無人機試驗測試發(fā)展研究

屈文卿 張雷 王健 任斯卓

近幾年無人機技術(shù)快速發(fā)展，無人機產(chǎn)品加速更新?lián)Q代，并在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域嶄露鋒芒，扮演日益重要的角色。無人機產(chǎn)品研發(fā)、應用以及技術(shù)發(fā)展都需要大量的試驗測試來驗證。以美國為首的無人機裝備強國從21世紀初便著手無人機試驗測試體系研究和專業(yè)無人機試驗測試條件建設，并形成了完善的標準體系和試驗測試體系。相比西方強國，中國在無人機試驗能力建設方面起步晚，尚未形成體系化試驗測試體系。

國外試驗測試發(fā)展現(xiàn)狀。

國外在無人機試驗測試領(lǐng)域的探索與建設已于2014年率先開展，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）于2014～2018年在美國境內(nèi)相繼建立了7個無人機系統(tǒng)試驗測試中心，覆蓋了山地、森林、高原、湖泊等各種地形地貌，支持政府、高校、企業(yè)等開展各類無人機系統(tǒng)試驗測試活動，為美國無人機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的支撐。在美國之后，歐洲各國也紛紛建立了各類無人機試驗測試工程中心。相比之下，以美國、以色列為首的西方發(fā)達國家對專業(yè)無人機試驗測試能力建設的研究起步早，形成了標準健全、體系完整的無人機試驗測試體系。并且每年在試驗測試領(lǐng)域的投入巨大，以美國為例，2023年的RDT&E預算超過1300億美元。

中國試驗測試發(fā)展現(xiàn)狀。

中國能夠開展無人機試驗測試的場地和條件相對缺乏，無人機試驗測試標準的研究起步較晚，標準與規(guī)范也不夠完善、不成系統(tǒng)。目前，中國無人機系統(tǒng)主要依托華陰、阿拉善、馬蘭等傳統(tǒng)試驗基地進行試驗測試，民用無人機試驗測試基地尚處基礎(chǔ)建設期，大部分試驗場能力單一，無法滿足無人機系統(tǒng)全面試驗測試需求。在軍民融合、軍隊深化改革的大背景下，無人機產(chǎn)業(yè)對試驗測試條件的需求和傳統(tǒng)試驗測試條件逐步收緊之間沖突愈發(fā)嚴重。面對未來無人機高速、大機動、智能化協(xié)同作戰(zhàn)等發(fā)展趨勢，國內(nèi)現(xiàn)有試驗測試條件與能力不具備開展智能自主決策、協(xié)同態(tài)勢感知、空中自組網(wǎng)、任務智能分派等關(guān)鍵核心技術(shù)驗證的條件。

無人機試驗測試能力建設思路。

一是政府主導，做好規(guī)劃和試驗測試資源統(tǒng)籌。國家應從從總體發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，基于各地、各產(chǎn)業(yè)主體的優(yōu)勢，做好頂層規(guī)劃，指導行業(yè)基于不同應用場景構(gòu)建差異化、互補支撐的試驗測試能力，避免重復建設導致的資源浪費和行業(yè)“內(nèi)卷”導致的無序競爭，快速建成符合國情、良性發(fā)展的無人機試驗測試生態(tài)。二是亦軍亦民，推動試驗測試資源共建共享。服務于國家構(gòu)建融合深度發(fā)展格局、形成一體化的戰(zhàn)略體系和能力的發(fā)展戰(zhàn)略，無人機試驗測試能力建設應基于行業(yè)發(fā)展，鼓勵軍、民兩線聯(lián)合論證，發(fā)揮社會各方優(yōu)勢資源和能力，推動無人機試驗測試資源統(tǒng)籌和能力共建共享。三是軍事應用應構(gòu)建緊貼實戰(zhàn)的試驗測試體系。面對復雜的國際形勢和地區(qū)形勢，堅持“以戰(zhàn)為需，以建促戰(zhàn)”。《軍隊裝備試驗鑒定規(guī)定》提出按照面向部隊、面向?qū)崙?zhàn)的原則，著眼裝備實戰(zhàn)化考核要求，無人機試驗測試能力建設應充分聚焦實際應用，面向未來網(wǎng)絡信息體系條件下聯(lián)合作戰(zhàn)、全域作戰(zhàn)和無人系統(tǒng)攻防需要，創(chuàng)造高度逼真的作戰(zhàn)場景要素，盡可能貼近實戰(zhàn)與應用環(huán)境。

創(chuàng)新無人機試驗測試與評估技術(shù)。

未來戰(zhàn)爭中無人機集群的大規(guī)模使用以及多類型無人機協(xié)同將顛覆現(xiàn)有傳統(tǒng)的作戰(zhàn)模式和作戰(zhàn)理念。當前無人機小型化、智能化、集群化、協(xié)同化的發(fā)展趨勢為無人機試驗測試技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新也指出了明確的方向。其中先進微型傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡化融合測試測量技術(shù)、自主能力評估技術(shù)、虛實結(jié)合與數(shù)字孿生技術(shù)是無人機試驗測試技術(shù)發(fā)展的核心。

構(gòu)建無人機綜合試驗測試體系。

中國無人機綜合試驗測試體系建設應基于“貼近實戰(zhàn)，互聯(lián)互通”的原則，以滿足現(xiàn)役及未來新質(zhì)無人機裝備平臺性能和實戰(zhàn)化、體系化試驗測試需求為牽引，研發(fā)構(gòu)建標準化、開放式的體系架構(gòu)，突破虛實結(jié)合試驗、異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)互通等瓶頸，構(gòu)建無人機綜合試驗測試體系。

① 跨域多維協(xié)同試驗測試體系。

跨域多維協(xié)同試驗測試體系試驗對象從無人機拓展到衛(wèi)星、無人車、無人船、無人潛艇和智能機器人，是標準化的、開放式的網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)體系，用于構(gòu)建實現(xiàn)大規(guī)模、分布式、實時性的綜合無人系統(tǒng)試驗測試環(huán)境，打破“煙囪效應”，實現(xiàn)科研院所、高校、軍工單位的試驗測試資源的互聯(lián)互通互操作。

② 虛實結(jié)合試驗測試體系。

新形勢下武器裝備性能考核試驗對近似實戰(zhàn)環(huán)境提出了突出需求。同時，伴隨著裝備及裝備體系復雜度的不斷提升，傳統(tǒng)真實物理環(huán)境中的試驗已無法滿足對其性能、體系指標的考核。隨著虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，通過虛擬仿真試驗與真實物理試驗的分布式異構(gòu)試驗資源整合與管理，構(gòu)建以LVC互聯(lián)支撐平臺和中間件為核心的虛實結(jié)合的試驗測試體系成為解決上述問題的關(guān)鍵。

③ 有人/無人協(xié)同試驗測試體系。

有人機、無人機在實際應用中各有特點，有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)能夠?qū)崿F(xiàn)有人和無人平臺之間的優(yōu)勢互補，分工協(xié)作，充分發(fā)揮各自平臺能力，形成“1+1>2”的效果。目前有人機與無人機的協(xié)同總體以有人機為主、無人機為輔，或者以有人機控制無人機配合執(zhí)行任務。隨著無人智能化水平的不斷發(fā)展，有人機與無人機協(xié)同作戰(zhàn)樣式、協(xié)同形態(tài)和相關(guān)技術(shù)也在不斷演進。新的戰(zhàn)爭形態(tài)下，有人/無人協(xié)同成為未來戰(zhàn)爭的重要發(fā)展方向。

在國家創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略引導下，中國無人機技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，并實現(xiàn)了對西方發(fā)達國家的追趕。于此同時，基于中國國情和無人機裝備智能化發(fā)展需要，應加快我國無人機試驗測試體系規(guī)劃、布局和建設，以期快速補齊體系測試能力短板，在有效支撐無人化裝備體系建設的同時，加快縮短與世界先進國家的差距。

書評人簡介：

屈文卿，男，碩士，高級經(jīng)濟師，從事無人機試驗測試能力規(guī)劃和無人機試驗測試體系研究。

張 雷，男，碩士，工程師，從事無人機試驗測試技術(shù)研究。

王 健，男，碩士，工程師，從事無人機試驗測試能力建設與規(guī)劃研究。

任斯卓，男，碩士，經(jīng)濟師，從事無人機試驗測試產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究。