第三部分：無人機研究報告
【深度】無人機研究報告（一）無人機的發(fā)展與演變
（二）
世界各國無人機發(fā)展情況
美國：微型無人機，RQ-11渡鴉，美洲獅（Puma）
美國從很早以前就開始將無人機應用于軍事領域。目前，已經(jīng)發(fā)展成一支規(guī)模龐大的隊伍，包括RQ-11渡鴉、黃蜂（Wasp）、美洲獅（Puma）、RQ-16T、掃描鷹、銀狐、航空探測器、RQ-7影子、遠征無人機、小型戰(zhàn)術無人機、XPV、捕食者/灰鷹、MQ-5獵手、MQ-8火力偵察、MQ1-A、A160、MQ-9收割機、RQ-4全球鷹、MQ4C海神、全球觀測者等，種類超過120種，總數(shù)超過一萬架。無論是從在性能上或是數(shù)量上來說，美國的無人機都占據(jù)絕對優(yōu)勢。
數(shù)量和種類眾多的無人機在多個軍事領域發(fā)揮了重要作用，如武器投放、目標指示、目標服務/檢驗、心理戰(zhàn)/信息戰(zhàn)、壓制敵方防空力量、情報監(jiān)視與偵察、攻擊/時敏目標打擊、部隊防護、反潛戰(zhàn)、水面戰(zhàn)、掃雷、空戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、海洋數(shù)字地圖繪制、通信導航網(wǎng)絡節(jié)點、SAR對抗、大規(guī)模殺傷/化學/生物武器、海上基地、海上封鎖行動、爆炸武器處理/簡易爆炸裝置摧毀等。
在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍使用了空軍的“全球鷹”和“捕食者”，海軍陸戰(zhàn)隊的“龍眼”和“先鋒”，陸軍的“獵犬”、“指針”和“影子200”等十幾種現(xiàn)代無人機，其數(shù)量之多為美軍作戰(zhàn)史上所罕見。在阿富汗戰(zhàn)場和其他反恐戰(zhàn)爭中，美國正使用越來越多的無人機。據(jù)不完全統(tǒng)計，在2012年美軍共發(fā)射了506次無人飛機，相比2011年的294次增加了72%。
按照無人機的重量、海拔和速度不同，可以將無人機劃分為5組，見下表。
無人機系統(tǒng)分組
注：1英尺=0.3048米；1磅=0.45359千克；1節(jié)=1.852千米/時。
下面對一些代表性的無人機做簡單介紹。
微型無人機
根據(jù)美國國防預研局提出的要求，微型飛行器的基本技術指標是：飛行器各個方向的最大尺寸不超過15厘米，續(xù)航時間20-60分鐘，航程達到10公里以上，飛行速度22-45公里/小時，可以攜帶有效載荷，完成一定的任務。
在軍事方面，微型無人機可以裝備到排一級士兵，進行低空軍事偵察、監(jiān)視、戰(zhàn)場損傷評估等；當作反輻射和微型攻擊武器，摧毀敵方雷達等電子設施以及攜帶微型戰(zhàn)斗部進行攻擊；用于目標搜索和通信中繼；進行生化探測，并標定危險區(qū)域等。
在情報方面，可以室內(nèi)偵察、室內(nèi)通信、室內(nèi)攻擊使用，也可用于網(wǎng)絡戰(zhàn)，破解敵方無線網(wǎng)絡，竊聽情報，如無人間諜機Wasp，它運行BackTrack Linux，破解Wi-Fi網(wǎng)絡密碼，有32GB空間記錄信息。此外，它能充當GSM網(wǎng)絡天線，竊聽連接網(wǎng)絡的手機呼叫和短消息。其搭載的高清攝像機還能從空中拍攝視頻。美國空軍的Wasp III小型無人機能夠提供超視距態(tài)勢感知。飛機裝有兩個在線攝像機，可以向操作員提供實時的情報信息。美海軍也開始定制WaspIII微型無人機系統(tǒng)，用于美國海軍陸戰(zhàn)隊的戰(zhàn)場空中瞄準微型飛行器（BATMAV）系統(tǒng)。每套BATMAV系統(tǒng)包括2架Wasp III微型無人機（單價約4.9萬美元）、無人機的先進蓄電池充電器、備件和支持服務。海軍陸戰(zhàn)隊計劃將Wasp III系統(tǒng)部署到排一級軍營。
圖：Wasp III 無人機
長度：38cm；翼展：72.3cm；空重：430g（地面版）；荷載重量：6.53kg；動力裝置：1個可充電鋰電池；
最大速度：65km/h；航程：5km。
美國加州大學研制出了一種5mm長的微型電子飛行器，配備微型感應器和激光通訊收發(fā)器，據(jù)稱可執(zhí)行情報偵察、目標定位、通信中繼等任務。美國國防預研局一直在對納米-仿生微型無人機的設計方案進行研究，如2011年美國航空環(huán)境公司推出的“納米蜂鳥”撲翼式無人機，長16厘米，重量不及1個5號電池。其翅膀每秒拍打20-40次，通過改變翅膀的角度和形狀對飛行姿態(tài)進行調(diào)整，空中盤旋時間超過11分鐘。這個小巧的“蜂鳥”身上安裝有微型攝像機和遙控裝置，可以從窗戶或其他小開口飛進飛出，可用于室內(nèi)外偵察。它在空中十分穩(wěn)定，即使在強風中也具有良好的操控性。
RQ-11渡鴉
RQ-11渡鴉無人機是美國航空環(huán)境公司生產(chǎn)的小型無人機，2001年首飛，2003年引入，20006年批產(chǎn)。RQ-11渡鴉無人機是“指針”無人機的縮小型，機身小巧，分解后可以放入背包內(nèi)攜帶，供排級部隊用于戰(zhàn)地偵察。該無人機采用人力投擲發(fā)射，可以從地面站進行遙控，也可按照預編程航線飛行，使用GPS航途基準點導航從而完全自動執(zhí)行任務，無人機可以通過一個按鍵馬上自動返回出發(fā)點。
RQ-11渡鴉無人機系統(tǒng)包括1個地面控制中心和3架無人機，新機型為RQ-11B，機體由凱芙拉材料制造，在設計上考慮了抗墜毀性能，不易發(fā)生解體；靜音性能好，在300英尺高度以上飛行時幾乎聽不到電動馬達的聲音；體積小，因此很少受到敵方炮火的攻擊；采用掌上指揮控制終端，可為戰(zhàn)術指揮官提供實時視頻流和快速圖像評估；其最大的優(yōu)勢在于傳送信息時并不暴露接收信息的士兵。具體參數(shù)見下圖。該無人機系統(tǒng)有兩名操作人員，一名飛機操作員負責控制無人機，另一名任務操作員負責觀察無人機系統(tǒng)傳回的圖像。
“渡鴉”無人機最大的優(yōu)勢是簡單、可靠而且管用。一套完整的系統(tǒng)（控制器、配件及3架無人機）價值25萬美金。該無人機可被快速拆卸裝入背包中。它是通過操作員啟動發(fā)動機，然后手擲起飛的。這些可以在行駛車輛上操作，且“渡鴉”是一種頗受運輸車隊歡迎的偵察工具。它著陸時，先降低飛行高度，然后再關閉發(fā)動機。由于它是使用電能作動力，所以非常安靜。特種部隊喜歡在夜間使用，因為敵人通常無法看到也無法聽到。
“渡鴉”無人機一次續(xù)航時間可達90分鐘。“渡鴉”無人機播放實時視頻反饋給操作員，操作員可通過控制器進行采集視頻或者靜態(tài)圖片，并把視頻或圖片傳輸?shù)狡渌筷牷蚩偛俊．?ldquo;渡鴉”使用全球定位系統(tǒng)進行預編程模式飛行時，操作員通常會拍攝、傳輸視頻或圖片。通過控制器，操作員可使其懸停或盤旋，實際上可以保持攝像機對準地面的同一塊地方。操作員也可操縱“渡鴉”來用于追逐敵對武裝分子。
平均來說，“渡鴉”損壞之前，可以進行約200次的著陸。雖然一些“渡鴉”無人機也被擊落，但造成損失最常見的原因是失去了通信聯(lián)系（由于飛出了控制范圍），或者軟件/硬件出現(xiàn)故障。飛行控制軟件有一種“故障保護”模式，因此，無人機與和操作員失去無線電聯(lián)系時，“渡鴉”無人機會立即返航，飛回到起飛的地方。
圖：RQ-11渡鴉無人機
長度：3英尺；翼展：55英寸；作戰(zhàn)重量：4.2磅；最大巡航速度：96千米/小時；發(fā)動機：Aveox27/26/7簡易電動馬達；續(xù)航時間：90分鐘；飛行速度：31.5～81.5千米/時；飛行高度：30.5～152.4米；有效工作半徑：10千米；實用升限：4572米攜帶載荷：紅外攝像機和數(shù)據(jù)鏈。
美洲獅（Puma）
“美洲獅”輕型無人機也是美國航空環(huán)境公司的產(chǎn)品。設計是以“短毛獵犬”為原型。后者與“美洲獅”的聯(lián)系甚至體現(xiàn)在新型號的名稱上（Puma ——Pointer Upgraded Mission Ability）。同時，在其研制過程中使用了“渡鴉”無人機的技術。
美洲獅是用手發(fā)射的小型無人偵察機，具有適應海洋和陸地環(huán)境的兩種類型。能遙控飛行或使用GPS導航系統(tǒng)獨立飛行，升限10000英尺、負載能力2-4磅、續(xù)航能力2小時。
留空時間是其前輩的兩倍以上。而根據(jù)美空軍無人機新能源研制試驗計劃，其留空時間可以達到對小型無人機來說創(chuàng)紀錄的9小時以上。“美洲獅”無人機攜帶4臺攝像機以及光學攝像機和紅外攝像機各2臺。 除五角大樓外，一些國家的軍方也對該型機表現(xiàn)出興趣。
2008年7月美國特種作戰(zhàn)司令部與美國航空環(huán)境公司簽訂了購買這種全天候系統(tǒng)的合同。合同為期一年，并有可能延長至五年。第一批訂貨總額600萬美元。在以同樣價格追加訂貨的情況下總額能達到2億美元。
除基本型外，美國航空環(huán)境公司還研制了改進型——“美洲獅AE”，用于進行地面和海上偵察。它裝備防水穩(wěn)定高分辨率光電攝像機，能近似垂直地降落在地面和水面上。可手持起飛，借助于便攜式標準操縱臺操縱。Puma AE無人機結合之前開發(fā)的一個混合模型燃料電池供電系統(tǒng)，可以在空中飛行9小時。飛機重13磅，幾分鐘內(nèi)可手動發(fā)射，無需發(fā)射臺和著陸臺，這將是一個關鍵的里程碑，在軍事、公共安全、商業(yè)客戶方面都極有前途。這個太陽能Puma AE裝置在空中停留了9個小時11分鐘。電池中具有超薄砷化鎵太陽能電池設備，砷化鎵太陽能電池可以產(chǎn)生足夠的發(fā)電量供飛機進行遠距離飛行，飛機增加的重量幾乎可以忽略不計。
文章來源：《武器與裝備研究選編》國際防務科技叢書（2015年第5期，總第15期）中國電子科學研究院管理研究中心編譯/ 圖片來自于原報告或互聯(lián)網(wǎng)。
第一部分：美國航母研究報告
第二部分：國外預警機研究報告
國外預警機研究報告（一）：發(fā)展歷程+預警機地圖
國外預警機研究報告（二）：美國E-3系列“望樓”預警機
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