无人作（zuò）战平台（tái）已成为美国海军装备体（tǐ）系的重要组成部分，并在历次局部战争和军事冲突中发挥了（le）重（chóng）要作用。为指导无人作战（zhàn）平台（tái）的发展，美国各军种先后（hòu）发布（bù）过无（wú）人（rén）机、无人艇、无人（rén）潜（qián）航器（qì）的发展规划。为（wéi）避免重（chóng）复建设，美军从（cóng）2007年起发布（bù）《无人作战（zhàn）平台（tái）发展路线图（tú）》，确定了（le）重点突破（pò）的关键技术（shù），为各军种发展无（wú）人作战平（píng）台提供了基本指导，此后各（gè）军种不再发（fā）布（bù）无人作战平台的路线图（tú）。该路线图每2年修（xiū）订一次，最新（xīn）版是2014年3月发布的《2013～2038无人系统综合路线（xiàn）图》。本文分析了该（gāi）路线图确（què）定（dìng）的关键技术及其发展规划。
美军无人作战平（píng）台的任务（wù）领域（yù）
美军要求所有装备的发展（zhǎn）必须（xū）首先符合特定的“联（lián）合能力领域（yù）”。为此，美军定义了9种（zhǒng）一级“联合能力领（lǐng）域（JCA）”，无人作战平台可在其中5种能力领域（yù）中发挥关键作用，分别（bié）是战（zhàn）场感知能力（lì）、部队运用能力、防（fáng）护能（néng）力、后（hòu）勤能力和伙伴（bàn）关系建设能力。无人作（zuò）战平台也能为部队支援和网络中心能力提供重要支持。显示（shì）了美军能够支持各“联合（hé）能力领域”中的（de）无人（rén）作战平（píng）台数量。
在“战场（chǎng）感知”能力（lì）领（lǐng）域中，目前主（zhǔ）要由各种无人机和无人车执行（háng）空中侦察（chá）和城市侦察等（děng）任务，未来可由各（gè）种无人（rén）作战平台执行远征通（tōng）道（dào）评估（gū）、核放射检测和特种部队海岸（àn）侦察等任务。而随着自持力的延长，无（wú）人作战平台可在各种战场不间（jiān）断（duàn）地（dì）执行持续时间较长的侦察与监视（shì）任务。
在“部队运用”能（néng）力领域中，目前的“捕（bǔ）食（shí）者”、“死（sǐ）神”和“灰鹰”无人机都配备有武器系统，可用于执行进攻作战、不对（duì）称作战和打击（jī）高价值目标等任务；无人车的任务主（zhǔ）要是致命性（xìng）与非（fēi）致命性的（de）群体控制、离（lí）车进攻（gōng）作战、侦察与袭击（jī）等（děng）；无人潜航器和（hé）无人（rén）水（shuǐ）面（miàn）舰艇的预定任务主要是布雷（léi）和扫（sǎo）雷（léi）。
在“防护”能力（lì）领（lǐng）域（yù）中，无人作战平台可用于执行救火、污染（rǎn）清除、前沿作战基地（dì）防护、设施（shī）防护、障碍物（wù）设置与清除（chú）、车辆与（yǔ）人（rén）员搜查、扫雷与破雷、伤员撤出和后送以及海上封（fēng）锁等任务。
在（zài）“后勤”能力（lì）领域中（zhōng），无人（rén）作战平台特别适（shì）合在各种地形条件下（xià）执行补（bǔ）给运输（shū）、燃料补给（gěi）、装卸弹药（yào）和物资、建筑战斗工（gōng）事（shì）、伤（shāng）员撤退与护（hù）理、城市营救等任务。
在（zài）“伙伴关（guān）系（xì）建设”能（néng）力领域中（zhōng），几乎所（suǒ）有可用于执行战场感知（zhī）、防护和后勤任务（wù）的无（wú）人作（zuò）战平（píng）台都可用（yòng）于支援伙伴国的灾（zāi）难救援（yuán），可用于帮助伙伴国运送紧急（jí）物资（zī）、清理弹药、禁毒和平（píng）叛。
美军（jun1）无人作（zuò）战平台的性能发展规划
为指导各军种无（wú）人作战（zhàn）平台的开发，确定无人作战平台的技术路线，美军对现有各种（zhǒng）无人作（zuò）战平台进行（háng）了全（quán）面梳理和归纳，提出了适用（yòng）于此类平台的性能发展规划。
在人机接口方面，当前无人作战平（píng）台主要是（shì）操纵杆和触（chù）摸（mō）屏等（děng）物理接口，未来（lái）的（de）人机交互（hù）可通过手势来完（wán）成，无人（rén）作战平台最终应（yīng）能理解人类（lèi）的（de）自然语言，接受指挥（huī）员（yuán）以自然语言下达的（de）任务。
在通信方面（miàn），由于无人作战平台（tái）经常需（xū）要与操作人（rén）员进行通信，因（yīn）此其通信频段将从高频段扩展到（dào）多种频段，并（bìng）能（néng）在多种频段间跳（tiào）变，以确保可靠且保密地通信。
在（zài）隐蔽性（xìng）方面，目前（qián）无人作战（zhàn）平台作战（zhàn）的（de）保密需求（qiú）未受（shòu）到足够重视，大多（duō）数平台的声、热、光（guāng）和通（tōng）信信号（hào）等目标特征（zhēng）都（dōu）十分明（míng）显，容易被探测到（dào），未来无人作战平台必（bì）须能隐（yǐn）蔽地（dì）执行任务，因此需（xū）要降低目标信号特征（zhēng），从而降（jiàng）低可探测（cè）性。
在持续作战能（néng）力（lì）方面，现有平（píng）台的持（chí）续（xù）作战能力通常不（bú）超过（guò）十数（shù）小（xiǎo）时（shí），未来最长可（kě）延长到数天、数周或数月，甚至数年（nián）。
在武（wǔ）器通用性方（fāng）面，用于不同战（zhàn）场的各种无人作战平（píng）台配备的武器应实现通用（yòng）化（huà），提高指挥官执行任务的灵活性（xìng）。
在控（kòng）制（zhì）方面，目（mù）前单（dān）个（gè）无人（rén）作（zuò）战（zhàn）平台需要（yào）1名甚至多名操（cāo）作员协作才（cái）能控（kòng）制，未来应由（yóu）1个（gè）操作员监（jiān）控（kòng）在不同战场（chǎng）协同作战的多种此类平台。 美军无人作（zuò）战平台关键技术美军通过分析各种无人作战（zhàn）平台的（de）共同性能发展规划（huá），确定了无人作战平台的（de）关（guān）键技（jì）术（shù），将互操（cāo）作性、自主性、通（tōng）信技术、推进与动力技术列为核心技术和瓶颈技术，作为未（wèi）来研究的突破重点。
互操作性
互操作性对于简化（huà）后勤（qín）保障，降低总拥有费用具（jù）有（yǒu）重要意义。美国防部要求军方的武（wǔ）器装（zhuāng）备均应（yīng）具备互操（cāo）作性。美国国防（fáng）部副（fù）部长办公室的（de）无人作战平（píng）台互操作性倡议（UI2）小（xiǎo）组正在制定旨在提高无人作战（zhàn）平台互操作性的总体战（zhàn）略，以转变能力发展模式，创造更好的协同作战环境。
为了实现互（hù）操作性，在系统开发中必（bì）须采用开放（fàng）式体系结构。开放式体系结构利用一套通（tōng）用（yòng）接（jiē）口与服务（wù）、相关数（shù）据模型、标准（zhǔn）数据（jù）总线，以及（jí）信息（xī）共享方（fāng）法。只要可行，开放式体（tǐ）系结构在（zài）各个层（céng）次的（de）系统设计上都应（yīng）使用采用公开标（biāo）准接口的现有民（mín）用组（zǔ）件。
这（zhè）种方（fāng）法（fǎ）可避免烟（yān）囱（cōng）式发展模式的不足，有利于创新成（chéng）果在系统设计中得到更好的应用，简化系统测试与集成过程，提高系统在整（zhěng）个项目（mù）寿命周期内的重（chóng）复使用能力。
自（zì）主（zhǔ）性
美军认（rèn）为，现有无人作战平台的人工交互需（xū）求较高，提高无人（rén）作战平台自主性是减少对操作（zuò）人员和分（fèn）析（xī）人员（yuán）依赖的主要手段。提高自主性（xìng）不仅要（yào）提高（gāo）其自主功能，还（hái）要（yào）使其更易于（yú）为操作人员（yuán）所掌控，更加（jiā）安全而可靠。提（tí）高自主性的（de）目的是让操作人员“执行任务”，而仅仅（jǐn）是“操纵系（xì）统”。美国（guó）空军于2010年发（fā）布的“技术视野”研究报告指出，如何提高（gāo）系（xì）统的自主性将成（chéng）为（wéi）“唯一的最重要的课题（tí）”。
提高自主性应重（chóng）点研（yán）究（jiū）多传感器数据融合（hé）、信息处理与分（fèn）发、自（zì）主协（xié）作3个方面的关键技（jì）术。美（měi）军自主性（xìng）发（fā）展（zhǎn）的近期（qī）目（mù）标是（shì）使无人作战（zhàn）平台（tái）在复杂军事环境中能安（ān）全运行，减（jiǎn）轻操（cāo）作人员的工作（zuò）负荷，替操作人（rén）员承担那些（xiē）繁（fán）琐而非关键性的工（gōng）作，而最终目标是提升无人（rén）作战平台的（de）作战能力（lì）、提（tí）高（gāo）作战人员的作战效（xiào）能。
在多传感器（qì）数据融合方面，无人作战（zhàn）平台在（zài）复杂（zá）不确定的环境中执行任务，必（bì）须（xū）能够进行多传感（gǎn）器数据融合（hé），并将这（zhè）些（xiē）数据转（zhuǎn）换（huàn）成支持各种（zhǒng）决策过程的有用信息，从而对周边环境进行仿真。这（zhè）种基（jī）于异类传感器网络的多传感器数据融合技术主要（yào）包（bāo）括传感器权重可重置技术（shù）、故（gù）障传感器数据和模糊数据（jù）适（shì）应技（jì）术、智能和自适应异类（lèi）数据关联、自重构融合聚类（lèi）的（de）可扩展性和（hé）资源最优化技术等（děng）。
在信息处理与（yǔ）分发方面，无人作战平台（tái）执行情报、监视与侦（zhēn）察任务时生（shēng）成（chéng）的大量全（quán）运动视频和静态图（tú）像对任务规划、信息处理、信息利用和信息分发的要求越（yuè）来越高。应改进目标检测（cè）和自动识别软件，实现自动指示，识（shí）别并提醒注意潜在的威胁，可应用面（miàn）部识别软件，利用高保真的（de）全运动视频（pín）识（shí）别受关注的人（rén）；使通信情报传（chuán）感器具备（bèi）识（shí）别（bié）关键词、甚至特定（dìng）声（shēng）音的能力，迅速提（tí）醒操作人（rén）员注意相关目标。
在自主协作方面，各种无人作战（zhàn）平台应具备自主协作能力，并能够扩（kuò）展至多种系统（tǒng）和更（gèng）加复杂（zá）的任务与（yǔ）环境，能（néng）够适应空中（zhōng）、地面和海（hǎi）上交通环境以及团队（duì）成员、操作人员和作（zuò）战环（huán）境（jìng）的变（biàn）化。自助协作能力是降低兵（bīng）力（lì）需（xū）求的关键之一，在这种情况下，操作人员负责的（de）将是一组无人作战平台（tái）的战（zhàn）略性（xìng）决（jué）策，不（bú）再负责直接控制单个无人（rén）作战平台的行为。
通信技术美军列装的各种（zhǒng）无人作战平台装（zhuāng）备了（le）大量（liàng）的传感（gǎn）器和通（tōng）信（xìn）系（xì）统，收（shōu）集到的数据量极大，对于通信的要求越来越（yuè）高。为（wéi）提高无人通（tōng）信系（xì）统的效能，美军重点（diǎn）从天（tiān）线、收发系统（tǒng）、频（pín）谱、信号处理、网络（luò）系统以及激光通信等方面（miàn）来提高通信技术。
在天（tiān）线方面，采（cǎi）用（yòng）相控阵天线和“灵巧”天线（综合多个天线的信号）替（tì）代（dài）传统的抛物（wù）面天线，但（dàn）需（xū）解决（jué）尺寸、重量，能耗与（yǔ）散热等问（wèn）题，同（tóng）时积极开发多聚焦和超冷天线等先进（jìn）技术。
在收发系统（tǒng）方面，正在研制氮化镓发（fā）射机固（gù）态功（gōng）率放大器，采（cǎi）用自适应工作点控制（zhì）技术，使放大器在不工作时能够关闭，同时还能进行（háng）调整来保持适当的状（zhuàng）态，确保最大限度降低瞬时功率较高（gāo）时的信号失真度，从而显著降低放大器所需的平均功率。氮化镓技（jì）术目前可（kě）用于选定的频带，2014年应用于（yú）无人作（zuò）战（zhàn）平（píng）台。
在（zài）频谱（pǔ）方面，美国国防高级研究（jiū）计（jì）划局的“联合战术无线通信系统JTRS”项（xiàng）目正（zhèng）在研究在系统（tǒng）中应用动态频谱（pǔ）选（xuǎn）取DSA技术的可行性。项目证明，动态频谱选取能（néng）够根据其他相（xiàng）邻（lín）频（pín）谱（pǔ）依赖型（xíng）系统是否实际使用特定频段（duàn）来改变该频段的用途。
目前（qián）的关（guān）键技术（shù）包括：如何克服易受对抗措施（shī）干扰问题（tí），如何降（jiàng）低（dī）与现有系统集成的成（chéng）本，如何制定（dìng）合理（lǐ）的标准（包括管制标（biāo）准），以及如何克服（fú）同一（yī）地（dì）点的干（gàn）扰。
信号（hào）处理方面，美军已完（wán）成（chéng）开发微型通用数据链系统，可在更小（xiǎo）的（de）平台（tái）上发挥通用数据（jù）链（liàn）的作用（yòng）。在（zài）波形技术方面，美军正在开发的通用数据链波形新技术，包括：增加“拨号选定速率”功能，提（tí）高（gāo）前向纠错编码效率（lǜ）；在信息预处理方面，美军已在列为秘密的（de）“任（rèn）务规划（huá）、信息处理、信息利（lì）用和信息分发（fā）”项目（mù）中进行（háng）研究，并应（yīng）用到无人作战（zhàn）平台的机载预处理系统（tǒng）中；在数据加密方面（miàn），美军在开发新的（de）加密（mì）方（fāng）法，采用便于远程管理（lǐ）的开放标准、动态（tài）组（zǔ）密钥技术（支持机与机之（zhī）间的信息交（jiāo）换）、通用无线密码接口及系（xì）统模糊密码接口、使用基（jī）于软（ruǎn）件的方法保护（hù）加密数据，采用多功能单片（piàn）机加密在传数据和其他数据，以及采用单片（piàn）机全封闭（bì）加密模块等；在保密（mì）通信（xìn）方面，开（kāi）发低截获率、低探测率和抗（kàng）干扰（rǎo）等技术，包括低功率、扩展频谱、脉冲传送和定向天线（xiàn）、协（xié）议层结合随机化（huà）技术和跳频技术等。
在网络通信方面（miàn），国防高级研究（jiū）计划局的“局域网机器人（rén）”项目通过部署体积小、造价（jià）低的（de）智能（néng）机器人无线网络中继点，利（lì）用其（qí）机动性（xìng）来实现移动自主协调，验证无人作战平台的自我配置、自（zì）我优化、自我修复（fù）、系留和电源（yuán）管理能力（lì）。
在激光通信方（fāng）面，美军的理论估（gū）算表明，空（kōng）对地链接的（de）数据（jù）传（chuán）输速率在链路斜距（jù）为100千米（mǐ）时可（kě）以达（dá）到100兆比特/秒。但（dàn）由于激光波束非（fēi）常窄，目前重点研究解决无人（rén）作战平台通信的定向精度问题。
推（tuī）进与动力技术（shù）
美（měi）军目前的无人（rén）作战平台使用各种不同（tóng）的（de）推进（jìn）系统，包（bāo）括重油（yóu）或（huò）汽油驱动的燃烧发动机、喷气发动机、电（diàn）动机、燃料电（diàn）池、太阳（yáng）能（néng）和混合动力（lì）系（xì）统。
为了提高（gāo）涡轮发动机水平，美军专门（mén）设立了“经济（jì）型（xíng）多用途先进（jìn）涡轮发（fā）动机计划”，其子（zǐ）项目包（bāo）括高效嵌入式涡轮发动机和高效（xiào）小型推进装置项目（mù）。高效嵌入（rù）式涡轮发动机将验证节（jiē）油技术和亚声速（sù）推进（jìn）发动机技术，采用小型、高功率核心（xīn）机，使（shǐ）嵌入式发动机（jī）在直径受限的（de）情况下获（huò）得较高的（de）涵道比，具（jù）有比当（dāng）前（qián）最先进技（jì）术还高（gāo）2.3倍（bèi）的（de）压缩比，可提高辅助动（dòng）力系统在高海拔、长航时飞行中的耐受（shòu）性。
高效小型推进装置技术将覆（fù）盖重量在（zài）40~1200千克之间的各（gè）种飞行器的推进系统。为降低燃油消耗率，提高功率密度，还可（kě）考虑使用（yòng）重（chóng）油，高效小型推进装置项目正在研制新（xīn）型函道式风（fēng）扇、盘式发动（dòng）机、重油发动机转（zhuǎn）换（huàn）器、回热器（qì），以及（jí）高压缩比压缩（suō）机、耐高温涡轮机。
为（wéi）提高电（diàn）源性能，美军（jun1）重点发展能量获（huò）取（qǔ）（例如光电转（zhuǎn）化）技术、电（diàn）能存储装置技术、燃料电池技术和发电（diàn）机技术。美军（jun1）研究机构在提高（gāo）电源（yuán）功率密度方面做了大量工作，目前（qián）重点（diǎn）改（gǎi）进（jìn）的指标（biāo）包括使用（yòng）寿命、可靠性、工作效（xiào）率、发动（dòng）机变速（sù）性能，需要改进（jìn）的功能包括多样化输出、控制策（cè）略（luè），以及非冗（rǒng）余系统参数捕获功能。此外，美军还在探（tàn）索采用电力共享体系结构来（lái）调（diào）节电（diàn）源，最大（dà）程度地降低燃料消（xiāo）耗（hào）。实现电力共（gòng）享体系结构所需的关键技术包括电（diàn）力管（guǎn）理控制逻辑、大功率高（gāo）速（sù）固态功率调节器、调制发电（diàn）机控（kòng）制单元和大容量（liàng）蓄电池。（非原创，文章（zhāng）转自网络）
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