軍事無人機作戰應用及發展趨勢

劉丹丹，姜志敏

(空軍預警學院,湖北 武漢 430019)

0 引 言

軍事無人機(UAV)自研制開發以來，先后在海灣、科索沃、阿富汗以及伊拉克等多次局部戰爭中展露鋒芒[1]。無人機能夠靈活執行各類戰術和戰略任務，在如今復雜的現代信息化戰場中，其機動性好、適應性強、結構簡單、成本低廉等優點逐漸凸顯，作為空中軍事力量的一種全新作戰模式，其儼然成為各軍事強國爭相發展的軍事技術熱點之一。

1 軍事無人機作戰種類

當前美無人機技術高居世界前沿，已涵蓋低空—高空、近程—遠程以及輕型—重型所有類型無人機，譜系齊全，其現役無人機可達數十種型號，能夠在不同戰場環境中遂行各項作戰任務。軍事無人機可主要根據功能用途、氣動結構以及任務級別進行如下分類。

(1) 按照功能用途，無人機可分為殺傷型與非殺傷型。殺傷型無人機通常搭載各型火力武器，主要可遂行精確制導、察打一體等各項火力打擊作戰任務，主要包括美MQ-1C“灰鷹”、MQ-1B“捕食者”、 MQ-9 A“死神”以及我國彩虹-4、翼龍-1等[2]；非殺傷型無人機則主要執行情報搜集、電戰干擾、中繼通信以及態勢評估等其它戰場任務，主要包括美RQ-7B“影子200”、RQ-4“全球鷹”、MQ-8“火力偵察兵”以及我國“翔龍”等。

(2) 按照無人機的氣動結構，可分為撲翼、旋翼和固定翼無人機，如圖1所示。固定翼無人機具有機翼，需通過專用跑道或者彈射裝置進行發射起飛[3]，具有巡航速度快、續航能力強的性能優勢；旋翼無人機具有主旋翼、尾旋翼以及同軸旋翼等類似直升機結構，具有空中懸停和機動性強的優點，美MQ-8“火力偵察兵”無人直升機便是其典型代表；撲翼無人機則主要根據仿生學設計出具有靈活多樣的機翼，具有噪聲低、隱蔽性好的優點，但目前還在起步研究階段[4]。

圖1 不同氣動結構的無人機實圖

(3) 按照無人機的任務級別，可分為任務型、戰術型和戰略型無人機。任務型無人機通常在視距范圍內執行偵察或支援等單一作戰任務，具有成本低、體積小等作戰優點，其中影子200就是典型的任務型無人機代表；戰術型無人機遂行任務范圍較廣，除配置視距通信外，還支持衛星通信與短波通信，可作為察打一體化空基平臺，具有較強的機動性能和快速反應能力，如捕食者系類無人機[5]；戰略無人機主要包括高速遠程機以及中高空長航時無人機，具有一定的戰略威懾能力，類似的機型有全球鷹、蒼鷺等無人機。圖2為不同任務級別的無人機實圖，表1為其技術指標。

圖2 不同任務級別的無人機實圖

類型機型名稱類屬國家飛行高度/m巡航速度/(km/h)巡航時間/h最大有效載荷量/kg最大航程/km任務無人機影子200美國4 200200728125偵察兵美國6 100201991410戰術無人機捕食者美國7 620217243608 800彩虹-4中國7 200235403455 000戰略無人機全球鷹美國18 0006354290026 000蒼鷺以色列12 000370521 00019 200

2 軍事無人機作戰應用

2.1 無人靶機

無人靶機通常模擬空中想定目標，在作戰部隊演習演練以及對空武器裝備的作戰性能檢驗評估等方面發揮重要作用。隨著各國第五代戰機的列裝部署，使得研究高機動性、高隱身性等無人靶機顯得非常關鍵。為應對我國殲-20和俄羅斯的蘇-35等隱身戰機，美空軍已啟動了名為5GAT的第五代全尺寸隱身靶機項目[6]。

針對不同武器的測試需求，無人靶機可分為實體靶機、旋翼靶機和巡航靶機，其中巡航靶機又可以分為低速靶機、亞音速靶機和超音速靶機。實體靶機主要用于針對戰斗機的訓練，評估對手作戰能力，主要有美 QF-4和QF-16靶機，其分別由退役的F-4“鬼怪”和F-16“戰隼”戰斗機改造而成，內部搭載偵察和干擾設備以及脫靶測量系統；旋翼靶機主要用于對武裝直升機研制的測試靶機，美QH4-3G與Mi-4UM靶機是其中典型代表，主要用于遂行反偵擦和反介入訓練；巡航靶機主要模擬地空導彈、空空導彈以及反艦導彈等的測試靶標，低速靶機主要有美MQM33/36和我國B-7型靶機，亞音速靶機主要有美BQM-74“石雞”靶機，而超音速靶機主要有美GQM-163 A“郊狼”和AQM-81“火弩 ”，其具有高突防性和低可探測性，圖3為不同類型靶機的樣圖。

圖3 不同類型的無人靶機實圖

2.2 察打一體

察打一體無人機是一種集獲取情報、監視與偵察(ISR)數據和實施目標精確打擊于一體的無人機，具備偵察探測、跟蹤定位、精確制導、戰場評估等多種功能。戰場態勢感知和精確制導打擊的有機結合，使其能夠適應現代信息化戰爭節奏快、強度高的要求，已成為無人機發展領域的一個研究熱點。

從捕食者無人機奇襲“基地”二號人物默罕默德，到死神無人機擊斃伊朗上將蘇萊曼尼上將[7]，美國已多次利用察打一體無人機執行“定點清除”、“斬首行動”等作戰任務。捕食者系列無人機是美軍實戰次數最多、性能最優的察打無人機，主要包括MQ-1捕食者無人機、MQ-9死神無人機以及復仇者ER無人機，其通常在搭載光學設備、紅外系統、電視攝像以及合成孔徑雷達等偵察探測設備的同時配備各型武器[8]，具備較強的ISR獲取能力和火力打擊能力。

2.3 中繼通信

戰場信息傳輸通常受限于視距通信，對于非視距通信通常采用短波電臺通信與微波衛星通信，但二者通信設備部署易受限制且抗干擾性能一般[9]。無人機中繼通信工作原理與衛星通信原理相近，但其機動性能更好，部署更加靈活多變，如升航高度可達兩萬多米的全球鷹無人機，再到飛行高度僅有幾十米的RQ-11B烏鴉無人機，均搭載中繼載荷，可滿足不同高度層的中繼通信任務。

無人機中繼通信可解決作戰部隊超視距通信問題，通過提供實時ISR數據，可進一步提高單兵戰時情報搜集能力，如美軍在阿富汗與伊拉克戰爭中，使用大量批次的影子200無人機提供士兵語音、圖像等重要戰場信息。由于單個小型無人機中繼能力有限，而基于先進通信系統的協同蜂群無人機中繼通信，通過給不同的無人機搭載不同的光電、雷達和成像傳感器等設備，可執行復雜的作戰任務，目前ad hoc蜂群無人機中繼通信網絡正在起步研究中[10]。此外，當前各國的戰術通信系統大多都是獨立的，而以中繼無人機作為協議轉換平臺則可以彌補該問題，從而實現不同戰術通信系統的實時信息交互。

2.4 電戰干擾

在復雜電磁戰場環境中，電子戰無人機能夠扮演舉足輕重的角色。早在中東戰爭中的貝卡谷地之戰[11]，電子戰無人機的強悍性能已嶄露頭角。電子戰無人機具有低慢小目標特點，同時受地球曲率的影響，無人機可以充分發揮隱蔽性能好、機動性能強、續航時間長等優點，通過編隊飛行可對敵方實施立體化、大縱深、全天候的電子摧毀與防空壓制。

電子戰無人機主要可遂行遠距離支援干擾、抵近式電子干擾以及非致命性攻擊等作戰模式。遠距離支援干擾是指無人機搭載各類電子戰載荷，如潘多拉系統與NERO系統，實現在雷達探測威力外對雷達實施遠距離作戰干擾。抵近式電子干擾又可以分為2種形式，一是使用小型無人機直接抵近目標實施干擾，為戰斗機突防提供戰術掩護，如美軍先鋒和獵人無人機[12]；二是使用中大型加掛空射電子誘餌的無人機，通過釋放大量具有與戰機相似飛行信號的電子誘餌，從而迷惑敵人防空系統。非致命性攻擊則主要以無人機為平臺，通過配備定向能武器、高功率微波武器等裝備，擴大其作戰范圍，實現敵方電子設備的癱瘓瓦解，但通常對基建設施和人不造成致命打擊。圖4為無人機遂行多功能作戰任務示意圖。

3 軍事無人機發展趨勢

3.1 更加隱蔽的隱身技術

隱身無人機具有更強的戰場生存能力，能夠降低自身的可探測性和拉長敵戰場態勢感知時間，從而獲取盡遠殲敵、速戰速決的攻防優勢。隱身技術的強大作戰效能，使得各類無人機在研發過程中展現出舉足輕重的作用，如美軍X-47B、英軍雷神以及歐盟成員國共同研制的神經元等先進隱形無人機將是未來無人機的研究發展方向[13]，另一方面，為提高無人機研制的消費比，采用升級改造的研究思路也將是不錯的選擇，如復仇者ER無人機便是在MQ-9死神無人機的基礎上進行的技術升級，但其隱身性能更加凸顯。

圖4 無人機遂行多功能作戰任務示意圖

3.2 更加協同的集群技術

在現代戰場環境日趨復雜的情況下，單無人機作戰易受載荷、續航、通信等影響，難以形成持續的打擊威力。隨著對生物智能集群的深入研究，通過模擬蜂群、鳥群、狼群等群體行為可構建無人機仿生智能編隊[14]。無人機集群能夠通過智能控制系統，實現自主決策部署、自主任務協同、自主信息共享以及編隊隊形與變換等集群協同效應，能夠提高整體的載荷能力和信息感知處理能力。2017年6月，中國電子科技集團便成功完成 119 架小型固定翼無人機集群飛行試驗[15]。隨著云應用、5G技術、大數據處理和人工智能等技術的不斷發展，無人機集群作戰必將成為未來空中軍事力量的一種全新作戰方式。

3.3 更加一體的互通技術

現代空天戰場更加注重體系作戰，聯合協同作戰不僅能夠生成作戰合力，還能增加更靈活多變的作戰應用模式，因此使不同類型的無人機或者有人機實現快速有效的互通互聯，對于提高整個飛行編隊作戰效能具有重要意義。通過采用統一的協議和標準，建立高效的共享實時通訊鏈，利用通用的地面或空中指控站完成對各類型無人機的指揮控制，加強武器裝備之間的互通性。在未來日益復雜的作戰環境下，無人機的作戰模式必然更加注重多平臺聯合作戰的互通性發展。

3.4 更加智能的決策技術

當前的無人機不能算是真正意義上的無人機，其僅僅是無人駕駛，仍需數十人對其進行人工操控[21]，從而導致無人機遂行作戰任務時略顯臃腫笨拙，因此研發具備智能控制、智能決策以及智能評估的無人機顯得尤為重要。隨著人工智能的快速發展，基于AI系統的無人機能夠在更加復雜的環境中執行作戰任務，實現自主避障、自主導航、自主協同以及自主識別等多項功能，大幅提高智能無人機的作戰效能和戰場生存能力，因此智能化無人機將是未來無人機的發展方向之一。

3.5 更加完善的戰技性能

追求更加強大的戰技性能是武器裝備發展、升級過程中的不變主題。隨著無人機技術的快速發展，未來多功能一體化無人機將是未來無人機發展的熱點之一，通過兼容偵察預警、欺騙干擾以及武器系統等各類設備，使其具有更大的任務覆蓋范圍和持續作戰能力，同時在矢量噴流技術、高超聲速技術、變軌技術、智能控制技術和智能變體技術等新技術的推動下，超高續航的太陽能偵察無人機、高超聲速突防無人轟炸機、水陸兩用無人機、臨近空間無人機等新型專業特種無人機也將嶄露頭角。

4 結束語

本文系統地總結了軍事無人機的作戰種類，總結了軍事無人機的不同作戰應用，并對軍事無人機的未來發展方向進行了展望。隨著人工智能、數據處理、新型材料等各類高新技術的不斷發展，無人機的作戰效能必將得到空前拓展，其必將成為影響未來戰場勝負的關鍵因素。