美國(guó)國(guó)防部的無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)機(jī)隊(duì)可實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)情報(bào)、監(jiān)視和偵察（ISR），而不會(huì)危及軍事人員，而且成本低于有人駕駛飛機(jī)。

無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)（UAS）的范圍從真正的便攜式手動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)到直升機(jī)或商用飛機(jī)大小的飛機(jī)。對(duì)于美國(guó)國(guó)防部（DoD）來說，UAS的采購和運(yùn)營(yíng)成本也比載人同行便宜得多。

根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的定義，UAS是：“飛機(jī)本身以及操作無人駕駛飛機(jī)所必需的所有相關(guān)支持設(shè)備，控制站，數(shù)據(jù)鏈路，遙測(cè)，通信和導(dǎo)航設(shè)備等。

該系統(tǒng)的飛行部分，即無人駕駛飛機(jī)（UA），由飛行員通過地面控制系統(tǒng)飛行，或使用機(jī)載計(jì)算機(jī)，通信鏈路或被認(rèn)為對(duì)UA安全運(yùn)行至關(guān)重要的任何其他設(shè)備自主飛行。大多數(shù)軍用無人機(jī)攜帶某種有效載荷，收集信息并將其（通常是實(shí)時(shí)）傳輸給地面用戶，以提供增強(qiáng)的態(tài)勢(shì)感知能力。

小型無人機(jī)系統(tǒng)開發(fā)

在開發(fā)小型UAS時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須在狹窄的尺寸、重量和功耗（SWAP）限制內(nèi)工作。增加重量克以改善任何給定功能可以減少飛行時(shí)間，因此“必須根據(jù)客戶需求仔細(xì)評(píng)估權(quán)衡，”AeroVironment Inc.無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)公司項(xiàng)目經(jīng)理Chuck Strawbridge說。

在足跡方面，AeroVironment的Raven無人機(jī)翼展為4.5英尺，重4.5磅，可以飛行60到90分鐘。它是美國(guó)艦隊(duì)中最多產(chǎn)的小型UAS-支持陸軍，海軍陸戰(zhàn)隊(duì)，空軍和特種作戰(zhàn)司令部。

手射的Raven的主要好處之一是它旨在“使軍事單位能夠在不投入士兵的情況下對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行情報(bào)，監(jiān)視和偵察”，Strawbridge指出。“工作隊(duì)可以使用它來監(jiān)控白天和夜間行動(dòng)中具有實(shí)時(shí)視頻功能的區(qū)域。

操作員可以使用手持式控制站控制小型UAS，該控制站具有彩色監(jiān)視器，可顯示從飛行器無線傳輸?shù)膱D像和數(shù)據(jù)。另一種選擇是在自動(dòng)駕駛儀上運(yùn)行它;操作員只需確定他們想要查看的內(nèi)容，自動(dòng)駕駛儀即可管理飛行。“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的地面站控制著航空環(huán)境的所有小型無人機(jī)，以確保互操作性和運(yùn)營(yíng)效率，”斯特勞布里奇說。

范圍能力因 UAS 而異。例如，在航空環(huán)境的小型UAS系列中，美洲獅AE的射程為15公里，而烏鴉的射程為10公里，黃蜂AE和史萊克垂直起降的射程均為5公里。。

“我們?cè)O(shè)計(jì)了UAS的各個(gè)方面，以便在現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中有效可靠地運(yùn)行，Puma AE和Wasp AE‘所有環(huán)境’車輛能夠降落在鹽或淡水中，或在地面上。所有這些都在小雨和風(fēng)力條件，炎熱的天氣和高海拔地區(qū)運(yùn)行，“斯特勞布里奇補(bǔ)充道。

AeroVironment的小型UAS通常依賴于光電和紅外傳感器，用于加密通信的數(shù)字鏈路，自動(dòng)駕駛儀，磁力計(jì)，陀螺儀，高度計(jì)以及其他對(duì)可靠性，性能和可靠性至關(guān)重要的技術(shù)。

“COTS（商用現(xiàn)成）設(shè)備在可用時(shí)使用，并且由于SWaP（尺寸，重量和功率）限制而使用嵌入式處理器和高度集成的可編程設(shè)備，”Strawbridge指出。

AeroVironment的所有小型無人機(jī)都使用電力推進(jìn)技術(shù) - 使它們安靜，清潔，并由易于運(yùn)輸和可充電的電池供電。

在能力方面，小型UAS旨在幫助士兵輕松獲得態(tài)勢(shì)感知。例如，在山脊線上前進(jìn)的小隊(duì)需要知道另一邊有什么。由于小隊(duì)通常不擁有或控制自己的大型航空資產(chǎn)，因此小型無人機(jī)代表了一種快速獲得情境洞察力的方法，這可能意味著安全通道和危險(xiǎn)交火之間的區(qū)別。

“攜帶在士兵背包中的烏鴉，黃蜂AE或Shrike VTOL系統(tǒng)可以在不到五分鐘的時(shí)間內(nèi)組裝，發(fā)射和操作，并為小隊(duì)提供周圍環(huán)境的即時(shí)鳥瞰圖，”斯特勞布里奇說。“另一個(gè)例子是使用小型UAS來監(jiān)控基地的周邊，或者以比其他方式更快速，更準(zhǔn)確的方式調(diào)查潛在威脅。

他補(bǔ)充說，這使得軍方以及執(zhí)法部門，環(huán)境，商業(yè)運(yùn)營(yíng)商和其他人員能夠“提高其行動(dòng)的有效性，效率和安全性”。

它還有助于顯著降低成本。國(guó)防部超過85%的無人駕駛飛機(jī)由航空環(huán)境的UAS組成，但它只占國(guó)防部UAS總支出的不到5%。

更大的無人機(jī)可以攜帶有效載荷

較大的UAS，如諾斯羅普·格魯曼航空航天系統(tǒng)公司（弗吉尼亞州福爾斯徹奇，www.ngc.com）的MQ-8“火偵察兵”，其大小與貝爾407直升機(jī)大致相當(dāng)，重達(dá)3，150磅，提供比載人同行更大的耐力和更低的運(yùn)營(yíng)成本。MQ-8經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，可在海上任何帶有直升機(jī)甲板的海軍艦艇上安全操作。自主飛機(jī)只需從船上的地面站用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制即可。其先進(jìn)的控制站使用美國(guó)海軍的戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)，戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈路和通信，而模塊化的任務(wù)有效載荷能力可以持續(xù)增長(zhǎng)到新的有效載荷。

通過使用包括電光/紅外傳感器、激光測(cè)距儀/照明器和海上雷達(dá)在內(nèi)的有效載荷，“火警偵察兵”可以定位和識(shí)別戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)，跟蹤和照亮它們，并準(zhǔn)確地提供目標(biāo)數(shù)據(jù)以打擊平臺(tái)，以及執(zhí)行任何必要的戰(zhàn)后損害評(píng)估。

諾斯羅普·格魯曼公司“在我們大型無人駕駛飛行器上利用軟件，特別是在車輛管理系統(tǒng)方面，”諾斯羅普·格魯曼公司消防偵察兵計(jì)劃的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Tom Twomey說。MQ-8具有“12小時(shí)的續(xù)航能力，可以從地面站運(yùn)行150海里，”Twomey補(bǔ)充道。“它還被設(shè)計(jì)為在與載人直升機(jī)相同的惡劣環(huán)境中運(yùn)行。

大型無人機(jī)的主要好處與較小的無人機(jī)相似：能夠在危險(xiǎn)區(qū)域或敵對(duì)領(lǐng)土內(nèi)執(zhí)行海上和陸上ISR任務(wù)，而無需冒險(xiǎn)駕駛飛機(jī)。

“美國(guó)海軍現(xiàn)在還將無人駕駛飛機(jī)與有人駕駛飛機(jī)相結(jié)合，作為力量倍增器 - 能夠以更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間覆蓋更多的區(qū)域，并以更低的成本向國(guó)防部提供，”Twomey指出。

審核編輯：郭婷