专家称无人机的发展必将重新定义操作人员价值

近几年来，在作战和维和行动中对于无人机(UAV)日益增长的需求和依赖推动了无人机的发展及其相关研究。由于具有多种能力,无人机系统今天能够在一些关键任务中发挥重要作用。无人机可以取得信息优势,减少附带损害,对分散部署在城市中的敌人进行有效地打击,而且可以自动地、精确地打击目标，这些优点使得无人机系统变得不可或缺。
无人机发展的三个主要的动力包括战略无人机系统为了实现较好的续航能力和负载量向大型化发展，战术无人机系统向小型化发展，无人机的武器化使其在战斗任务具有了致命性打击能力。
“我们正在进入一个时代——各种类型的无人遥控飞机将会在空天、陆、海具有越来越重要的地位。”
——美国总统乔治·W·布什。
1.未来的无人机战场
无人机(无人机系统)在现代战斗中的作用在最近几次连续的冲突进一步突显,从1991年海湾战争期间的海军炮兵火力支援到1999科索沃战争实时地进行图象卫星传输，以及在2002/2003年阿富汗战争中打击机动的基地组织战士.在阿富汗战争中携带有“海尔法”导弹的捕食者无人机正式亮相,使全世界提前了解了未来的无人战斗机。由于可以协助美军特种作战部队搜捕基地组织成员,捕食者在暗杀恐怖份子头目作战行动中立下汗马功劳。最近，它广泛认为在暗杀另外一个在也门的资深基地领导人的行动中无人遥控飞机的作用也是功不可没。
捕食者同时提供传感器/射手的功能,使指挥官具有了曾经认为是不可能的、更高层次的识别、追踪和干涉目标区域的能力。装备高分辨率的光学传感器，可以在 4.5公里之外分辨道路标识，捕食者使操作人员可以识别、区分人员目标,如果他们在车辆之中，就跟踪他们；如果他们在装甲之中，甚至可以消灭他们。
三军在全世界正在开始探究从无人操纵系统得到如传感器和武器平台的可能性。自动化的,具有高度生存能力的和绝对无所畏惧的无人机将会预示着一种新的作战模式，终极的考虑不再是飞行员的生命价值,而是任务和无人机系统的费效比。国家必须小心地研究并且重新定义操作人员的价值——什么方面由人来做，做到什么程度，而且需要时刻记住整体的经济费用。同时，为了使军事指挥官更有信心，无人机系统如果赶不上有人机的话，那么必须要能够与目前的有人机行动效果一样好。今天,在无人机系统技术上不断取得的进步极大地提高了无人机的性能,这也使无人机系统被广泛应用到许多任务中，成为了真正的力量倍增器。
无人机系统将会紧跟作战样式向网络中心战发展转变的趋势,将与三个主要防御系统——传感器、射手和指挥、控制(C2)网络实现无缝联接。无人机系统通过部署有传感器，武器和通信体系的平台使作战指挥官“先期见到,先期了解、先期行动以及决定性地完成作战任务”。
持久自由行动中我们看到了通过使用Link16以及其他数据链技术将传感器,射手和C2信息流成功进行整合，其中包括RQ-1“捕食者”无人机,RC- 135V/W“铆钉”联合信号情报(SIGINT)飞机，U-2高空侦察飞机,E-8联合监视目标攻击雷达系统(Joint STARS)飞机,和RQ-4“全球鹰”远程无人机。
2.新加坡空军的无人机的发展情况
我们的无人机或可以说RPV(遥控飞机)的历史可能被追踪到70年代，当时我们认识到RPV为地面部队提供实时空中图象情报的潜能。我们在1978年采购了“獒犬”无人机用于操作和技术上的试验。
在 1985年，当“獒犬”无人机退役的时候，我们引进了比较先进的“侦察员”无人机系统。“侦察员”无人机系统在新加坡军队中(SAF)服役良好，其作战能力与维护能力不断增强。在1998年，当我们决定以技术更先进的“搜索者”无人机系统替换“侦察员”无人机系统的时候，新加坡军队SAF进入了无人机时代。“搜索者”无人机,中型无人机系统,机长5米，翼幅7.6米。它能在距离地面控制站(GCS)100公里的上空正常工作。
为了确保我们的新加坡空军(RSAF)飞行员熟练掌握对无人机系统的操作，DSTA向部队配发无人机训练模拟器。这是在有限空域中训练我们的飞行员，同时又能减少训练费用的创新性方法。在1998年模拟器开始投入使用.
新加坡空军从那之后直到现在仍然使用着“搜索者”无人机。目前我们正在研究高空远程无人机，这可能是我们未来的方向。
3.无人机的发展情况
在每一次战争中无人机都得到了迅猛发展，我们陆续看到了许多具有革命性的无人机，其中包括X-45战斗无人机、海王星海上无人机、以及X-50鸭式旋转翼无人机。
对无人机性能和可靠性日益增加的要求使无人机研制生产的费用逐步上升。无人机是否要比有人机性能更好、费用更低取决于其应用、负载携带量、可以执行的任务以及效费比。
认为所有无人机都很便宜的错误观念导致了严重的不良后果。在美国的政策制定者正在开始重新检查由于不切实际的费用与期待曾被取消的无人机发展项目。
二亿六千八百万元的“黑星（DarkStar）”概念演示项目就是一个恰当的例子。洛克希德·马丁公司曾由于国防先进研究项目局(DARPA)定下的不切实际又难到达的一千万美元价格放弃了隐形高空远程无人机项目（HAE High Altitude Endurance）。即使是成功的非隐形高空远程,“全球鹰”无人机项目,以六亿四千四百万美元研制费用以及七千三百七十万美元的单价而告终(雷纳德和德里纳尔公司，2002)。
由于战略的高价值无人机系统的性能可以与有人机媲美,美国政策制定者开始认识到研制项目将具有相似的复杂性以及由此而来采购费用。向现实的价格期望的转变可以从X-45战斗无人机(UCAV)先进的技术演示项目 (ATD)中窥见一斑，该项目花费六亿五千五百万美元，其中还不包括整合机身和负载量等重要的工作。
无人机系统以前主要应用于情报、监视和侦察(ISR)任务、目标获取、战斗损害评估、信号情报、通信情报和电子情报的传感器平台。轻型精确武器、自动的目标获取和识别技术的成熟将会推动无人机系统成为武装化和致命的无人机平台。在不久的将来，将会出现在感兴趣区域飞行的无人机，当它们具有发现目标和自动攻击的能力的，指挥官正在开始将它们作为战争不可缺少的武器。
战略的和战术无人机系统的发展方向是将无人机作为多种功能、多种任务的平台。无人机系统将会同时向“大型化”和“小型化”方向发展。无人机系统将会变比较小的，比较轻的和价格更加可以接受。战略的无人机系统为了获得更好的续航能力、可靠性以及负载能力将会向“大型化”发展，小型和微型无人机将越来越小、越来越轻、越来越便宜。战术近程无人机用途将更广泛，具有多种功能、可以完成多种任务的能力。图2显示了不同类型无人机负载和费用，同时也显示了目前和未来可能的应用领域。
A.战略的无人机
战略的无人机系统为了获得更好的续航能力、可靠性以及负载能力将会向“大型化”发展。高空机载侦察与通信装备，如E-2C“鹰眼”空中预警与控制系统 (AWACS)和联合监视目标攻击雷达系统(STARS)目前提供远程、全天候、大区域综合侦察。然而，这些系统由于人类的生理原因续航能力与负载能力受到了限制。战略的无人机系统将能够在空中飞行数天或者数个星期，真正提供了“不眨眼”的侦察。这些无人机包括中空远程(MAE)、高空远程(HALE)以及比空中航空器和气球还轻的无人机。
近期的发展重心集中于RQ-4“全球的鹰”无人机，RQ-4“全球的鹰”无人机被视为是U-2侦察机的换代装备。诺斯罗普·格鲁曼（NorthropGrumman）打算在“白色的尾部”高级技术演示项目中评估新的负载，如频谱图象传感器、电子扫描相控阵雷达，以及信号情报包。这种无人机以较大的机翼和机身为特色，可以容难更重的负载，以及供电的机载电力系统。
在2015年之前，国防先进研究项目局有望装备菱形的SensorCraft 作为替代“全球鹰”的战略无人机。SensorCraft将会使用轻型复合材料、后掠翼来减少其最大起飞重量(MTOW)的25%，使续航时间达到了60 小时。由于使用了结构集成的传感器，SensorCraft可以在支援对特殊目标，如隐身巡航导弹和机动的导弹发射架的攻击方面发挥重要作用。可能的负载还包括电子-光学/红外线的传感器、空中和地面移动目标指示器(AGMTI)、合成孔径雷达(SAR)以及信号情报、预警告(EW)和光谱图象包。
B.战术无人机
战术无人机(TMAV)将会向多功能多任务方向发展。随着无人机技术的成熟，每个无人机平台将可以完成多种任务，效费比越来越高，它们或者体积越来越小，或者可以完成多种任务，具有多种功能。除了侦察、监视和目标获取(RSTA)任务之外，战术无人机的任务还可能包括目标指示、打击、核生化探测、地雷探测、战区空中导弹防卫，电子战和信息战。
近期美国陆军对战术无人机的装备方案包括在今年将在旅级单位装备RQ-7“影子200”无人机。然而,美国陆军未来战斗系统(FCS)项目设想将在各个级别的作战单位都装备无人机——这与欧洲航空防御和空间公司(EADS)的“FoxAT”项目是相似的。在不同的战术无人机系统上将装备具有功能和体系通用的负载量，这样就可以减少负载研制上的费用，从而节省费用。波音公司的提议加大未来战斗系统中各种战术无人机(TMAV)的尺寸，包括可携带微型无人机(MAVs)、垂直的起飞与降落(VTOL)无人机（携带4.5个公斤负载飞行一小时）、发射的无人机系统（在1,000英尺高空续航六到八小时）、与“影子”类似的战术无人机（在15,000英尺高空飞行）。
C.微型无人机
因为微型无人机比较不容易被发觉，造价比较低已经成为了重要的军事和执法工具；由于微型无人机可以提供远距离侦察与城市侦察，而不容易暴露也没有人员安全的危险，微型无人机成为了特种作战部队、分队、小分队有机组成部分。
微型无人机通过将其体积变得越来越小来增加其效费比。在负载小型化方面已经取得了巨大的进步，可以将微-电机械的系统(MEMS)作成芯片大小。尽管微型无人机的传感器性能没有大型无人机的传感器性能那么令人印象深刻，它们的尺寸、重量、能量需求都使它们可以被安装在更小的无人机上，这也使的抵近侦察成为可能。
澳大利亚防御科学和技术组织(DSTO)成功地实验飞行了微型机器人的飞机。微型机器人的飞机重1公斤飞机，携带了电子单眼，电子单眼是一个模仿的蜻蜓视觉的一个光学负载，重量只有5g。电子单眼具有很好的鲁棒性，可以适应许多不利的条件，如早晨和傍晚、阴天等光线不好的情况，这一特点使其可以作为微型无人机的高度控制器。
振动翼项目用于研究模仿自然界生物的飞行模式，美国对该项目的投资超过五千万美元。研究的焦点包括振动翼机身，显型喷气引擎和分子-大小的航空电子元件。
尽管振动翼设计与固定翼比较而言还不成熟，但它们可以满足特殊的现实需求，例如高机动性与更好的空气动力学性能。振动翼设计的一些例子包括乔治亚州技术学院的Entomopter，加州理工学院的“微型蝙蝠”和柏克莱的微型-机械飞行昆虫。
D.垂直起飞着陆无人机
对垂直起飞着陆(VTOL)无人机系统在过去10-15年发展并不顺利。技术上的挑战和巨大的费用支出导致了一次次地取消该项目。过去的“事故”包括EADS公司的Seamos无人机和Bombardier公司的CL-327无人机。
尽管垂直起飞着陆无人机在性能上存在巨大的缺陷，但它们仍然拥有特殊的发展空间，尤其是在水面船只和城市战斗中，作战空间非常有限的情况下。在隐蔽旋翼、合成制造业程序、鸭式旋翼方面取得的技术进步使得垂直起飞着陆无人机更小、更便于携带，同时了也确保了其在未来战场上应用的前景。
垂直起飞着陆无人机为我们提供一个小型而又高度机动的平台，可以在头顶上方进行监视、遥感、通信中继以及最终的隐蔽侦察监视。低成本的垂直起飞着陆无人机与有人机比较对于情报、预警与侦察来说更具有吸引力。它们难以被发现，暴露迹象少。与有人机相比它们不仅费用少，可以减少人员伤亡而且便于携带。隐蔽旋转翼已经应用到了STAerospace的立式起落飞机与扇尾飞机中，和联盟的航空宇宙的iSTAR，这与外露的直升机机翼设计相比是巨大的创新。除改进了系统安全之外，隐蔽旋翼可以减少垂直起飞着陆无人机的直径而且不影响其性能。
革命性的制造程序降低了制造可以提高垂直起飞着陆无人机性能的复杂旋翼的费用。A160蜂鸟无人机没有采用通过结合与轮轴相连的轻型旋翼，而是采用碳纤维合成材料制成的旋翼，该旋翼的浆片是锥形的，从根部到末端拥有不同的交叉截面。由于旋转翼的桨叶的强度从根部到末端是不同的，所以可以使旋翼系统更坚硬，而且不需要铰链，该该旋翼系统与具有同样升力的普通直生机旋翼系统相比的特点是直径较大，圆盘较小。旋转翼的桨叶由电机驱动，具有每分钟140到350转的转速。由于圆盘小而且旋翼末端的高速度，可变速的旋翼系统能够提供低功率的悬停能力。
具有革命性的X-50鸭式旋转翼/固定翼(CRW)“蜻蜓”概念无人机结合了垂直起飞着陆能力和固定翼飞机两者的优点。X-50鸭式旋转翼/固定翼(CRW)“蜻蜓”概念无人机的旋转翼可以在空中停止，这就使它同时具有垂直起飞着陆和高速飞行的能力。
E.无人战斗机
军事组织一直认为无人机是传感器平台，而由于考虑到有人机可以进行实时决策而使有人机成为了射击平台。然而，二个主要的因素已经促使这种观念的变化，人们更倾向于将无人机作为打击平台：飞行员生理极限以及需要缩小传感器到射手的时间。
无人战斗机(UCAV)可以不用考虑飞行员的生理限制。不像有人战斗机，无人战斗机可以不必考虑重力加速度，不需要控制机内环境，如温度、压力和氧气，可以作到真正的大无畏，可以处理多源信息并可以对信息进行实时多任务处理。
同时，科索沃战争中的经验使我们重新审视“观察——定位——决定——行动”(OODA)循环，以减少传感器和射手之间的时间差。在战争期间，被“捕食者”无人机发现的目标并没有被消灭掉，原因是意大利部署攻击飞机对这些目标作出反应需要一段时间。
为了要缩短传感器到射手的周期，美军尝试使“捕食者”无人机来发射“地狱之火”导弹，在2001年2月第一发导弹成功地消灭了一个静止的陆军坦克。AGM- 114“地狱之火”导弹武装后的“捕食者”在“持久的自由”行动中得到了进一步的战场检验，暂时性解决了打击时间敏感目标的问题。然而，这一临时性举动是迈向终极战斗无人机的重要一步。为了完成对敌人防空压制(SEAD)这样的高风险任务，隐形、高速、装备有下一代武器系统的无人战斗机是代替有人战斗机具有较高效费比的选择。法国和美国计划将于2012-2020装备战斗无人机。
F.网络中心战的关键组成部分
网络中心战的概念体现了作战方式的变化，作战人员获得信息的传统渠道是集中的情报中心，而现在他们通过网络中心战的方式从传感器获得直接、实时的信息。
网络中心战的主要原则就是要保证部署大量的无人机，包括信息融合与各种传感器，以更好地利用信息以及打击目标。
在这一框架中，除作为传感器和射手平台之外，无人机也将作为空中通信的枢纽，为机动部队提供移动的网络，而不像人造卫星。这可以节省资源使有人机去完成具有更大价值的任务，同时提供了维持可靠通信效费比更高的手段。然而，军事的计划者已经承认，在传感器、射手、知识和指挥网格之间,尤其是处理高分辨率图象与视频信息时，处理带宽和分享信息将会是一个梦魇。
除了作为分散的网络体系的平台之外，无人机将会促进接口标准化，如负载量、信息链、控制站，使这些接口“即插即用”，使用户可以根据特定的任务或需要自定义自己的无人机系统。由于标准化的接口，对于发展新能力的费用将会极大地降低。


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