技術與應用齊頭并進

作為世界規模最大、最專業的無人系統行業協會，國際無人系統協會（AUVSI）2013年年會于8月12～15日在美國華盛頓舉行。本次年會共吸引了來自40多個國家的8000多名無人系統專業人員參加，展出的各種無人機、無人駕駛車輛等產品超過600套，也是歷屆年會中規模最大的依次。此外，本次年會展出的無人系統產品技術水平更高，具有更強的自主任務能力，其中很多展品更是兼顧了軍用與民用兩個方面，這也反映出了無人系統發展的趨勢。

新的機載系統

無人機作為一種空中任務平臺，其未來應用范圍的擴展，關鍵在于機載航電系統性能的提升，以及機載任務系統的擴展。

年會期間，ViaSat公司高層透露，該公司研制的Ka波段通信系統組件將首次安裝在AAI研制的“陰影”M2（Shadow M2）上進行測試和應用。

據該公司人員介紹，該通信系統組件將與VR-12 型ka波段通信系統天線一起，于今年底安裝在“陰影”M2戰術無人機上進行飛行測試。而VR-12通信系統，主要用于情報、監視及偵察（ISR）等用途。

配備了新型通信系統組件的VR-12型通信系統，能夠滿足軍用飛機在未來戰場上對高帶寬通信的需求。據透露，該新型組件可以是通信系統的信息傳輸速度達到8～10Mb/S。此外，ViaSat公司還在年會上宣布，他們獲得了美國、澳大利亞、阿曼和泰國政府總計14套多功能信息分發系統小容量終端的（MIDS-LVT）采購合同，總價值2170萬美元。這種MIDS-LVT可以與Link-16數據鏈系統整合使用。

作為曾經的無人機制造商，Proxy航空公司在更名為Proxy技術公司之后，也將其業務中心轉向了機載軟件技術。該公司在本屆年會上推出了能將有人駕駛飛機轉換為無人機的可選駕駛（OPV）軟件系統。

這套名為“普羅迪斯”（Proteus）的軟件系統與配套的硬件系統一起被稱作Proxy自動控制組件（簡稱PACS）。PACS組件具有任務規劃、自動駕駛、自動導航等功能，安裝了該組件的有人駕駛飛機之間，或者是有人駕駛飛機與無人機駕駛飛機之間可以實現高度的協同，能夠更好地執行任務。舉例來說，4架安裝了PACS組件的飛機執行情報收集-目標攻擊任務時，地面控制人員可以將其分成兩組，其中一組保持對目標區域的持續監視和偵察，另外一組快速接近目標執行攻擊任務。而在執行攻擊任務的2架飛機中，其中一架可以擔負目標探測任務并將數據傳給另一架飛機，由后者完成攻擊。而上述任務中的飛機編隊、分組、以及任務規劃等都可以由PACS組件來完成。

采用PACS組件之后，可選駕駛飛機或無人機可以在沒有任何人為操縱之下，完成滑出機庫、滑跑、起飛、執行任務、返程、降落的全過程。只有在實機情況與預先的任務規劃有差異的情況下，才需要地面控制人員的介入，而每個地面控制人員最多可以同時操縱32架飛機。

無人機應用的劇增，使無人機操控人員的短缺已出現苗頭，而這也成為一塊兒潛在的市場。在AUVSI年會上，諾斯羅普·格魯門公司展示了他們研制的“錐齒鯊”（Sandshark）無人機訓練器。該公司表示，未來將采用按次收費的模式向五角大樓提供該型訓練器，而國際用戶也可以選擇完全購買。

據諾斯羅普·格魯門公司負責該項目的卡爾·鮑蒂介紹，該型訓練器雖然是針對美國軍隊大量裝備的MQ-1和MQ-9無人機設計的，但是它幾乎可以摸擬當前所有的無人級系統，并能與美國空軍下一代無人機地面控制站兼容。

目前，美國海軍宣布已經暫停為MQ-4C“特利同”（Triton）遠程長航時無人機研制“感知-規避”雷達系統，該系統能夠使無人機在飛行過程探測空中其他飛行器，并進行識別與自動規避。如果按照原計劃進行下去，MQ-4C將是世界上第一種配備同類雷達系統的無人機，但是由于預算不足以及時間節點等原因，美國海軍被迫暫停次項工作。

據美國海軍航空系統司令部MQ-4C項目負責人吉姆·郝克介紹，美國海軍之所以決定暫停無人機“感知-規避”雷達系統的研發，并不是美國海軍不要此類系統，而是由于技術積累的不足以及預算方面的壓力，使該項目的前景看上去頗不樂觀，因而被迫做出此選擇。

目前，制造完成的雷達系統樣機還沒有整合在MQ-4C上進行測試。吉姆透露，在下一階段的MQ-4C批量生產過程中，“感知-規避”雷達系統的生產工作將會暫停。目前，美國海軍正在和諾斯羅普·格魯門公司一起就暫停該雷達項目對MQ-4C整體項目所產生的消極影響進行評估，并積極尋求替代性方案。但是截至目前，問題仍沒有解決。在美國海軍眼里，“感知-規避”雷達系統是他們所需要的東西，但是卻買不起。

當前，隨著無人機裝備數量的增加，美國海軍尤其是太平洋司令部和第六艦隊司令部迫切需要“感知-規避”雷達系統等此類電子設備，以保障平時執行任務時的安全。所以，在該雷達系統項目暫停后，美國海軍迫切希望諾斯羅普·格魯門公司盡快給出替代性方案，后者一直沒有回應。而該雷達系統的項目承包商ITT Exelis公司也希望諾斯羅普·格魯門公司盡快做出決定，這樣他們就能給出應對方案。因為，假如該項目就此暫停，而諾斯羅普·格魯門公司無法提供替代性方案的話，ITT Exelis公司就有可能失去MQ-4C機載系統供應商的位置。

新的研制計劃

AUVSI年會，歷來都是新技術、新產品集中亮相的場合，本屆年會也不例外，其呈現出新特點。

本次AUVSI年會上，最吸引眼球的參展者當屬來自美國本土的泰坦宇航公司（Titan Aerospace），該公司在年會上公布了兩款太陽能動力的高空長航時無人機，即Solara 50和Solara 60。這兩款無人機都安裝了一套巨大的電動螺旋槳，遍布全機身的太陽能電池則用以提供能源，無人機翼展達到50米，設計飛行高度19800米，并能在這一高度持續逗留數周甚至更長時間，因而泰坦宇航公司將其稱作“大氣層衛星”。

Solara 50和Solara 60都采用彈射起飛方式，其在19800高度的最大巡航速度為97千米/時，未來量產型的任務目標是攜帶30千克有效載荷的情況下續航時間可以超過5年。任務結束后，該機可以自行返回并以機腹模式著陸，因而機腹采用了凱夫拉復合材料制造。據該公司介紹，兩種無人機的有效載荷并非固定不變，根據任務飛行中所能利用的太陽能的多少，其任務載荷最多可以達到70千克。為了解決長時間飛行過程中的電池老化問題，該公司還制造了縮比驗證機，用于驗證機身結構和電池技術，目前最新的電池技術足以滿足5年的續航要求。據透露，已經有一家客戶訂購了2架Solara 50型無人機，用于通信中繼服務，但是泰坦宇航公司并沒有透露客戶的詳細信息。目前，首架Solara 50已經開始制造，預計明年完成。

事實上，泰坦宇航公司推出的Solara 50和Solara 60并不是第一種續航時間可以達到數周之久的無人機概念。早在多年前，美國國防部預研局（DARPA）就提出了此概念，并面向國內企業招標征求設計概念，此后航空環境公司（AeroVironment）推出了“全球觀察者”，奎尼提克公司推出了“西風”（Zephyr），并被波音公司選為其“禿鷹”（Vulture）計劃的概念驗證機。雖然泰坦宇航公司與上述多家公司并無聯系，但是他們推出的設計方案有著諸多共同特征：在19800的實用高度，無人機的續航時間可以達到數年。在地球上空18000～20000米高度，由于對流現象減弱，天氣變化少，平均風速小于5節，因而非常適合飛行。

目前，諾斯羅普·格魯門、洛克希德·馬丁、波音和通用原子航空系統公司各自都獲得了一份1500萬美元的固定價格合同，即對美國海軍的艦載無人監視/攻擊系統（UCLASS）項目進行初始設計評估（PDR）。

據美國海軍航空系統司令部無人機項目方面負責任透露，美國海軍將在今年9月就UCLASS項目向上述4家公司發出新的征求意見書（RFP）。早在2012年4月，美國海軍曾就該項目發出過一輪征求意見書。

今年10月，美國海軍組織工業界聚會，各公司都針對上述征求意見書給出反饋信息。預計在2014年第二季度，美國海軍將就UCLASS項目發出最后一輪征求意見書。最后一輪征求意見書發出后，根據各家公司的反饋，美國海軍將會從4家公司中選出最后的合同承包商，時間可能是2015年第一季度。按照美國海軍的計劃，一旦確定最后的合同承包商，后者就要在3～6年內使其產品具備初始作戰能力。

歐洲無人系統集團（USG）在AUVSI年會上，推出了他們研制的“發現者”Ⅱ戰術無人機，該無人機在這次年會之前已經完成首飛。

這次展出的“發現者”Ⅱ無人機在其機身下安裝了光電/紅外傳感器系統，與同級別的其他無人機相比，為了能夠容納Selex ES公司研制的“海浪”（SeaSpray）5000E海上搜索雷達，“發現者”Ⅱ的外形設計頗為特殊。

資料顯示，“發現者”Ⅱ無人機的最大起飛重量為250千克，最大任務載荷可以達到70千克，包括各種紅外、光學傳感器系統，以及Selex ES公司研制的PicoSAR微型合成孔徑雷達系統。基于其出色的性能，“發現者”Ⅱ無人機可以應用在軍事領域，比如執行戰場偵察、監視等任務；也可以應用在執法等民用領域，比如邊界監控、海岸執法等。

作為未來先進垂直起降無人機的關鍵技術，由歐洲無人系統集團開發的槳尖噴氣推進系統已經開始進入測試階段。這套名為Atro-X的槳尖噴氣推進系統可以使垂直起降型無人機擁有更強的載荷能力，以及更好的可靠性。

Atro-X系統的關鍵是在旋翼槳葉上安裝了一臺小型渦噴發動機，發動機產生的熱氣流通過槳葉中間的管道從槳尖噴出，從而驅動槳葉轉動。測試該系統的地面平臺采用雙槳葉旋翼系統，旋翼直徑為6.2米。采用該系統的一個主要優勢就是取消了傳統垂直起降無人機必須裝備的變速箱及傳動系統和尾旋翼，改為尾部操縱面控制無人機偏航，從而大大減輕了無人機的自重。

無人系統集團目前正在研制基于Atro-X系統的垂直起降無人機，該無人機的最大起飛重量為370千克，最大有效載荷則可以達到120千克，續航時間4.5小時，最大飛行速度200千米/時，這些指標均排在同級別無人機的前列。

在今年的AUVSI年會上，德事隆集團（Textron）展示了他們研制的“戰斗鷹”（Battlehawk）筒式發射無人機系統。該無人機系統攜帶有戰斗部，所以其本質上更像是小型巡航導彈，可以部署在排級作戰單位。不過，德事隆集團同時還宣布，他們還在研制偵察/監視型“戰斗鷹”無人機。

據介紹，新研制的具有偵察/監視能力的“戰斗鷹”無人機，仍保留了現有該型無人機所配備的戰斗部，并且其續航時間也增加了30分鐘。該無人機在目標區域上空執行偵察任務時，可以根據地面指揮中心的指令隨時對目標進行攻擊，其攻擊距離達到5000米。

德事隆集團“戰斗鷹”項目經理在AUVSI年會上透露，“戰斗鷹”無人機配備了一個40毫米口徑的聚能破片戰斗部，可以有效減少間接殺傷。由于采用了模塊化的設計，如果取消戰斗部，該無人機還可以攜帶更多的載荷，以及更長的續航時間。

美國海軍陸戰隊計劃從今年10月開始實施Insitu公司為其研制的RQ-21A“整合者”小型戰術無人機的初始作戰測試與評估（IOTE）工作，如果進展順利，該機將于2014年形成初始作戰能力（IOC）。今年5月，美國海軍正式批準了RQ-21A無人機的小批量生產合同。

按照合同，已經被波音公司并購的Insitu公司將為美國海軍陸戰隊和美國海軍總計生產36套RQ-21A無人機系統，總計180架無人機以及配套的運輸載具、地面控制系統等。RQ-21A無人機采用高度模塊化的設計和制造，起飛重量為61千克，能夠攜帶多種任務載荷，執行海上監視任務時，其標準任務載荷包括一套光電/紅外傳感器，以及自動識別系統。

在IOTE工作開始之前，也就是截至目前，RQ-21A無人機已經在加州的29棕櫚村（Twentynine Palms，加州的一座小城市）進行了大量測試，該機的最大續航時間超過了14個小時。

美國海軍希望RQ-21A無人機在明年第二或第三季度正式具備初始作戰能力，屆時海軍陸戰隊下屬的一支部隊將率先裝備該無人機。在IOTE階段，RQ-21A無人機還將完成第25次艦上部署試驗，預計未來兩個月里，試驗團隊將攜帶該機重新返回艦上。

在本次AUVSI年會上，來自中國的無人機也首次參展。位于湖北的易瓦特公司所展出的SVU-200是一款無人直升機，其最大載荷達到200千克，這也將超過當前已經投入市場的絕大部分無人直升機。易瓦特是一家電力設備供應商，之所以決定進軍無人機領域，正是看中了無人機在電力領域的巨大市場潛力。在這之前，易瓦特公司生產的無人機在多次重大災難后的勘測與救援中都發揮了重要作用。

市場與應用擴展

一直以來，無人機主要都被用作軍事裝備，鮮有執行商業飛行任務。之所以如此，主要原因就是各國還沒有找到將無人機融入現代空管系統的好方法，但是很多國家都在積極探索。

美國聯邦航空局（FAA）在AUVSI年會上透露，波音公司研制的“掃描鷹”無人機將于之后的幾周內進行首次商業飛行。已經在美軍中大量裝備和應用的“掃描鷹”無人機，其首次商業飛行是為全球著名能源公司康菲石油公司效力，主要任務是在北極圈內的楚克旗海域觀察和追蹤鯨群。

今年6月，波音公司的4架“掃描鷹”無人機獲得了聯邦航空局的商業飛行適航證，AeroVironment公司的3架Puma無人機也獲得了該適航證。

美國聯邦航空局下屬的無人機系統綜合辦公室，是推進無人機系統商業化應用的主要機構之一，該辦公室的主要工urdcTO2szDmcglcADn7SYA==作就是將無人機的應用整合進美國國家空域系統。目前，聯邦航空局在美國國內共選擇了6個地方進行無人機商業化應用方面的測試，以期解決無人機商業化飛行過程中遇到的諸多問題。

美國海軍在AVUSI年會上透露，計劃在未來幾周內準許洛克希德·馬丁公司研制的K-Max貨運無人直升機復飛，并重新在阿富汗地區執行貨運任務。該型無人機在今年6月初的一次任務中失事墜毀，之后即被叫停在阿富汗的所有飛行任務，而失事原因目前仍在調查。據透露，機身下吊裝的貨物在飛行過程中的搖擺，可能是飛機失事的主要原因。

據洛馬公司透露，該公司從8月初內部恢復了K-Max無人機的飛行訓練，至今已經完成了近16小時。美國海軍陸戰隊方面，則正在考慮擴展K-Max無人機的用途，還計劃讓其擔負從艦上到岸上的空中補給。

由于美國國防預算持續收緊，導致軍方在裝備采購方面不得不慎之又慎，所以眾多制造商都希望在國際市場上尋找商機，通用原子航空系統公司就是其中之一。作為美國軍方無人機系統的主要供應商之一，該公司認為當前正是為其MQ-9“死神”系列無人機尋找國外買主的大好時機，而北約諸多伙伴國都對該型無人機充滿興趣。除了英國、意大利已經訂購了大批之外，波蘭、德國、荷蘭等國的空軍也希望能夠得到MQ-9無人機。

此外，“捕食者”XP也是一個通用原子航空系統的一個新買點，該無人機是美國空軍所裝備的“捕食者”系列的出口型。截至目前，阿聯酋空軍已經采購并裝備了“捕食者”XP。

目前，通用原子航空系統公司已經參與美國海軍UCLASS項目的爭奪，該公司之所以迫切需要找到國外客戶，就是擔心由于美國空軍和陸軍訂貨不足，會影響到公司的總體收入，進而影響到公司在UCLASS項目上的投入不足。

該公司提出的UCLASS方案是基于“復仇者”無人機改進而來的，而后者則是在“捕食者”基礎上改進而來的放大型噴氣動力無人機。美國海軍給出的UCLASS的起飛重量為14噸，相當于“復仇者”的兩倍，所以該公司還要花大力氣對其UCLASS方案的氣動外形、機身結構等進行改進和完善，并且還要為其找到合適的發動機。這些都需要耗費大量資金。