无人作战（zhàn）平台已成为美国海军装备体系的重要（yào）组成（chéng）部分（fèn），并在历次局部战争和（hé）军事冲（chōng）突（tū）中发（fā）挥了重（chóng）要作用。为指（zhǐ）导无人作（zuò）战平台的发展，美国各（gè）军（jun1）种先后发布过无人机（jī）、无人（rén）艇、无人（rén）潜航器（qì）的发（fā）展规（guī）划。为避免（miǎn）重复建设，美军从2007年起发布《无人作战平台发展路线图》，确定了重点突破的关（guān）键技（jì）术（shù），为各军种发展无（wú）人作战（zhàn）平台提供了（le）基（jī）本指导，此后各军（jun1）种不再发布无人作战平台的路线（xiàn）图。该路线图每2年修订一（yī）次，最新版是2014年（nián）3月（yuè）发（fā）布的《2013～2038无（wú）人系统综（zōng）合路线图》。本文分析了（le）该（gāi）路线图确（què）定的关键技术及其发（fā）展规（guī）划。
美军无人作战平（píng）台的任务领域（yù）
美军要（yào）求所有装备的（de）发（fā）展（zhǎn）必须首先符合特定的“联合能力领（lǐng）域”。为此，美（měi）军定义了（le）9种一级“联合能力（lì）领域（JCA）”，无（wú）人作战平（píng）台（tái）可在其中5种（zhǒng）能力领（lǐng）域中发（fā）挥关（guān）键作用，分别是战场（chǎng）感知能力（lì）、部（bù）队运用能力、防护能力、后勤能力和伙（huǒ）伴关系（xì）建设能力。无人作（zuò）战平台也能为部队支援和网络中心（xīn）能力提供（gòng）重要（yào）支持。显示了美军能够支持各“联（lián）合（hé）能力领域”中的无（wú）人作战平台数量。
在“战场感知”能力领域中，目前主要由各种（zhǒng）无人机和无人车执行空中侦（zhēn）察和城市（shì）侦察等任务，未来可由（yóu）各种无人作战平台执（zhí）行（háng）远征通道评估（gū）、核（hé）放（fàng）射检测和特种部队海岸（àn）侦察（chá）等任务。而随着（zhe）自持（chí）力的延长，无（wú）人作（zuò）战平台可在各种（zhǒng）战场不（bú）间（jiān）断（duàn）地（dì）执行持续时间较长的侦（zhēn）察与监视（shì）任务。
在“部队运用”能力领域中，目前的“捕（bǔ）食者”、“死神（shén）”和“灰鹰”无人机（jī）都配备有（yǒu）武器系（xì）统，可用于执（zhí）行进攻作战、不对称作战和打击高价值目标（biāo）等任务；无人车的任务主要（yào）是致命性与非（fēi）致命性的群体控制、离车进攻作战、侦察与袭（xí）击等；无人潜航器（qì）和无（wú）人水面舰艇的预定任（rèn）务（wù）主要是布雷和扫雷。
在（zài）“防（fáng）护（hù）”能力领域中，无人作战（zhàn）平台可用于（yú）执行救火、污（wū）染清除、前沿作战基（jī）地（dì）防护、设施防护、障碍物设置（zhì）与清除、车辆与人员（yuán）搜（sōu）查、扫雷与（yǔ）破雷、伤（shāng）员撤出和后送以及海上封锁等任务。
在（zài）“后勤”能力领域（yù）中（zhōng），无人作战平（píng）台特别适合在各种（zhǒng）地形条件下执行补给运输、燃料补（bǔ）给、装卸弹药和物资（zī）、建筑战斗工事、伤员撤退与护理、城市营救等任务。
在“伙伴（bàn）关系建设”能力领域中，几乎所（suǒ）有可用于执行战（zhàn）场感（gǎn）知、防（fáng）护和后（hòu）勤任（rèn）务（wù）的无人作（zuò）战平台都可用（yòng）于支（zhī）援伙（huǒ）伴国（guó）的灾难救援，可用于帮助伙伴国运送紧（jǐn）急物资、清理弹药、禁毒（dú）和平叛。
美军无人作战平台的性能发（fā）展规（guī）划
为指导各军种无人作（zuò）战平台的开发，确定无人（rén）作战平台的技（jì）术（shù）路线，美军（jun1）对现有各种无人作战平（píng）台进行了全（quán）面梳理和（hé）归纳，提出了适用于此类平台的（de）性能发展规划（huá）。
在人机接口方面，当前无人（rén）作战平台（tái）主（zhǔ）要是（shì）操纵杆（gǎn）和（hé）触摸屏等（děng）物理接口，未来的人机交互可（kě）通过手势来完成（chéng），无人作战平台最终（zhōng）应能理（lǐ）解人类的自然语言，接（jiē）受指挥员以自然语（yǔ）言下达的任务。
在通信方面（miàn），由于无人作战平（píng）台经（jīng）常（cháng）需（xū）要与操作（zuò）人员进（jìn）行通信（xìn），因此其通信频段将从高频段扩展到（dào）多种频（pín）段，并能在多种频段间跳（tiào）变，以（yǐ）确保（bǎo）可靠且保密（mì）地通信。
在隐蔽性方面，目前无人（rén）作战（zhàn）平台作战的保密需求未受到（dào）足够重视，大多数平台的（de）声、热（rè）、光和通信信号等目标特征都十分（fèn）明显，容（róng）易被探测到，未来无人作战平台必须能隐蔽（bì）地（dì）执行任务，因此需要降低目（mù）标信（xìn）号特征（zhēng），从而（ér）降低可探测（cè）性。
在持续作战（zhàn）能力方面，现有平（píng）台（tái）的持续作（zuò）战（zhàn）能力通常不超过十数小时，未来最长可延（yán）长到数天、数周或数月，甚（shèn）至数年。
在武器通用性方面（miàn），用于不同战场的各种无（wú）人作战平（píng）台（tái）配备的武器应实（shí）现通（tōng）用化，提高指挥官执行任务的灵活性。
在（zài）控制方面，目前（qián）单个无（wú）人作战平台需要1名甚至多名操作员（yuán）协作才能控制，未来（lái）应由1个操作（zuò）员监控在不同战场协同作战的多（duō）种此类（lèi）平（píng）台。 美军无人作战平台关键技术美军通过分析各（gè）种无人作战平台的共同性能发展规划（huá），确定（dìng）了无（wú）人作战（zhàn）平台的关键技术，将互（hù）操作性（xìng）、自（zì）主性、通（tōng）信技（jì）术、推进（jìn）与（yǔ）动力（lì）技术列为核心（xīn）技术和（hé）瓶颈技（jì）术，作为未来研究的突破重点（diǎn）。
互操作性
互操（cāo）作性对于简化后勤保（bǎo）障，降低总拥有费用（yòng）具有重要（yào）意义。美国（guó）防部要求军方的武器装备均（jun1）应（yīng）具备互操作（zuò）性。美国国防部（bù）副部长（zhǎng）办公室的无人作战平台互操作（zuò）性倡议（yì）（UI2）小组正在制定（dìng）旨在提高无人（rén）作战平台互操作性的总体战略，以转变（biàn）能（néng）力发展（zhǎn）模式，创造更好的协同（tóng）作战环（huán）境。
为了实（shí）现（xiàn）互操作（zuò）性，在系统开发中必须采用（yòng）开（kāi）放式体系结构（gòu）。开（kāi）放式体系结（jié）构利用一套通用（yòng）接口与服务、相关数据模型、标（biāo）准数（shù）据总线，以及信息共享（xiǎng）方法（fǎ）。只要可行，开放式体系结构在各个（gè）层次的系统设（shè）计上都（dōu）应使用（yòng）采用公开标准接（jiē）口的现有民用组件（jiàn）。
这种方法可避免烟囱（cōng）式发展模式的不足，有利于创新成果在系（xì）统设计（jì）中（zhōng）得到更好的应用，简化系统（tǒng）测（cè）试（shì）与集成过程，提高系统（tǒng）在整个项目寿命周期内的重复使用能力。
自（zì）主性
美军（jun1）认为，现有无人作战平台（tái）的人工交互需求较（jiào）高，提（tí）高（gāo）无人作战平台自主性（xìng）是减少对操作人员（yuán）和分析（xī）人（rén）员依赖（lài）的主要手段。提高（gāo）自主（zhǔ）性不仅要提高（gāo）其自主功能，还要使其（qí）更易于为操作人员所掌控，更加安全（quán）而可靠（kào）。提高（gāo）自主性的目的（de）是让操（cāo）作人员“执行任（rèn）务”，而仅仅是“操（cāo）纵系统（tǒng）”。美国（guó）空军于2010年发布的（de）“技术视野”研究报告指出，如何提高系统（tǒng）的自主性（xìng）将成为“唯一的最重要的（de）课题”。
提高（gāo）自主性应（yīng）重点研究多传感（gǎn）器数（shù）据融（róng）合（hé）、信息处理（lǐ）与分发、自主协作3个方面的（de）关（guān）键技术。美军自主（zhǔ）性发展的近期（qī）目标是使（shǐ）无人作战平台（tái）在复杂军事环境（jìng）中能安全运行，减轻操作人（rén）员的工作负荷（hé），替操作人员（yuán）承担那些繁琐而非关键（jiàn）性（xìng）的工（gōng）作，而（ér）最终目标是提升无人作战（zhàn）平台（tái）的作战（zhàn）能力、提高作战人员的作战效（xiào）能。
在多（duō）传感器数（shù）据融合方面，无人作（zuò）战平台在复杂不（bú）确定的（de）环境（jìng）中执行任务，必（bì）须能够进行多传感器（qì）数据（jù）融合，并将（jiāng）这些数据转换成支（zhī）持各种（zhǒng）决策过程（chéng）的有（yǒu）用信息（xī），从而对周边环境进行仿真。这（zhè）种基（jī）于异类传感（gǎn）器网络的多传感（gǎn）器（qì）数（shù）据融合技术（shù）主要包括（kuò）传感（gǎn）器权重（chóng）可重（chóng）置技术、故障传感器数据和模糊数据（jù）适应技术、智能和自适应异类数据关联、自重（chóng）构融合（hé）聚（jù）类的可扩展性和资（zī）源最优化技术等。
在信（xìn）息处理与分发方面，无人作战平（píng）台执行情报、监视与侦（zhēn）察任务时生成（chéng）的大量全运动视（shì）频（pín）和静态（tài）图像对任务规（guī）划、信息处理（lǐ）、信（xìn）息利用（yòng）和（hé）信息分发的要求越来越高。应改进目（mù）标（biāo）检测和自动识别（bié）软件（jiàn），实现自动指示，识别并提（tí）醒注意潜在的（de）威（wēi）胁，可应用面部识别软（ruǎn）件，利用高保真的全（quán）运动视频识别受（shòu）关注的人；使通信情报传感器具备（bèi）识别关键词（cí）、甚至（zhì）特定声音的能力，迅速提醒操（cāo）作（zuò）人员（yuán）注意相关目标。
在自（zì）主协作方面，各（gè）种无（wú）人作战平（píng）台应具备自（zì）主协作能力，并能够扩（kuò）展至多种系统和更加复杂（zá）的任务与环境，能够适应空（kōng）中、地面和海上交通（tōng）环境（jìng）以及团（tuán）队成员、操作人员和作战环境的变化。自（zì）助协作能（néng）力是（shì）降低兵力需求的关键之一，在这（zhè）种情（qíng）况下，操作人员负责的（de）将是一组无人作战（zhàn）平台的战略（luè）性决策，不（bú）再负责（zé）直接控制单个无人作战平台的行为。
通信技术美军（jun1）列装的各种无人作战平台（tái）装备了大量的传感器和通信系统，收（shōu）集到的数据量（liàng）极大，对于通信的（de）要求越来越高。为提（tí）高无人（rén）通信系统的（de）效能，美军重点从天线、收（shōu）发系统、频谱、信（xìn）号处理、网（wǎng）络系（xì）统（tǒng）以及激光通信等方面来提（tí）高通信技术。
在天线方面，采用相控（kòng）阵天线和（hé）“灵巧”天线（综合多（duō）个天线的（de）信号）替代传统的抛物面（miàn）天线，但需解（jiě）决尺（chǐ）寸、重量，能耗与散热（rè）等问题，同时积极（jí）开（kāi）发多聚焦和超冷天线等（děng）先进（jìn）技术。
在收发系（xì）统方面（miàn），正（zhèng）在研制氮化镓发射（shè）机固态功率（lǜ）放大器，采用自适应工作点控（kòng）制（zhì）技术，使放大器在不工作（zuò）时能够关闭（bì），同时还能进行调整来（lái）保持适当的（de）状态，确保最大限（xiàn）度降低瞬（shùn）时功率较（jiào）高时的信（xìn）号失真度，从而显著降（jiàng）低放（fàng）大器所需的平均（jun1）功（gōng）率。氮化镓技术目前可用于（yú）选定的频带，2014年应用于无人作战平台。
在频谱方面，美国国防高级研究（jiū）计划局（jú）的“联（lián）合战术无线通信系（xì）统JTRS”项目正在研究在系（xì）统中应用动态（tài）频谱（pǔ）选（xuǎn）取DSA技（jì）术的可行性。项目（mù）证（zhèng）明，动态频谱选（xuǎn）取能够根据其他相邻频谱依赖型系（xì）统是否（fǒu）实（shí）际使用特定频段来（lái）改变该频（pín）段的用途。
目前的关键技术包括：如何克服（fú）易受对抗措施干扰问题，如（rú）何降低（dī）与现有系统集成的成本，如何制定合理的标准（zhǔn）（包括管制标准），以（yǐ）及如何克服同一地点的干扰。
信号处理方面，美军已完成开（kāi）发微型通用数据链系统（tǒng），可在（zài）更小的平（píng）台（tái）上发挥通用数据（jù）链的作用（yòng）。在（zài）波形（xíng）技（jì）术方（fāng）面，美军（jun1）正（zhèng）在开发（fā）的（de）通用数据链波（bō）形新（xīn）技（jì）术，包（bāo）括：增加“拨号选定速率”功能，提高前向纠错编码效率；在信息（xī）预处理方面，美军已在列（liè）为秘密的“任务规划、信息处理、信息利用和信息分发”项目（mù）中进行（háng）研究，并（bìng）应用到无人作战平台（tái）的机载预处理系统中；在数据加密方（fāng）面，美军（jun1）在开（kāi）发新的（de）加（jiā）密方法，采用便于远程管理的开放标准、动（dòng）态组密钥（yào）技术（支持机与机之间的信（xìn）息交换）、通用无线密（mì）码接口及系统（tǒng）模糊（hú）密码接口、使（shǐ）用基于软（ruǎn）件的方法保护加密数据，采用多功能单（dān）片机加密在传数（shù）据和其他（tā）数据（jù），以及采（cǎi）用单片（piàn）机全封闭（bì）加密模块等；在保密通信（xìn）方面，开发低（dī）截（jié）获率、低探测率和抗干扰等（děng）技术，包括低功率、扩展频谱、脉冲传送和（hé）定向天线、协议层结合随（suí）机化技（jì）术和跳频技术等。
在网络通信（xìn）方（fāng）面，国防高（gāo）级研究（jiū）计划局的“局域网机器人”项（xiàng）目通（tōng）过部（bù）署体积（jī）小、造价（jià）低的智能机（jī）器（qì）人无线网络中继（jì）点，利用其机（jī）动性来实现（xiàn）移动自主协调，验证（zhèng）无人作（zuò）战（zhàn）平台的自我（wǒ）配置、自我（wǒ）优化、自我修复、系留和电源（yuán）管理能力。
在激光通信（xìn）方（fāng）面，美军的理论估（gū）算表（biǎo）明，空对地链接的（de）数据传输速率在链路斜距为100千米时（shí）可以达到（dào）100兆比特/秒。但（dàn）由于激光（guāng）波束非常窄，目前重（chóng）点研究解（jiě）决无人（rén）作战平台通信的（de）定向精度问题。
推（tuī）进与（yǔ）动力技术
美军目前的（de）无人作战平台（tái）使用（yòng）各种不同的推（tuī）进系（xì）统，包括重油或汽油驱动的燃烧发（fā）动机、喷气发动机、电（diàn）动机、燃（rán）料电池、太阳（yáng）能和混合动力系（xì）统（tǒng）。
为了提高涡轮发动机水平，美军（jun1）专门设（shè）立了“经济型多（duō）用（yòng）途（tú）先进涡（wō）轮发动机计划”，其子项（xiàng）目包括高（gāo）效（xiào）嵌入式涡轮发动（dòng）机和高效小型推进装（zhuāng）置项目（mù）。高（gāo）效（xiào）嵌（qiàn）入式涡（wō）轮发动机将验证节（jiē）油技术和亚声速推进发动机技术，采用小型、高功率核心机，使嵌（qiàn）入（rù）式发动机在直径受限的情（qíng）况下获（huò）得较高的涵道比，具（jù）有比当前（qián）最先进技术还（hái）高2.3倍（bèi）的压缩比，可提（tí）高（gāo）辅助动力（lì）系统在高海拔、长航（háng）时飞行中的（de）耐受性。
高效小型（xíng）推进装置技术将覆（fù）盖重量在40~1200千克之间的各种飞行器（qì）的推进系统。为降低燃油消（xiāo）耗率，提（tí）高功率密度，还可（kě）考虑（lǜ）使用重油，高效小型推进装置项（xiàng）目正在研制新型函道式风扇、盘（pán）式（shì）发动机、重油发动机转换器、回热器，以及（jí）高压（yā）缩比压缩机（jī）、耐高（gāo）温涡轮机。
为提高电源性能，美军（jun1）重（chóng）点发展能（néng）量获取（例如光电转化（huà））技术（shù）、电能存储装（zhuāng）置技术（shù）、燃料电池技术和发电机（jī）技术。美军研究机构在提高电源功率密度方面做（zuò）了大量工作，目前重点改（gǎi）进（jìn）的指标包括使（shǐ）用寿命、可靠（kào）性、工作效率、发（fā）动（dòng）机（jī）变（biàn）速性能，需（xū）要（yào）改进（jìn）的功能包括多样化输（shū）出、控制策（cè）略，以（yǐ）及非冗（rǒng）余系统参数（shù）捕获（huò）功能。此外，美军还（hái）在探索采用（yòng）电力共享体系结构来调节电源，最大程度地降（jiàng）低燃料消（xiāo）耗。实现电（diàn）力共享体系结构所需的关键技（jì）术包括电力管理控（kòng）制逻辑（jí）、大功率高速固态功率调节器、调制发电机（jī）控制单元和（hé）大容（róng）量蓄电池。（非原创，文章转自（zì）网（wǎng）络）
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