國外無人偵察機現狀及發展趨勢

■ 易奎伍

近年來，圖像處理、信息化處理及融合、數據鏈通信、傳感器科學、導航等技術的不斷進步發展，推動著無人偵察機的發展。相較于有人偵察機和衛星等其他偵察方式，無人偵察機具有使用限制少、無人員傷亡、效費比高等優點。無人偵察機在航空偵察力量中占比越來越大，其在軍事任務和非軍事活動中的作用和地位也越來越凸顯。美國、以色列等國家投入大量軍費研發無人偵察機，并在實戰中取得了廣泛的運用，引領著全球無人偵察機的發展方向。

一、國外無人偵察機現狀

1917年，全球第一架無人機自英國誕生。無人機歷經100 余年的發展，其發展大致經歷了六個階段：1917-1930 年為研制問世階段、1930-1950年為低空低速靶機階段、1950-1960年為實戰應用階段、1960-1973 年為廣泛應用階段、1974-1990 年為新技術運用階段、1991-至今為高技術運用階段[1]。目前，世界上共有87 個國家和地區擁有無人機，其中26 個已裝備大型無人機。

無人偵察機是指無人駕駛的專門用于航空偵察的飛行器。上世紀60 年代，無人偵察機首次在戰場上得到了運用。越南戰爭期間，美軍為了減少偵察機飛行員被俘虜和傷亡的風險，使用泰勒雷恩（Teledyne Ryan）飛機公司的“火蜂”（Firebee）無人機遂行偵察任務，大幅降低了戰機損失率和飛行員傷亡率。此后，無論是在戰時航空情報偵察，還是在平時的邊境管控、搜救等任務中，無人偵察機都發揮了不可替代的作用。

（一）美國

根據英國國際戰略研究所（IISS）《軍力對比2018》，美軍裝備無人機共計1139 架（不包括20 千克以下的微小型無人機），其中無人偵察機（ISR）564 架。

美國裝備的長航時無人偵察機主要包括中型無人偵察機“蚊蚋”750、RQ-1A“捕食者”和大型無人偵察機“全球鷹”、MQ-9“死神”。“蚊蚋”750 擁有長達40 小時續航時間，并能夠在目標上空偵察20 小時以上。機載有航空偵察系統，包括光電偵察、數據傳輸、電子偵察等設備。RQ-1A“捕食者”擁有40 小時以上的續航時間，機載有各類先進傳感器，能夠實現全天時、全天候偵察，并進行遠程信息傳輸[2]?！拔抿浮?50 和RQ-1A“捕食者”都曾在波黑沖突中遂行航空偵察任務，為作戰提供情報支撐。“全球鷹”無人偵察機主要用于實施大范圍的連續偵察與監視。它可以從美國飛到世界任一地點遂行偵察，也可在距基地5500千米的目標上空遂行長達24 小時的連續偵察與監視。機上裝備了合成孔徑雷達、紅外探測器、電視攝像機三種偵察設備，可在復雜條件下遂行全天候、全天時、高分辨率航空情報搜集，并利用通信設備將情報回傳給作戰指揮中心，為作戰指揮官進行決策和戰損評估提供情報支撐。MQ-9“死神”無人偵察機裝備了新型渦槳發動機，能夠以416 千米/小時的速度連續飛行27 小時。機載的航空偵察系統可對目標進行監視、偵察，從而為飛行員提供態勢感知，為作戰指揮人員提供情報，以滿足遂行空中支援、目標打擊、空中控制、簡易爆炸裝置探測、轟炸效果評估等任務的情報需求。

美國裝備的短時無人偵察機包括“微星”、“黃蜂”、FQM-51“瞄準手”無人機等。“微星”無人機體型約為人手掌大小，重量不到100 克，續航時間約為30 分鐘，航程約5 千米。它能夠在大、中型無人偵察機的偵察盲區，例如市區街道、廠房等地方，遂行偵察任務，為反恐等作戰任務提供情報支撐?！包S蜂”無人機翼展為33 厘米，重量17 克，續航時間約為1 小時40 分鐘，機載2 部微型攝像機。美海軍使用“黃蜂”無人機遂行沿海的航空偵察任務。FQM-51“瞄準手”無人機翼展為2.8 米，加上900克的任務載荷最大重量可達3.8千克，續航時間90 分鐘，航程10千米，曾在伊拉克和阿富汗戰爭中遂行航空偵察任務。

（二）俄羅斯

俄羅斯裝備的無人偵察機主要有““海雕””10 無人機，前哨和獵戶座察打一體無人機等?！昂５瘛?0 是俄軍目前服役的主力無人機，擁有長達14個小時的續航時間，活動半徑最大可達120 千米，可以同時裝配3～4 種有效載荷，在復雜氣候環境下和交通不便地區遂行偵察監視任務，并將情報實時傳回?！扒吧凇辈齑蛞惑w無人機，機長6 米，翼展9.1 米，實際升限5797 米，速度216千米/小時，活動半徑可達250千米，擁有長達16 個小時的續航時間。裝備俄自產的GOES-540光電吊艙，集成的偵察設備可識別裝甲車輛，并對打擊目標進行傷害評估。2019 年8 月，俄完成首架“前哨”R無人機的生產并進行試飛。2021 年9 月的Zapad-2021 演習期間，俄軍使用“前哨”R 無人機遂行了偵察。“獵戶座””察打擊一體無人機，機長8 米，翼展16 米，實際升限為7500 米，擁有長達24 小時的續航時間?？蓲燧d光電、紅外、多模雷達等多種傳感器，對地面目標進行偵察和監視。此外，俄羅斯還裝備了“副翼”“石榴”等系列小型無人機遂行偵察任務。這些無人偵察機在戰場上的廣泛運用，為作戰指揮員提供了各類有價值的情報，成為了未來俄軍在戰場的重要武器之一。

（三）以色列

以色列軍隊裝備的長航時無人偵察機主要有“蒼鷺”TP 和“赫爾墨斯”900。以色列航空航天工業公司研制的“蒼鷺”TP 無人機，機長14 米，翼展26 米，最大起飛重量4650千克，常規有效載荷1 噸，實際飛行高度可達12000 米，最快速度234 千米/小時，擁有超過20小時的續航時間，能夠執行遠距離飛行任務?！吧n鷺”TP 無人機可裝備一組重達250 千克的傳感器載荷，包括光電偵察設備和合成孔徑雷達等，能夠遂行航空偵察與監視等任務。依靠于先進的無人機技術和有效的載荷及傳感器，“蒼鷺”TP 無人機成為了世界上最暢銷的無人機之一?！昂諣柲埂?00無人機是以色列飛機制造商埃爾比特公司以“赫爾墨斯”450無人機為基礎改進研發而成的長航時無人機。速度可達220 千米/小時，擁有長達36 小時的續航時間，最大航行范圍可達4500千米?？裳b配300 千克的載荷，包括電子戰系統、合成孔徑雷達、廣域監視/測繪傳感器、高光譜傳感器等，可遂行航空偵察、監視、目標截獲與通信中繼等任務。此外以色列還裝備了“云雀”系列小型無人機，可晝夜對10 千米范圍區域遂行偵察。隨著以色列無人機技術的不斷發展，以色列無人機出口多個國家，已然成為世界上無人機技術最先進的國家之一。

二、無人偵察機的發展趨勢

隨著無人偵察機在作戰和各類非戰任務中的應用，目前無人偵察機的偵察功能相對單一、復雜環境下偵察效果較差、融入體系作戰能力不足等缺點逐漸凸顯。為了滿足未來戰場的需要，無人偵察機將進一步提升飛行、平臺、機載偵察設備和測控傳輸系統等方面的能力。

（一）無人偵察機的飛行性能向長航時、高超聲速、垂直起降方向深化

未來對于戰場長時間航空偵察與監視的需求，使得繼續推進長航時無人偵察機的發展成為必要。長航時無人偵察機相比較于軌道衛星和有人駕駛偵察機，具備更廣域的持續偵察監視能力。比如，美國空軍一架增程型MQ-9無人機在遂行持續情報、監視和偵察任務時，續航時間可達25 小時，而有人駕駛偵察機執行相同任務則只能連續飛行5 小時[3]。使無人偵察機具備高超聲速飛行性能，有利于躲避地空導彈以及戰機打擊，在保證安全的前提下遂行情報偵察工作?？梢?，高超聲速飛行性能是未來無人偵察機的發展方向。例如，美國洛馬公司正在研制的SR-72 無人機，其定位是一款集偵察、攻擊于一體的新型無人平臺。該機的最大速度可達6馬赫，即7350千米/小時?，F有固定翼無人機在復雜地形條件下起降程序復雜，使無人機具備垂直起降性能，能夠滿足現代機械化部隊和海軍艦艇編隊的移動作戰，具有場地適應性強、機動性能好等優勢。為了完成未來復雜戰場條件的無人機偵察任務，垂直起降性能也將成為無人偵察機的重要發展方向。

（二）無人偵察機的平臺向微小型化、隱身化方向發展

目前，高空、中空無人偵察機在執行戰略、戰役偵察任務上取得了較好的效果。但是對于處于城市街道、建筑內、森林大山中的航空偵察，微小型無人偵察機的發展就顯得尤為必要。由于微型無人機設備體型小，機動性能好，便于快速展開部署偵察。在執行任務中，通過無人機配備的圖像情報偵察設備對可疑目標狀態、位置等信息進行多角度、全方位攝像取材，并通過數據傳輸系統將情報素材實時傳回地面站，使地面站指揮員如有親臨現場，一目了然的真實感，便于迅速果斷地進行科學應對處置[4]。

無人偵察機在敵方防御區遂行偵察任務時，其被探測到的幾率大大提升。因此，無人機應該考慮具備良好的隱身性能，提高戰場的生存能力[5]。將無人機技術與現代隱身技術結合研發生產新型隱身無人偵察機成為了各國的發展重點。

（三）無人偵察機的機載設備向模塊化、全天候、高分辨、遠距離方向發展

從近年來無人偵察機在作戰和各類非戰任務中的應用來看，未來的無人偵察機應具備電子戰、偵察、監視、打擊、評估、通信中繼等多方面能力。集“偵察、監視、打擊”等多任務于一身，是美軍未來綜合性無人機發展的長遠規劃[6]。在通用平臺實現機載設備模塊化設計，提升系統的通用性和開放性，從而達成多任務應用，是未來無人偵察機重要的發展方向。

分幅式光電相機與傳統的膠片相機相比，基本不受光線強度、氣象條件和飛行速度等因素的影響，具有成像質量高、覆蓋范圍大、立體成像、通用性強優點；超光譜成像技術具備更好的反隱身、反欺騙和反偽裝能力；合成孔徑雷達具有全天時、全天候、遠距離成像能力。在美國的綜合機載偵察戰略中，合成孔徑雷達因其優越的性能被列為基準的成像手段。此外，合成孔徑雷達具有高分辨能力，無人偵察機使用合成孔徑雷達偵獲的情報素材，例如地面圖像和測繪數據具有很高的分辨率。以上技術的不斷發展以及在無人偵察機機載偵察設備上的應用，為無人偵察機偵察能力向全天候、高分辨、遠距離方向發展提供了條件。

（四）無人偵察機的測控傳輸系統向高時效、自動化、網絡化方向發展

1.高時效。未來的無人偵察機的偵察監視系統，通常配置高分辨率合成孔徑雷達和各類先進傳感器設備，致使偵獲到的情報素材數據量龐大。由于情報時效的要求，對大量數據進行高時效地傳輸，需要數據傳輸技術提供有力支撐。2011年，美國國防部發布的無人系統路線圖對支撐未來發展的技術進行了想定：激光通信技術的速率高達2.5G比特/秒至10G 比特/秒的、數據傳輸技術能根據數據內容對傳輸順序進行動態調整、多發多收（MIMO）技術等。

2.自動化。目前無人偵察機主要是作為航空情報搜集平臺，將數據傳輸回地面情報機構處理或者地面作戰指揮官進行分析研判，具有相對滯后性。為了快速發現敏感目標，給自動調整無人機航線提供算法支撐，進而減少地面人員工作量，提高情報質效，發展無人機情報自動處理能力，提升自動化水平，也是未來無人偵察機測控傳輸系統的發展方向。2010 年，美國空軍在發布的《技術地平線》中，將傳感器數據自處理技術列為主要支撐技術。

3.網絡化。隨著軍民融合的發展，民用的先進技術，例如互聯網協議、Ad-Hoc 組網架構等被軍方使用，促進了軍隊網絡化的發展。各種數據鏈在靈活性和開放性方面已經有了很大的提高，這也推動著無人偵察機的應用模式在未來向著網絡化協同作戰方向發展[7]。為了進一步發展美軍的空中作戰能力，美國未來將重點發展有人/無人編隊力量[8]。隨著網絡化的進一步發展，未來無人偵察機與其他偵察力量組網偵察已經成為趨勢。

三、結語

隨著無人偵察機在作戰和各類非戰任務中的廣泛應用，無人偵察機在航空偵察體系中的作用和地位越來越突出。未來計算機、材料、通信、測控、傳感器、成像等技術的躍進式進步所帶動的無人偵察機發展必將促使作戰樣式和戰爭形態發生改變。無人偵察機的應用場景會越來越多，范圍也將越來越廣。分析國外無人偵察機現狀及發展趨勢，對于我國無人機研究具有一定的積極作用。