无人机发展美国无人机路线图

LOGO美 国 无 人 机 路 线 图2008年 11月 19日 一二三四 主 题 一 、 概 述 美 国 “ 2000 2025 无 人 机 路 线 图 ”Unmanned Aerial Vehicles Roadmap 20002025美 国 “ 2005 2030 无 人 机 路 线 图 ” Unmanned Aircraft System Roadmap 20052030 美 国 “ 2002 2027 无 人 机 路 线 图 ”Unmanned Aerial Vehicles Roadmap 20022027 美 国 “ 2007 2032 无 人 机 路 线 图 ”Unmanned System Roadmap 20072032 一 、 概 述 （ 续 ）相 继 推 出 的 四 个 版 本 的 无 人 机 路 线 图 反 映 ：美 国 对 无 人 机 系 统 的 最 新 认 识1 美 国 无 人 机 系 统 开 发 的 最 新 进 展2 美 国 对 无 人 机 系 统 的 最 新 需 求 3 美 国 无 人 机 系 统 未 来 的 发 展 进 程4 一 、 概 述 （ 续 ）“ 路 线 图 ” 解 决 的 问 题 ：为 满 足 这 些 军 事 需 求 要 发 展 哪 些 新 技 术无 人 机 系 统 能 满 足 何 种 军 事 需 求 这 些 新 技 术 何 时 能 够 实 现 平 台 技 术通 信 技 术有 效 载 荷 等 技 术 处 理 器 技 术制 定 “ 路 线 图 ” 的 目 的 ： 协 助 美 国 国 防 部 决 策 者 规 划 无 人 机 研 发 与 采 办 的 长 期 战 略 指 导 工 业 界 有 序 地 进 行 无 人 机 相 关 技 术 的 开 发 工 作 一 、 概 述 （ 续 ）“ 路 线 图 ” 的 框 架 ：1.概 述2.无 人 机 系 统 发 展 现 状 3.无 人 机 系 统 任 务 需 求 4.无 人 机 系 统 所 涉 及 的 主 要 技 术 5.无 人 机 系 统 的 作 战 使 用 6.无 人 机 系 统 发 展 路 线 图 前 三 版 路 线 图 框 架 基 本 一 致共 6部 分 ： 1.概 述2.战 略 规 划 和 方 针 政 策3.互 用 性 和 标 准4.无 人 机 系 统 任 务 需 求5.组 织 工 作 6.无 人 机 系 统 所 涉 及 的 主 要 技 术 7.国 际 合 作第 四 版 路 线 图 框 架 变 化 较 大共 7部 分 ：附 录 附 录 A 无 人 机 发 展 现 状B 通 用 机 器 人 系 统C 海 上 无 人 机 系 统D 无 人 机 系 统 信 息E 任 务 领 域 定 义 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容本 部 分 将 从 5个 方 面 介 绍 美 国 无 人 机 路 线 图 ：123 4 5 无 人 机 系 统 发 展 现 状 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 美 国 已 研 制 了 上 百 种 无 人 机 系 统 ， 路 线 图 涉 及 40种 参 加 四 次 局 部 战 争 的 无 人 机 有 30多 种 目 前 列 装 和 计 划 发 展 的 无 人 机 主 要 有 10种 左 右 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）本 节 将 从 以 下 6个 部 分 介 绍 美 国 无 人 机 系 统 的 发 展 现 状 ：已 列 装 的 无 人 机 系 统1.1 试 验 验 证 无 人 机 系 统 项 目1.2 微 小 型 无 人 机 系 统1.3 概 念 探 索 无 人 机 系 统1.4 无 人 飞 艇 系 统1.5 各 军 兵 种 无 人 机 系 统 发 展 现 状1.6 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 1.1 已 列 装 的 无 人 机 系 统 】 已 交 付 120架 /已 计 划 采 购 77架1994年 的 先 进 概 念 技 术 演 示 (ACTD)项 目 ，1997年 转 变 为 空 军 项 目 。 2001年 ， 空 军 成 功 演 示了 该 机 使 用 “ 海 尔 法 ” (Hellfire)反 坦 克 导 弹 的 能力 ， 并 因 此 将 其 编 号 由 RQ-1改 为 MQ-1。 总 重 ： 1020Kg 有 效 载 荷 ： 200Kg续 航 时 间 ： 24h/16h (带 外 挂 ) 最 大 /巡 航 速 度 :220/130Km/h升 限 ： 7600m 发 动 机 : Rotax 914F 功 率 115马 力传 感 器 ： 光 电 /红 外 雷 神 AN/AAS-52 合 成 孔 径 雷 达 诺 斯 罗 普 格 鲁 门 AN/ZPQ-1 武 器 ： 2枚 AGM-114 1.1.1 MQ-1“捕 食 者”(Predator) 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 12架 /已 计 划 采 购 61架 1998年 2月 ， “ 全 球 鹰 ” 完 成 首 飞 ， 2001年 3月 由 先 进 概 念 技 术 演 示 项 目 转 入 工 程 制 造 与 发 展 阶 段 。两 种 型 别 ： RQ-4A(第 10批 次 飞 机 )和 RQ-4B(第 20、 30、40批 次 飞 机 )的 尺 寸 和 性 能 有 差 别 。 Hawk RQ-4A总 重 :12000Kg有 效 载 荷 :890Kg续 航 时 间 :32h最 大 /巡 航 速 度 :650/630Km/h升 限 :19000m RQ-4B总 重 :14600Kg有 效 载 荷 :1360Kg续 航 时 间 :28h最 大 /巡 航 速 度 :630/580Km/h升 限 :18000m 发 动 机 : AE-3007E 推 力 7600磅 力 (劳 斯 莱 斯 )传 感 器 :光 电 /红 外 传 感 器 : 光 电 /红 外 、 信 号 情 报 设 备 合 成 孔 径 雷 达 / 合 成 孔 径 雷 达 /雷 神 移 动 目 标 移 动 目 标 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 11架 /已 计 划 采 购 73架MQ-9“死 神 ” 是 “ 捕 食 者 ” (Predator)改型 ， 主 要 用 于 对 关 键 敏 感 目 标 的 打 击 ， 也 可 作为 情 报 收 集 。 MQ-9项 目 2001年 首 飞 ， 2004年空 中 作 战 司 令 部 己 部 署 到 作 战 部 队 。 总 重 ： 4700Kg 有 效 载 荷 ： 1700Kg续 航 时 间 ： 24h/4-20h (带 外 挂 ) 最 大 /巡 航 速 度 :425/220Km/h升 限 ： 15000m 发 动 机 : TPE-331-10Y 功 率 900轴 马 力 （ 霍 尼 韦 尔 ） 传 感 器 ： 光 电 /红 外 /激 光 测 距 仪 /激 光 指 示 器 合 成 孔 径 雷 达 /移 动 目 标 指 示 器 武 器 ： 4枚 220Kg量 级 或 10枚 110Kg量 级 的 弹 药1.1.3 MQ-9“死 神”（“捕 食 者”B ） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 175架 33架 可 用 /已 停 产 1986年 RQ-2B“先 锋 ” 装 备 海 军 和 海 军陆 战 队 。 该 机 最 初 装 备 作 战 舰 艇 ， 为 火 炮 射 击提 供 弹 着 点 观 测 ， 后 来 又 用 于 执 行 侦 察 和 监 视任 务 。 海 军 已 在 2002财 年 停 止 该 机 的 使 用 ， 并将 该 系 统 转 交 给 了 海 军 陆 战 队 。 总 重 ： 190Kg 有 效 载 荷 ： 35Kg续 航 时 间 ： 5h 最 大 /巡 航 速 度 :200/120Km/h 升 限：4500m发 动 机 : SF 350， 功 率 26马 力 传 感 器 ： 光 电 /红 外 ， Tamam POP 200/300 1.1.4 RQ-2B“先 锋”(Pioneer) 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 15架 已 计 划 采 购 75架“ 海 王 星 ” 海 上 发 射 和 回 收 的 小 型 无 人 机 。它 装 在 一 个 72 30 20英 寸 的 容 器 中 ， 容 器 也 是 无人 机 的 压 缩 空 气 弹 射 发 射 器 。 “ 海 王 星 ” 可 由 小 型水 面 舰 艇 发 射 ， 在 开 放 水 域 回 收 。 2002年 1月 原 型 机做 了 首 次 飞 行 ， 2004年 2月 开 始 交 付 部 队 。 总 重 ： 59Kg 有 效 载 荷 ： 9Kg续 航 时 间 ： 4h 最 大 /巡 航 速 度 :115/110Km/h 升 限 ： 2400m发 动 机 : 2冲 程 发 动 机 功 率 15马 力 传 感 器 ： 光 电 /红 外1.1.5 RQ-15 “海 王 星”（Neptune） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 80架 /服 役 54架 RQ-5“猎 人 ” 无 人 机 ， 1999装 备 部 队 。 2004财 年 RQ-5A改 MQ-5B， 可 携 带 “ 蝰 蛇 ” 和 BLU-108两种 弹 药 。 从 2007财 年 开 始 ， 增 程 多 用 途 (ER MP)无人 机 逐 步 开 始 取 代 该 机 。 “ 猎 人 ” 无 人 机 预 计 服 役 到2009年 。 RQ-5A总 重 :730Kg有 效 载 荷 :90Kg续 航 时 间 :11h最 大 /巡 航 速 度 :200/165Km/h升 限 :12000m MQ-5B总 重 :810Kg有 效 载 荷 :90Kg续 航 时 间 :18h最 大 /巡 航 速 度 :200/165Km/h升 限 :12000m 发 动 机 :摩 托 固 斯 （ 2） ， 重 油 发 动 机 (航 空 煤 油 ) 功 率 57马 力 2 传 感 器 :光 电 /红 外 ， Tamam MOSP 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 232架 /已 计 划 采 购 392架 陆 军 于 1999年 12月 选 择 了 RQ-7“影 子 ” 200来满 足 旅 级 部 队 的 无 人 机 需 求 ， 以 支 援 地 面 机 动 指 挥 官 。2004年 改 进 型 为 RQ-7B。 2006年 海 军 陆 战 队 选 择“ RQ-7B影 子 ” 200代 替 “ 先 锋 ” 无 人 机 ， 并 从 2007年5月 开 始 将 13套 （ 52架 ） 装 备 无 人 机 系 统 中 队 。 RQ-7A总 重 :150Kg有 效 载 荷 :27Kg续 航 时 间 :5h最 大 /巡 航 速 度 :200/130Km/h升 限 :4300m RQ-7B总 重 :170Kg有 效 载 荷 :27Kg续 航 时 间 :7h最 大 /巡 航 速 度 :195/110Km/h升 限 :4550m 发 动 机 :AR-741 功 率 38马 力 传 感 器 :光 电 /红 外 Tamam POP 300 Tamam POP 300 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 计 划 采 购 132架 MC-1C“天 空 勇 士 ” 无 人 机 由 空 军 MQ-1“捕食 者 ” 无 人 机 派 生 而 来 ， 作 为 旅 级 的 地 面 战 斗 支 援 ，具 有 长 时 间 侦 察 和 攻 击 能 力 。 2004财 年 开 始 获 得 拨款 ， 在 2007年 形 成 初 始 作 战 能 力 。 总 重 :1450Kg 有 效 载 荷 :360/220Kg 外 挂 续 航 时 间 :40h（ 110Kg有 效 载 荷 ） 最 大 /巡 逻 速 度 :240/110Km/h升 限 :7600m 发 动 机 :Thielert柴 油 机 功 率 135马 力传 感 器 :光 电 /红 外 /激 光 测 距 仪 /激 光 指 示 器 合 成 孔 径 雷 达 /移 动 目 标 指 示 器 （ SAR/MTI） 武 器： AGM-114“ 海 尔 法 ” 反 坦 克 导 弹 GBU-44/B“ 蝰 蛇 打 击 ” 激 光 制 导 炸 弹 1.1.8 MQ-1C“天 空 勇 士 “ （ Sky Warrior） “ 增 程 多 用 途 ” (ER/MP)无 人 机 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 已 交 付 5架 已 计 划 采 购 192架 RQ-8A“火 力 侦 察 兵 ” 2000年 启 动 ， 2003年 陆 军选 择 了 有 4片 旋 翼 桨 叶 的 RQ-8B作 为 其 “ 未 来 战 斗 系统 ” (FCS)的级 无 人 机 ， 首 批 2架 原 型 机 在 2006年 交 付 。美 国 海 军 和 海 军 陆 战 队 也 选 定 了 MQ-8B型 无 人 直 升 机 来 实 施 侦 察 ,目 标 定 位 和 精 确 打 击 。总 重 ： 1430Kg 有 效 载 荷 ： 270Kg续 航 时 间 ： 6h 最 大 速 度 :210Km/h 升 限：6000m发 动 机 : 250-C20W 功 率 320轴 马 力 传 感 器 ： 光 电 /红 外 /激 光 测 距 仪 /激 光 指 示 器 1.2.1 RQ-8A/B“火 力 侦 察 兵”（Fire Sscout） 【 1.2 试 验 验 证 无 人 机 项 目 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）1.2.2 “全 球 鹰 ” 海 上 演 示 型 (GHMD)“ 全 球 鹰 ” 海 上 演 示 型 无 人 机 是 美 空 军 使用 的 RQ-4A全 球 鹰 系 统 的 改 型 ， 是 非 采 办演 示 项 目 ， 目 的 是 为 海 军 提 供 高 空 长 航 情 报搜 索 、 监 视 侦 察 (ISR)等 能 力 的 演 示 ， 以 促 进 海 军 无 人 机 使 用 作 战 概 念 、 条 令 、 战 术 、程 序 和 技 术 的 开 发 。 海 军 于 2003财 年 启 动 ，2005年 参 加 了 美 海 军 代 号 三 叉 戟 勇 士2005(Trident Warrior 05)军 事 演 习 。 已 交 付 2架 计 划 采 购 2架 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）属 重 大 防 务 采 购 计 划 项 目 ， 研 制 经 费 3.65亿 ， 采 购 经 费 22亿 （ 52架 “ 全 球鹰 ” ） ， 目 的 是 提 供 海 上 、 全 球 覆 盖 、 持 久的 情 报 监 视 侦 察 (ISR)能 力 。 “ 广 域 海 上 监 视 系 统 ” 可 对 方 圆 2000海里 的 区 域 日 复 一 日 、 年 复 一 年 进 行 24小 时 监视 。 原 型 机 选 用 “ 全 球 鹰 ” 无 人 机 改 装 ， 试 验 在 2011年 底 开 始 ， 小 批 量 生 产 2012年 开 始 ，2013年 交 付 ， 2014年 形 成 初 始 作 战 能 力 。 1.2.3 “广 域 海 上 监 视 系 统 ” (BAMS) 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 计 划 采 购 2架 （ X-47B ）美 国 国 防 部 高 级 研 究 计 划 局 （ DARPA） 项 目 ，起 初 1999年 是 空 军 和 海 军 各 自 的 原 型 机 发 展 计 划 。2004年 合 并 成 “ 联 合 无 人 空 战 系 统 ” 项 目 （ J-UCAS） ,由 空 军 牵 头 管 理 。 2006年 四 年 一 度 防 务 评 审 （ QDR）后 ， 转 向 海 军 并 重 组 为 “ 无 人 空 战 系 统 航 母 验 证 ”（ UCAS-D） 计 划 ， 选 用 (X-47B)验 证 机 。 定 于 2009年 11月 飞 行 测 试 ， 航 母 上 的 试 验 将 于 2012年 末 完 成 。 总 重 ： 21000Kg 有 效 载 荷 ： 2000Kg续 航 时 间 ： 9h 最 大 速 度 :850Km/h升 限 ： 12000m 发 动 机 : F100-PW-220U Power (SLS) 7600 lb 传 感 器 ： 光 电 /红 外 合 成 孔 径 雷 达 /移 动 目 标 指 示 器 电 子 支 援 设 备 武 器 ： 炸 弹 1.2.4 无 人 空 战 系 统 航 母 验 证 项 目 （ UCAS-D） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）2003年 “ 美 国 国 防 部 批 准 陆 军 未 来战 斗 系 统 (FCS)武 器 发 展 和 试 验 项 目 “ ， FCS是 一 种 按 网 络 中 心 战 理 念 设 计 的 ， 由 18个 核 心分 系 统 组 成 ， 包 括 1种 无 人 值 守 地 面 传 感 器 、 2种 无 人 值 守 弹 药 、 3种 无 人 地 面 车 辆 、 4种 建 制无 人 机 和 8种 有 人 驾 驶 地 面 车 辆 。 初 期 投 资 数额 高 达 150亿 美 元 。1.2.5 未 来 战 斗 系 统 (FCS) 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 1.3 微 小 型 无 人 机 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 1.4 概 念 探 索 无 人 机 】国 防 预 先 研 究 规 划 局 项 目 (DARPA) “ 全 球 观 测 者 ” （ Global Observer） 潜 射 无 人 机核 潜 艇 或 水 面 舰 艇 液 氢 燃 料 电 池 驱 动高 度 19500m,留 空 710天 MFX-2 “柔 性 蒙 皮 ” 变 形 无 人 机 实 现 机 翼 面 积 和 后 掠 角 分 别 改 变 ，获 得 不 同 飞 行 时 段 的 最 优 构 型 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 1.5 无 人 飞 艇 系 统 】 2005-2030无 人 机 系 统 线 路 图 开 始 把 无 人 飞 艇 列 入 无 人 机 系 统 范 畴 无 人 飞 艇 项 目 ， 包 括 自 由 飞 行 和 系 留 飞 艇 （ 浮 空 器 ） 主 要 完 成 侦 察 、 战 区 监 视 、 通 信 和 预 警 等 功 能 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 1.6 美 国 各 军 兵 种 无 人 机 系 统 发 展 现 状 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） * 2007年 一 月 已 批 准 小 型 战 术 无 人 机 进 入 采 办 程 序 （ 海 军 和 海 军 陆 战 队 ）*“ 影 子 ” 200“ 已 装 备 海 军 陆 战 队 52架 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）军 方 需 求 的 三 个 来 源 ：40年 无 人 机 使 用 经 验 的 积 累 9个 作 战 司 令 部 (COCOM)对 无 人 机 系 统 的 需 求 每 年 提 出 作 战 能 力 差 距 ， 05年 共 列 出 50项 （ 战 场 感 知 、 指 挥 控 制 、 后 勤 支 援 、 兵 力 应 用 和 兵 力 保 护 ） ， 27项 无 人 机 可解 决 参 谋 长 联 席 会 议 (JCS)对 需 求 的 评 估需 求 来 源 的 特 征 ： 直 接 来 至 应 用 （ 战 场 ） 综 合 多 方 面 考 虑 每 年 进 行 更 新 和 审 定 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）作战指挥部与无人机系统有关的应用IPL优先级表 红色现在无人机已承担，黄色目前正开发5个司令部列为第一级 二 美 国 、 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）u 小 型 ： 起 飞 重 量 小 于 25Kgu 战 术 ： 起 飞 重 量 在 25 Kg到 600 Kg间u 战 场 ： 起 飞 重 量 在 25 Kg到 600 Kgu 作 战 ： 按 攻 击 平 台 设 计 ， 带 内 埋 炸 弹 舱 或 外 部 武 器 挂 架 ， 起 飞 重 量 600Kg以 上无 人 机 18项 任 务 分 级按 4个 基 本 类 别最 紧 迫 的 需 求 ： u 侦 察 （ 含 电 子 侦 察 ）u 目 标 识 别 与 指 示u 反 雷 战 （ 地 雷 和 水 雷 ） （ 新 版 强 调 ）u 化 学 /生 物 侦 察 （ 新 版 强 调 ） 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）回 答 的 问 题 ： 为 获 得 所 期 望 的 军 事 能 力 需 求 ， 未 来 25年 无 人 机 系 统需 要 取 得 哪 些 进 步 ？与 无 人 机 系 统 最 密 切 相 关 的 四 个 技 术 领 域 ： 处 理 器 技 术 平 台 技 术 通 信 技 术 有 效 载 荷 技 术 处 理 器 技 术 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）平 台 技 术 包 括 机 体 、 控 制 和 推 进 等 内 容3.1.1 机 体 机 发 展 预 测 ： 未 来 无 人 机 可 能 采 用 扭 曲 蒙 皮 进 行 飞 行 控 制 （ 一 种 生 物 高 聚 合 物 ， 抗 拉 强 度 是 钢 的 2倍 ， 比 碳 复 合 材 料 轻 25%） 自 修 复 复 合 材 料 或 再 生 式 复 合 材 料 能 使 结 构 损 坏 后 再 生 【 3.1 平 台 技 术 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）3.1.2 控 制 无 人 机 自 主 能 力 分 为 10个 级 别 制 约 无 人 机 达 到 高 级 别 自 主 能 力 的 因 素 ： 计 算 机 技 术 （ 运 算 速 度 ） 通 信 技 术 （ 带 宽 和 速 度 ） 人 工 智 能 技 术 （ 认 知 能 力 、 理 论 模 型 和 计 算 方 法 等 ）美 国 公 布 的 无 人 机 自 主 能 力 分 级 图 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）3.1.3 推 进 技 术无 人 机 采 用 的 推 进 系 统 ： 燃 气 涡 轮 、 活 塞 式 发 动 机 电 池 组 和 太 阳 能 电 池 正 在 研 究 的 超 燃 冲 压 发 动 机 燃 料 电 池 等都 安 排 了 相 应 的 研 究 计 划 2015 年 涡 喷 发 动 机 达 到 目 标 ： 推 重 比 增 加 50%， 耗 油 率 降 低 10% 有 先 研 究 重 油 发 动 机 （ HFE） ， 能 够 稳定 可 靠 应 用 于 小 型 无 人 机 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 3.2 通 信 技 术 】 激 光 通 信 的 数 据 传 输 率 比 射 频 数 据 传 输 率 高 2 5个 量级 ， 但 必 须 突 破 激 光 链 路 能 够 被 捕 获 和 维 持 的 关 键 技术 （ 先 进 的 指 示 、 捕 获 和 跟 踪 技 术 ） ； 射 频 数 据 链 具 有 较 好 的 全 天 候 适 应 能 力 ， 2025年 前 ，射 频 技 术 和 激 光 技 术 的 研 究 将 共 同 继 续 发 展 ； 建 立 以 网 络 为 中 心 的 通 信 系 统 ， 系 统 要 有 足 够 的 容 量 、 稳 定 性 、 可 靠 性 、 强 大 的 联 通 性 和 互 操 作 性 。 数 据 链 路 传 输 速 率 与 未 来 无 人 机 的 能 力 有 直 接 的 关 系 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）当 前 和 未 来 将 应 用 于 无 人 机 的 有 效 载 荷 可 被 划 分 为 4类 ：五 种 通 用 传 感 器 （ 光 电 、 雷 达 、 信 号 、 气 象 、 生 化 )中 继 (通 信 系 统 、 导 航 信 号 )武 器货 物 (传 单 、 补 给 品 )以 及 他 们 的 组 合 。 一 般 有 效 载 荷 所 占 总 重 的 10 20 【 3.3 有 效 载 荷 技 术 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）3.3.1 传 感 器 完 成 无 人 机 系 统 任 务 依 赖 于 传 感 器 ， 达 到 好 的 效 果 ， 还 需 突 破 相 关 的 关 键 技 术 。 预 测 从 现 在 到 2015年 传 感 器 发 展 趋 势 ： 传 感 器 能 力 预 测 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）3.3.2 通 信 中 继无 人 机 作 为 空 中 通 信 节 点 (ACN)结 论 ： 用 ACN比 使 用 卫 星 能 更 灵 敏 、 更 有 效 地 满 足 战 术 通 信 需 求 ACN能 通 过 弥 补 容 量 和 连 通 性 的 不 足 有 效 增 强 战 场 上 卫 星 的 能 力 卫 星 比 无 人 机 更 适 合 满 足 大 容 量 、 全 球 性 通 信 的 需 求 无 人 机 作 为 空 中 通 信 节 点 (CAN)具 有 的 特 点 ： 能 增 强 战 场 间 通 信 系 统 和 战 术 通 信 系 统 的 容 量 和 连 通 性 ； 更 有 效 使 用 带 宽 ； 将 通 信 延 伸 到 了 拒 绝 卫 星 服 务 或 因 被 遮 盖 而 无 法 使 用 卫 星 服 务 的 地 区 ； 扩 大 了 现 有 地 形 视 距 (LOS)通 信 系 统 的 有 效 范 围 ； 接 收 功 率 强 度 比 卫 星 有 显 著 改 善 ， 提 高 了 接 收 信 号 和 对 抗 干 扰 的 能 力 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）3.3.3 武 器无 人 机 要 求 同 等 杀 伤 效 能 小 型 化 武 器 ： 制 导 精 确 度 高 高 效 能 战 斗 部美 国 无 人 机 的 候 选 机 载 武 器 ： GBU-38、 39 、 40航 空 制 导 炸 弹 AGM-65“小 牛 ” 空 地 导 弹 AGM-114“海 尔 法 ” 反 坦 克 导 弹 LOCAAS (Low-Cost Autonomous Attack System)低 成 本 自 主 攻 击 系 统 BAT (Brilliant Anti-Tank)智 能 反 装 甲 子 炸 弹 “ 毒 蛇 打 击 ” 制 导 炸 弹定 向 能 武 器 等 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 3.4 处 理 器 技 术 】 无 处 理 器 要 有 与 人 一 样 的 思 考 速 度 、 存 储 能 力 和 环 境 适 应 能 力 ， 才 能 完全 取 代 飞 行 员 的 功 能 。 到 2030年 ， 有 望 出 现 一 亿 MIPS的 处 理 器 （ 相 当 人 的 速 度 ） 。 未 来 可 能使 用 光 学 处 理 器 、 生 物 化 学 处 理 器 、 量 子 干 涉 切 换 (QIS)处 理 器 和 分 子 电子 处 理 器 ， 这 将 使 处 理 器 的 速 度 大 大 提 高 （ 硅 半 导 体 发 展 到 极 限 ） 。 趋 势 ： 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）无 人 机 和 有 人 机 事 故 率 比 较 【 3.5 可 靠 性 】 飞 机 的 可 靠 性 与 成 本 是 密 切 相 关 的 同 样 的 累 计 飞 行 时 间 。 大 型 无 人 机 (如 捕 食 者 和 全 球 鹰 )的 事 故 率 与 有 人 机 F-16飞 机 大致 相 当 ； 小 型 无 人 机 (如 猎 人 、 影 子 等 )的 事 故 则 比 有 人 机 的 高 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）无 人 机 的 事 故 主 要 来 自 飞 行 控 制 系 统 、 推 进 系 统 、 操 作 和 通 信 系 统 ： 飞 行 控 制 系 统 、 推 进 装 置 和 操 作 人 员 训 练 3个 方 面 占 无 人 机 故 障 的80%。 这 3个 方 面 提 高 可 靠 性 ， 可 大 大 降 低 无 人 机 的 总 事 故 率 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 3.6 生 存 力 】 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）作 战 概 念 开 发 ： 陆 军 、 海 军 和 空 军 有 各 自 的 无 人 机 作 战 实 验 室 有 人 机 (主 要 是 攻击 直 升 机 )与 无 人机 的 协 同 作 战 ；无 人 机 在 城 市 作 战中 的 使 用 ；支 援 旅 及 旅 以 下 部队 作 战 ；微 型 无 人 机 的 作 战使 用 等 。陆 军 实 验 室 主 要 研 究 海 军 和 海 军 陆 战 队实 验 室 主 要 研 究 飞 行 中 展 开 机 翼 、 舰上 系 留 式 悬 停 诱 饵 ； 开 发 新 的 作 战 方 案 、技 术 、 战 术 、 流 程 以及 应 用 技 术 ； 无 人 机 航 母 空 中 联 队作 战 等 。 空 军 进 行 的 主 要 研 究 空 中 交 通 防 撞 /规避 ； 无 人 机 用 于 基 地保 护 ， 支 援 特 种部 队 ； 有 人 机 控 制 无 人机 验 证 研 究 等 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）实 战 中 暴 露 出 的 问 题 ： 1. 无 人 机 系 统 承 担 感 知 和 攻 击 两 项 任 务 时 的 容 易 产 生 冲 突 ；2. 执 行 任 务 的 能 力 严 重 受 到 气 象 条 件 (尤 其 是 大 风 )影 响 ；3. 无 线 电 频 率 限 制 了 同 时 控 制 多 架 无 人 机 的 能 力 ；4. 必 须 进 行 统 一 指 挥 和 控 制 ， 把 无 人 机 作 战 支 援 置 于 优 先 的 地 位 ； 5. 必 须 采 用 网 络 中 心 手 段 对 无 人 机 进 行 综 合 和 实 施 互 操 作 ， 使 每 一 级 指 挥 员 都 有 态势 感 知 能 力 ；6. 引 起 链 路 中 断 的 频 率 干 扰 主 要 是 来 自 友 军 ； 7. 高 带 宽 无 线 数 据 通 信 ， 常 也 会 导 致 链 路 中 断 ；8. 需 要 把 无 人 机 空 域 和 国 家 空 域 进 行 集 成 ， 并 根 据 无 人 机 的 实 际 情 况 来 制 订 政 策 ，改 善 培 训 的 灵 活 性 和 逼 真 程 度 ;9. 必 须 具 有 全 面 综 合 的 分 布 式 构 型 来 优 化 带 宽 应 用 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）将 作 战 需 求 和 未 来 25年 发 展 的 新 技 术 联 系 起 来 ， 推 动 无 人 机 系 统研 发 计 划 的 进 程 。 路 线 图 含 3个 部 分 ： 无 人 机 系 统 能 力 路 线 图 无 人 机 系 统 任 务 路 线 图联 合 作 战 无 人 机 系 统 目 标 路 线 图 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 5.1 无 人 机 系 统 能 力 路 线 图 】 新 的 技 术 能 力 实 现 的 时 间 进 程 提 出 作 战 需 求 预 测 技 术 实 现 并 可 能 形 成 能 力 时 间 能 力 实 例 无 人 机 系 统 能 力 实 例 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ） 将 预 测 具 备 的 能 力 与 当 前 和 计 划 无 人 机 系 统 项 目 进 行 综 合 ， 形 成无 人 机 系 统 能 力 路 线 图 : 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 5.2 无 人 人 机 系 统 任 务 路 线 图 】 新 的 作 战 任 务 能 实 现 的 时 间 进 程 未 来 25年 ， 两 方 面 任 务 需 要 推 动 无 人 机 系 统 的 设 计 和 开 发 。 即 ： 一 是 注 重 有 效 载荷 能 力 和 续 航 能 力 ； 二 是 注 重 自 动 化 、 生 存 能 力 和 武 器 的 使 用 。 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 5.3 联 合 作 战 无 人 系 统 目 标 路 线 图 】 作 战 司 令 部 部 （ COCOM） 的 作 战 任 务 和 能 力 需 求 项 目 启 动 和 达 到 目 标 的 时 间 进 程 美 国 防 部 无 人 系 统 联 合 作 战 目 标 路 线 图 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）【 5.4 无 人 机 系 统 发 展 目 标 】 1. 对 能 在 高 危 险 环 境 下 执 行 压 制 敌 方 防 空 /攻 击 和 电 子 攻 击 /情报 、 监 视 、 侦 察 任 务 的 联 合 无 人 空 战 系 统 进 行 开 发 和 作 战 评 估 ; 2. 为 所 有 无 人 机 部 署 通 用 数 据 链 系 统 ， 提 高 防 拦 截 、 抗 干 扰 和反 截 获 能 力 ； 3. 确 保 为 所 有 具 有 全 方 位 视 频 能 力 的 无 人 机 制 定 的 元 数 据 标 准与 现 有 的 美 国 国 家 地 理 空 间 情 报 局 (NGA)的 标 准 兼 容 ；4. 制 定 使 无 人 机 进 入 受 控 和 非 受 控 区 域 的 政 策 、 标 准 和 步 骤 ， 包 括 ： 无 人 机 系 统 设 计 、 制 造 、 测 试 等 适 航 标 准 的 制 定 与 实 施 ；开 发 无 人 机 自 动 规 避 能 力 等 ； 二 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 内 容 （ 续 ）5. 完 善 联 合 协 同 作 战 能 力 ， 提 高 无 人 机 系 统 的 效 率 ；6. 加 强 高 性 能 无 人 机 发 动 机 和 重 油 发 动 机 的 研 发 ， 为 无 人 机 提 供可 靠 动 力 ； 7. 提 高 无 人 机 抗 恶 劣 气 象 条 件 的 能 力 ， 以 获 得 更 高 的 任 务 效 率 ；8. 确 保 无 人 机 携 带 的 武 器 标 准 化 和 有 效 控 制 ， 开 发 标 准 的 无 人 机系 统 武 器 接 口 ；9. 建 立 更 加 灵 活 的 测 试 和 后 勤 保 障 机 制 ， 支 持 对 已 部 署 无 人 机 系统 进 行 快 速 综 合 。第 四 版 本 （ 2007年 版 本 ） 路 线 图 更 重 视 发 展 跨 作 战 区 域 的 无 人 机 系 统 作 战 能 力 ， 围 绕 此 目 的 提 出 ： 建 立 并 贯 彻联 合 作 战 标 准 ， 确 保 通 用 性 和 军 种 间 的 协 调 。 三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 美 国 根 据 反 恐 战 争 和 无 人 机 技 术 开 发 过 程 中 积 累 的 大 量 经 验 ， 不断 调 整 和 完 善 路 线 图 的 编 订 工 作 ， 使 每 版 路 线 图 即 涵 盖 对 前 期 无 人 机系 统 发 展 的 总 结 ， 又 体 现 出 对 未 来 25年 的 展 望 。 三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 （ 续 ）四 个 版 本 的 路 线 图 最 直 观 的 变 化 是 名 称 ： 2005版 名 称 由 无 人 机 变 为 无 人 机 系 统 ， 使 无 人 机 的 发 展 从 系 统 的 角 度 （ 飞 行 平 台 、 通 信 、 载 荷 ） 进 行 分 析 、 评 价 和 预 测 ， 为 无 人 机 系 统 未 来 解 决 通用 化 、 互 操 作 性 、 与 整 个 作 战 系 统 的 综 合 等 问 题 提 供 了 基 础 。 2007版 名 称 由 无 人 机 系 统 变 为 无 人 系 统 ， 包 括 无 人 机 (UAS)、 无 人 驾 驶 地面 车 辆 （ UGV） 、 无 人 驾 驶 海 上 航 行 器 （ UMV） 。 无 人 系 统 的 技 术 和 能 力 有 许 多相 似 特 性 ， 可 以 组 成 一 个 系 统 协 同 作 战 。 三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 （ 续 ）2005版 提 出 扩 展 的 任 务 ：电 子 干 扰 、 通 信 截 听 、 隐 含 电 磁 频 谱 的 图 像 生 成 、 弱 信 号 测量 等 领 域 ;无 人 机 装 备 射 频 /定 向 能 武 器 ， 执 行 侵 入 、 窃 听 、 接 管 控 制或 攻 击 敌 网 络 的 任 务 等 领 域 。2007版 重 点 发 展 和 完 善 的 任 务 ：探 测 水 鱼 雷 ； 探 测 生 化 、 放 射 性 及 核 武 器 威 胁 目 标 ；最 先 计 划 的 工 作 是 提 高 对 无 人 系 统 收 集 到 的 数 据 进 行 数 据 综 合 的方 法 研 究 ， 确 保 作 战 指 挥 员 具 有 即 时 访 问 权 限 。 三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 （ 续 ） 2007版 专 门 用 一 章 论 述 无 人 机 系 统 的 互 操 作 和 标 准 贯 彻 联 合 标 准 实 现 通 用 数 据 链 、 数 据 接 口 采 用 通 用 的 情 报 、 监 视 与 侦 察 系 统 采 用 跨 军 种 无 人 机 和 有 人 机 综 合 使 用 的 作 战 模 式 提 高 数 据 分 发 与 组 网 能 力 三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 （ 续 ） 07版 专 门 一 章 ” 有 组 织 的 工 作 ， 建 立 了 专 门 的 无 人 机 管 理 机 构 2000年 以 后 ， 对 无 人 机 系 统 的 投 入 急 剧 增 长 2007年 投 资 预 算 调 整 ， 增 加 经 费 投 入 2008年 计 划 投 入 25.37亿 美 元 ， 2010年 投 入 37.66亿三 、 美 国 无 人 机 路 线 图 的 主 要 变 化 及 分 析 （ 续 ）