美國空軍演練衛(wèi)星控制MQ-9無人機自動起降

美國空軍第49聯(lián)隊是MQ-9“死神”長航時察打一體無人機系統(tǒng)的正式訓練單位，該聯(lián)隊于2023年7月14—24日參加了名為“偉大戰(zhàn)士”（Grand Warrior）的“敏捷戰(zhàn)斗運用”（ACE）演訓，期間對50多名MQ-9無人機系統(tǒng)操作學員進行了包括情監(jiān)偵、近距空中支援、空中遮斷、打擊協(xié)同和偵察、基本地面交戰(zhàn)、殺傷鏈行動以及基本飛行技能等科目的訓練。

值得注意的是，剛剛接觸MQ-9自動起降能力的學員在第49聯(lián)隊的駐地新墨西哥州霍洛曼空軍基地，通過衛(wèi)星控制北達科他州大福克斯空軍基地的兩架MQ-9進行了自動降落，這是該聯(lián)隊歷史上首次完全使用衛(wèi)星控制MQ-9執(zhí)行包括起降在內的全部任務過程。該聯(lián)隊所有在訓MQ-9操作學員都已獲得了在模擬器上進行自動起降能力訓練小時，預計通過進入作戰(zhàn)中隊后的后續(xù)訓練，獲得自動起降能力認證。

衛(wèi)星控制自動起降

重要升級

衛(wèi)星控制自動起降是美軍升級MQ-9的一項重要改進。MQ-9無人機是通用原子公司研發(fā)的中高空、長航時、非隱身的大型武裝無人機，于2003年11月首次交付給美軍。截至2022年9月底，美國空軍已經列裝MQ-9無人機338架，使其成為美軍列裝規(guī)模最大的一型長航時察打一體無人機。

MQ-9無人機支撐著美國空軍在全球60個以上的大氣層內不間斷戰(zhàn)斗空中巡邏圈（CAP），為美軍提供了重要的情監(jiān)偵（ISR）、通信中繼、“刺殺行動”、對地打擊等作戰(zhàn)能力。盡管美國空軍2020年曾表示該型無人機不適應高端沖突，并希望尋求未來的替代品，但近年來，為滿足備戰(zhàn)大國戰(zhàn)爭需要，美國空軍和該型機制造商通用原子公司一直在充分挖掘該型機的潛力，進行各種改進。這些改進包括加裝自主任務規(guī)劃能力、擴展和升級任務載荷、配裝自防護設備（已試驗或實裝的包括AIM-9X近距空空導彈、自衛(wèi)干擾吊艙、ADM- 160“微型空射誘餌”、“亮云”誘餌等）、配裝空射小型無人機等。此外，增加衛(wèi)星控制自動起降能力也是其中的一項重要改進。

衛(wèi)星控制自動起降的關鍵技術是適應實戰(zhàn)環(huán)境的衛(wèi)星通信技術。美軍為MQ-9開發(fā)的自動起降能力（ATLC）包括自動開關機、自主滑行及自動起飛和降落能力。對該型機來說，整個過程無論是否完全自動/自主完成，都需要通過衛(wèi)星通信向遠后方的控制站傳遞無人機及機載系統(tǒng)參數(shù)和前方攝像的圖像，因此“衛(wèi)星控制”的內涵既包括通過衛(wèi)星發(fā)送指令來遙控起降，也包括在完全自動/自主模式下通過衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。相對而言，使無人機自身實現(xiàn)自動起降較容易，國外多型無人機都已具備該能力；但要想滿足作戰(zhàn)需求，衛(wèi)星控制自動起降還需解決衛(wèi)星通信的時延、移動中通信、作戰(zhàn)時的韌性等問題。

關鍵技術

通用原子公司為MQ-9無人機系統(tǒng)開發(fā)了移動中衛(wèi)星通信（SOTM）技術，利用可靠的“軍民商盟”通信衛(wèi)星網(wǎng)絡，實現(xiàn)不間斷的高帶寬低延時衛(wèi)星通信，為MQ-9完全實現(xiàn)衛(wèi)星控制起降提供了技術保障。美國空軍于2021年演示了MQ-9能夠在沒有地面控制的情況下自動起降；2022年在“勇敢之盾”演習中，使用衛(wèi)星控制自動起降將1架MQ-9從夏威夷飛到關島，再飛到帕勞，為演習的關鍵任務提供態(tài)勢感知；2023年在三次演習中，分別成功試驗了從公路上起飛、在土路上降落以及在極地運行MQ-9無人機的能力；最近在波蘭成功進行了專為歐洲和非洲戰(zhàn)區(qū)開發(fā)的衛(wèi)星發(fā)射和回收包（SLR-P）的技術概念驗證。

此外，通用原子還開發(fā)了至少兩項相關技術：

一是激光衛(wèi)星通信技術。為提供低可截獲概率/低可探測概率及更低延遲的保密衛(wèi)星通信，通用原子公司為該型機開發(fā)了機載激光通信系統(tǒng)（ALCoS），可在1.064μm和1.550μm兩個光波波長下工作，2020年2月成功與“阿爾法星”地球同步軌道衛(wèi)星聯(lián)通，其數(shù)據(jù)傳輸速率達到傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的300倍，這也是中空長航時無人機激光衛(wèi)星通信系統(tǒng)的首次演示；隨后美國空軍部太空發(fā)展局與該公司合作，于2021年發(fā)射激光互聯(lián)和網(wǎng)絡通信系統(tǒng)衛(wèi)星（LINCS），但隨后衛(wèi)星出現(xiàn)問題，未能與MQ-9的光通信終端之間建立光鏈路，無法進行測試。

二是超視距高頻通信技術。2020年12月，該公司在美國本土完成首Ug0wMvon84b7m+eH94TW5Q==次能力演示，在不使用衛(wèi)星通信情況下，配裝軟件定義高頻無線電的MQ-9實現(xiàn)最大距離約12874km的超視距通信，使該型機可在衛(wèi)星通信受限或拒止環(huán)境中執(zhí)行作戰(zhàn)任務。

運營優(yōu)化

衛(wèi)星控制的自動起降能力已將MQ-9對前沿人員的需求削減至不到先前的五分之一。以往，因衛(wèi)星鏈路時延過長，MQ-9需要由起降分隊在跑道附近利用目視鏈路執(zhí)行手動起降，并且需要空勤人員在跑道上手動輸入起降參照點。因此，前方基地需部署地面控制站和駕駛員，由地面數(shù)據(jù)終端為駕駛員提供不間斷信號；還需部署相應的其他設備和維護人員。

具備衛(wèi)星控制自動起降能力后，美國空軍無需在前方部署起降分隊，只需要少量空勤人員使用便攜式飛機控制站（PACS）起動無人機并將控制權轉交給后方的任務控制分隊，還可以利用機上光電/紅外傳感器獲取的信息靈活生成自動起降參照點，能夠在全球任何地點滑行和起降。

根據(jù)美國空軍發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，過去進行MQ-9操作需在前方部署55名維護人員，所有設備需要用C-17“環(huán)球霸王”大型運輸機投送；具備衛(wèi)星控制自動起降能力后只需要部署10名人員，人員減少至不到1/5；且所有前出設備可安裝到一個托盤和半個貨架上，小到可以用一架CV-22“魚鷹”傾轉旋翼機或C-130“大力神”戰(zhàn)術運輸機投送。在本次“偉大戰(zhàn)士”演習中，美國空軍第49聯(lián)隊同樣也只向MQ-9起降所在的大?？怂够嘏沙?0名維護人員。

影響分析

MQ-9將更加適應“敏捷戰(zhàn)斗運用”概念。美國空軍認為，推廣衛(wèi)星控制自動起降技術可明顯提升MQ-9的靈活部署、分布作戰(zhàn)能力，對該軍種已形成條令、高強度常態(tài)化全機種演練的“敏捷戰(zhàn)斗運用”概念具備更好的適應性。尤其是在西太平洋“跳島”部署和作戰(zhàn)場景下，衛(wèi)星控制自動起降的MQ-9能在偏遠/簡易基地運行，無需固定基地，可為美國空軍提供關鍵的情監(jiān)偵、通信中繼、打擊等作戰(zhàn)能力。

MQ-9的生存力以及相關人員的安全性將進一步增強。美國空軍認為，MQ-9因其非隱身易被發(fā)現(xiàn)、前方部署人員和設備過多的特性，在未來強對抗環(huán)境中生存力堪憂。衛(wèi)星控制自動起降可大幅減少運用該型機所需前出部署的人員和設備蹤跡，且衛(wèi)星鏈路更難被截獲和干擾，結合MQ-9的其他改進，可增強MQ-9的生存力，并大幅減少置身險境的作戰(zhàn)人員數(shù)量。

MQ-9與美軍作戰(zhàn)體系的融合程度將進一步提高。衛(wèi)星控制的自動起降能力可大幅簡化MQ-9參加演訓和實戰(zhàn)所需的協(xié)調工作，并使MQ-9不再需要單獨的目視鏈路設備在前沿控制起降，而可與美軍其他裝備一樣使用“軍民商盟”衛(wèi)星星座，從而更充分地利用美軍發(fā)展強韌太空體系的成果，包括未來可能利用“星鏈”“星盾”進行衛(wèi)星通信。這將加深MQ-9與美軍作戰(zhàn)體系的融合程度，使MQ-9無人機系統(tǒng)能更容易獲得體系支援，并更好地為體系提供貢獻。