航空偵察系統(tǒng)可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視、偵察，從而為飛行員提供態(tài)勢(shì)感知，為作戰(zhàn)指揮人員提供情報(bào)，以滿足遂行空中支援、目標(biāo)打擊、空中控制、簡(jiǎn)易爆炸裝置探測(cè)、轟炸效果評(píng)估等任務(wù)的情報(bào)需求。

美國(guó)裝備的短時(shí)無(wú)人偵察機(jī)包括“微星”、“黃蜂”、FQM-51“瞄準(zhǔn)手”無(wú)人機(jī)等。“微星”無(wú)人機(jī)體型約為人手掌大小，重量不到100 克，續(xù)航時(shí)間約為30 分鐘，航程約5 千米。它能夠在大、中型無(wú)人偵察機(jī)的偵察盲區(qū)，例如市區(qū)街道、廠房等地方，遂行偵察任務(wù)，為反恐等作戰(zhàn)任務(wù)提供情報(bào)支撐。“黃蜂”無(wú)人機(jī)翼展為33 厘米，重量17 克，續(xù)航時(shí)間約為1 小時(shí)40 分鐘，機(jī)載2 部微型攝像機(jī)。美海軍使用“黃蜂”無(wú)人機(jī)遂行沿海的航空偵察任務(wù)。FQM-51“瞄準(zhǔn)手”無(wú)人機(jī)翼展為2.8 米，加上900克的任務(wù)載荷最大重量可達(dá)3.8千克，續(xù)航時(shí)間90 分鐘，航程10千米，曾在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中遂行航空偵察任務(wù)。

（二）俄羅斯

俄羅斯裝備的無(wú)人偵察機(jī)主要有““海雕””10 無(wú)人機(jī)，前哨和獵戶座察打一體無(wú)人機(jī)等。“海雕”10 是俄軍目前服役的主力無(wú)人機(jī)，擁有長(zhǎng)達(dá)14個(gè)小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，活動(dòng)半徑最大可達(dá)120 千米，可以同時(shí)裝配3～4 種有效載荷，在復(fù)雜氣候環(huán)境下和交通不便地區(qū)遂行偵察監(jiān)視任務(wù)，并將情報(bào)實(shí)時(shí)傳回?！扒吧凇辈齑蛞惑w無(wú)人機(jī)，機(jī)長(zhǎng)6 米，翼展9.1 米，實(shí)際升限5797 米，速度216千米/小時(shí)，活動(dòng)半徑可達(dá)250千米，擁有長(zhǎng)達(dá)16 個(gè)小時(shí)的續(xù)航時(shí)間。裝備俄自產(chǎn)的GOES-540光電吊艙，集成的偵察設(shè)備可識(shí)別裝甲車輛，并對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行傷害評(píng)估。2019 年8 月，俄完成首架“前哨”R無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)并進(jìn)行試飛。2021 年9 月的Zapad-2021 演習(xí)期間，俄軍使用“前哨”R 無(wú)人機(jī)遂行了偵察。“獵戶座””察打擊一體無(wú)人機(jī)，機(jī)長(zhǎng)8 米，翼展16 米，實(shí)際升限為7500 米，擁有長(zhǎng)達(dá)24 小時(shí)的續(xù)航時(shí)間?？蓲燧d光電、紅外、多模雷達(dá)等多種傳感器，對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行偵察和監(jiān)視。此外，俄羅斯還裝備了“副翼”“石榴”等系列小型無(wú)人機(jī)遂行偵察任務(wù)。這些無(wú)人偵察機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上的廣泛運(yùn)用，為作戰(zhàn)指揮員提供了各類有價(jià)值的情報(bào)，成為了未來(lái)俄軍在戰(zhàn)場(chǎng)的重要武器之一。

（三）以色列

以色列軍隊(duì)裝備的長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)主要有“蒼鷺”TP 和“赫爾墨斯”900。以色列航空航天工業(yè)公司研制的“蒼鷺”TP 無(wú)人機(jī)，機(jī)長(zhǎng)14 米，翼展26 米，最大起飛重量4650千克，常規(guī)有效載荷1 噸，實(shí)際飛行高度可達(dá)12000 米，最快速度234 千米/小時(shí)，擁有超過(guò)20小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，能夠執(zhí)行遠(yuǎn)距離飛行任務(wù)?！吧n鷺”TP 無(wú)人機(jī)可裝備一組重達(dá)250 千克的傳感器載荷，包括光電偵察設(shè)備和合成孔徑雷達(dá)等，能夠遂行航空偵察與監(jiān)視等任務(wù)。依靠于先進(jìn)的無(wú)人機(jī)技術(shù)和有效的載荷及傳感器，“蒼鷺”TP 無(wú)人機(jī)成為了世界上最暢銷的無(wú)人機(jī)之一。“赫爾墨斯”900無(wú)人機(jī)是以色列飛機(jī)制造商埃爾比特公司以“赫爾墨斯”450無(wú)人機(jī)為基礎(chǔ)改進(jìn)研發(fā)而成的長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)。速度可達(dá)220 千米/小時(shí)，擁有長(zhǎng)達(dá)36 小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，最大航行范圍可達(dá)4500千米。可裝配300 千克的載荷，包括電子戰(zhàn)系統(tǒng)、合成孔徑雷達(dá)、廣域監(jiān)視/測(cè)繪傳感器、高光譜傳感器等，可遂行航空偵察、監(jiān)視、目標(biāo)截獲與通信中繼等任務(wù)。此外以色列還裝備了“云雀”系列小型無(wú)人機(jī)，可晝夜對(duì)10 千米范圍區(qū)域遂行偵察。隨著以色列無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以色列無(wú)人機(jī)出口多個(gè)國(guó)家，已然成為世界上無(wú)人機(jī)技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家之一。

二、無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著無(wú)人偵察機(jī)在作戰(zhàn)和各類非戰(zhàn)任務(wù)中的應(yīng)用，目前無(wú)人偵察機(jī)的偵察功能相對(duì)單一、復(fù)雜環(huán)境下偵察效果較差、融入體系作戰(zhàn)能力不足等缺點(diǎn)逐漸凸顯。為了滿足未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的需要，無(wú)人偵察機(jī)將進(jìn)一步提升飛行、平臺(tái)、機(jī)載偵察設(shè)備和測(cè)控傳輸系統(tǒng)等方面的能力。

（一）無(wú)人偵察機(jī)的飛行性能向長(zhǎng)航時(shí)、高超聲速、垂直起降方向深化

未來(lái)對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間航空偵察與監(jiān)視的需求，使得繼續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展成為必要。長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)相比較于軌道衛(wèi)星和有人駕駛偵察機(jī)，具備更廣域的持續(xù)偵察監(jiān)視能力。比如，美國(guó)空軍一架增程型MQ-9無(wú)人機(jī)在遂行持續(xù)情報(bào)、監(jiān)視和偵察任務(wù)時(shí)，續(xù)航時(shí)間可達(dá)25 小時(shí)，而有人駕駛偵察機(jī)執(zhí)行相同任務(wù)則只能連續(xù)飛行5 小時(shí)[3]。使無(wú)人偵察機(jī)具備高超聲速飛行性能，有利于躲避地空導(dǎo)彈以及戰(zhàn)機(jī)打擊，在保證安全的前提下遂行情報(bào)偵察工作?？梢?jiàn)，高超聲速飛行性能是未來(lái)無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展方向。例如，美國(guó)洛馬公司正在研制的SR-72 無(wú)人機(jī)，其定位是一款集偵察、攻擊于一體的新型無(wú)人平臺(tái)。該機(jī)的最大速度可達(dá)6馬赫，即7350千米/小時(shí)?，F(xiàn)有固定翼無(wú)人機(jī)在復(fù)雜地形條件下起降程序復(fù)雜，使無(wú)人機(jī)具備垂直起降性能，能夠滿足現(xiàn)代機(jī)械化部隊(duì)和海軍艦艇編隊(duì)的移動(dòng)作戰(zhàn)，具有場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好等優(yōu)勢(shì)。為了完成未來(lái)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)條件的無(wú)人機(jī)偵察任務(wù)，垂直起降性能也將成為無(wú)人偵察機(jī)的重要發(fā)展方向。

（二）無(wú)人偵察機(jī)的平臺(tái)向微小型化、隱身化方向發(fā)展

目前，高空、中空無(wú)人偵察機(jī)在執(zhí)行戰(zhàn)略、戰(zhàn)役偵察任務(wù)上取得了較好的效果。但是對(duì)于處于城市街道、建筑內(nèi)、森林大山中的航空偵察，微小型無(wú)人偵察機(jī)的發(fā)展就顯得尤為必要。由于微型無(wú)人機(jī)設(shè)備體型小，機(jī)動(dòng)性能好，便于快速展開(kāi)部署偵察。在執(zhí)行任務(wù)中，通過(guò)無(wú)人機(jī)配備的圖像情報(bào)偵察設(shè)備對(duì)可疑目標(biāo)狀態(tài)、位置等信息進(jìn)行多角度、全方位攝像取材，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將情報(bào)素材實(shí)時(shí)傳回地面站，使地面站指揮員如有親臨現(xiàn)場(chǎng)，一目了然的真實(shí)感，便于迅速果斷地進(jìn)行科學(xué)應(yīng)對(duì)處置[4]。

無(wú)人偵察機(jī)在敵方防御區(qū)遂行偵察任務(wù)時(shí)，其被探測(cè)到的幾率大大提升。因此，無(wú)人機(jī)應(yīng)該考慮具備良好的隱身性能，提高戰(zhàn)場(chǎng)的生存能力[5]。將無(wú)人機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代隱身技術(shù)結(jié)合研發(fā)生產(chǎn)新型隱身無(wú)人偵察機(jī)成為了各國(guó)的發(fā)展重點(diǎn)。

（三）無(wú)人偵察機(jī)的機(jī)載設(shè)備向模塊化、全天候、高分辨、遠(yuǎn)距離方向發(fā)展

從近年來(lái)無(wú)人偵察機(jī)在作戰(zhàn)和各類非戰(zhàn)任務(wù)中的應(yīng)用來(lái)看，未來(lái)的無(wú)人偵察機(jī)應(yīng)具備電子戰(zhàn)、偵察、監(jiān)視、打擊、評(píng)估、通信中繼等多方面能力。集“偵察、監(jiān)視、打擊”等多任務(wù)于一身，是美軍未來(lái)綜合性無(wú)人機(jī)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃[6]。在通用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)機(jī)載設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)的通用性和開(kāi)放性，從而達(dá)成多任務(wù)應(yīng)用，是未來(lái)無(wú)人偵察機(jī)重要的發(fā)展方向。

分幅式光電相機(jī)與傳統(tǒng)的膠片相機(jī)相比，基本不受光線強(qiáng)度、氣象條件和飛行速度等因素的影響，具有成像質(zhì)量高、覆蓋范圍大、立體成像、通用性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)；超光譜成像技術(shù)具備更好的反隱身、反欺騙和反偽裝能力；合成孔徑雷達(dá)具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離成像能力。在美國(guó)的綜合機(jī)載偵察戰(zhàn)略中，合成孔徑雷達(dá)因其優(yōu)越的性能被列為基準(zhǔn)的成像手段。此外，合成孔徑雷達(dá)具有高分辨能力，無(wú)人偵察機(jī)使用合成孔徑雷達(dá)偵獲的情報(bào)素材，例如地面圖像和測(cè)繪數(shù)據(jù)具有很高的分辨率。以上技術(shù)的不斷發(fā)展以及在無(wú)人偵察機(jī)機(jī)載偵察設(shè)備上的應(yīng)用，為無(wú)人偵察機(jī)偵察能力向全天候、高分辨、遠(yuǎn)距離方向發(fā)展提供了條件。

（四）無(wú)人偵察機(jī)的測(cè)控傳輸系統(tǒng)向高時(shí)效、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

1.高時(shí)效。未來(lái)的無(wú)人偵察機(jī)的偵察監(jiān)視系統(tǒng)，通常配置高分辨率合成孔徑雷達(dá)和各類先進(jìn)傳感器設(shè)備，致使偵獲到的情報(bào)素材數(shù)據(jù)量龐大。由于情報(bào)時(shí)效的要求，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行高時(shí)效地傳輸，需要數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提供有力支撐。2011年，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布的無(wú)人系統(tǒng)路線圖對(duì)支撐未來(lái)發(fā)展的技術(shù)進(jìn)行了想定：激光通信技術(shù)的速率高達(dá)2.5G比特/秒至10G 比特/秒的、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)能根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)傳輸順序進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整、多發(fā)多收（MIMO）技術(shù)等。

2.自動(dòng)化。目前無(wú)人偵察機(jī)主要是作為航空情報(bào)搜集平臺(tái)，將數(shù)據(jù)傳輸回地面情報(bào)機(jī)構(gòu)處理或者地面作戰(zhàn)指揮官進(jìn)行分析研判，具有相對(duì)滯后性。為了快速發(fā)現(xiàn)敏感目標(biāo)，給自動(dòng)調(diào)整無(wú)人機(jī)航線提供算法支撐，進(jìn)而減少地面人員工作量，提高情報(bào)質(zhì)效，發(fā)展無(wú)人機(jī)情報(bào)自動(dòng)處理能力，提升自動(dòng)化水平，也是未來(lái)無(wú)人偵察機(jī)測(cè)控傳輸系統(tǒng)的發(fā)展方向。2010 年，美國(guó)空軍在發(fā)布的《技術(shù)地平線》中，將傳感器數(shù)據(jù)自處理技術(shù)列為主要支撐技術(shù)。

3.網(wǎng)絡(luò)化。隨著軍民融合的發(fā)展，民用的先進(jìn)技術(shù)，例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、Ad-Hoc 組網(wǎng)架構(gòu)等被軍方使用，促進(jìn)了軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。各種數(shù)據(jù)鏈在靈活性和開(kāi)放性方面已經(jīng)有了很大的提高，這也推動(dòng)著無(wú)人偵察機(jī)的應(yīng)用模式在未來(lái)向著網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)方向發(fā)展[7]。為了進(jìn)一步發(fā)展美軍的空中作戰(zhàn)能力，美國(guó)未來(lái)將重點(diǎn)發(fā)展有人/無(wú)人編隊(duì)力量[8]。隨著網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)無(wú)人偵察機(jī)與其他偵察力量組網(wǎng)偵察已經(jīng)成為趨勢(shì)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著無(wú)人偵察機(jī)在作戰(zhàn)和各類非戰(zhàn)任務(wù)中的廣泛應(yīng)用，無(wú)人偵察機(jī)在航空偵察體系中的作用和地位越來(lái)越突出。未來(lái)計(jì)算機(jī)、材料、通信、測(cè)控、傳感器、成像等技術(shù)的躍進(jìn)式進(jìn)步所帶動(dòng)的無(wú)人偵察機(jī)發(fā)展必將促使作戰(zhàn)樣式和戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)發(fā)生改變。無(wú)人偵察機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)越來(lái)越多，范圍也將越來(lái)越廣。分析國(guó)外無(wú)人偵察機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于我國(guó)無(wú)人機(jī)研究具有一定的積極作用。