无人驾驶飞机系统可实现战术ISR

美国国防部的无人驾驶飞机系统机队可实现战术情报、监视和侦察（ISR），而不会危及军事人员，而且成本低于有人驾驶飞机。

无人驾驶飞机系统（UAS）的范围从真正的便携式手动发射系统到直升机或商用飞机大小的飞机。对于美国国防部（DoD）来说，UAS的采购和运营成本也比载人同行便宜得多。

根据美国联邦航空管理局的定义，UAS是：“飞机本身以及操作无人驾驶飞机所必需的所有相关支持设备，控制站，数据链路，遥测，通信和导航设备等。

该系统的飞行部分，即无人驾驶飞机（UA），由飞行员通过地面控制系统飞行，或使用机载计算机，通信链路或被认为对UA安全运行至关重要的任何其他设备自主飞行。大多数军用无人机携带某种有效载荷，收集信息并将其（通常是实时）传输给地面用户，以提供增强的态势感知能力。

小型无人机系统开发

在开发小型UAS时，设计人员必须在狭窄的尺寸、重量和功耗（SWAP）限制内工作。增加重量克以改善任何给定功能可以减少飞行时间，因此“必须根据客户需求仔细评估权衡，”AeroVironment Inc.无人驾驶飞机系统公司项目经理Chuck Strawbridge说。

在足迹方面，AeroVironment的Raven无人机翼展为4.5英尺，重4.5磅，可以飞行60到90分钟。它是美国舰队中最多产的小型UAS-支持陆军，海军陆战队，空军和特种作战司令部。

手射的Raven的主要好处之一是它旨在“使军事单位能够在不投入士兵的情况下对危险区域进行情报，监视和侦察”，Strawbridge指出。“工作队可以使用它来监控白天和夜间行动中具有实时视频功能的区域。

操作员可以使用手持式控制站控制小型UAS，该控制站具有彩色监视器，可显示从飞行器无线传输的图像和数据。另一种选择是在自动驾驶仪上运行它;操作员只需确定他们想要查看的内容，自动驾驶仪即可管理飞行。“一个标准的地面站控制着航空环境的所有小型无人机，以确保互操作性和运营效率，”斯特劳布里奇说。

范围能力因 UAS 而异。例如，在航空环境的小型UAS系列中，美洲狮AE的射程为15公里，而乌鸦的射程为10公里，黄蜂AE和史莱克垂直起降的射程均为5公里。。

“我们设计了UAS的各个方面，以便在现实世界环境中有效可靠地运行，Puma AE和Wasp AE‘所有环境’车辆能够降落在盐或淡水中，或在地面上。所有这些都在小雨和风力条件，炎热的天气和高海拔地区运行，“斯特劳布里奇补充道。

AeroVironment的小型UAS通常依赖于光电和红外传感器，用于加密通信的数字链路，自动驾驶仪，磁力计，陀螺仪，高度计以及其他对可靠性，性能和可靠性至关重要的技术。

“COTS（商用现成）设备在可用时使用，并且由于SWaP（尺寸，重量和功率）限制而使用嵌入式处理器和高度集成的可编程设备，”Strawbridge指出。

AeroVironment的所有小型无人机都使用电力推进技术 - 使它们安静，清洁，并由易于运输和可充电的电池供电。

在能力方面，小型UAS旨在帮助士兵轻松获得态势感知。例如，在山脊线上前进的小队需要知道另一边有什么。由于小队通常不拥有或控制自己的大型航空资产，因此小型无人机代表了一种快速获得情境洞察力的方法，这可能意味着安全通道和危险交火之间的区别。

“携带在士兵背包中的乌鸦，黄蜂AE或Shrike VTOL系统可以在不到五分钟的时间内组装，发射和操作，并为小队提供周围环境的即时鸟瞰图，”斯特劳布里奇说。“另一个例子是使用小型UAS来监控基地的周边，或者以比其他方式更快速，更准确的方式调查潜在威胁。

他补充说，这使得军方以及执法部门，环境，商业运营商和其他人员能够“提高其行动的有效性，效率和安全性”。

它还有助于显著降低成本。国防部超过85%的无人驾驶飞机由航空环境的UAS组成，但它只占国防部UAS总支出的不到5%。

更大的无人机可以携带有效载荷

较大的UAS，如诺斯罗普·格鲁曼航空航天系统公司（弗吉尼亚州福尔斯彻奇，www.ngc.com）的MQ-8“火侦察兵”，其大小与贝尔407直升机大致相当，重达3，150磅，提供比载人同行更大的耐力和更低的运营成本。MQ-8经过专门设计，可在海上任何带有直升机甲板的海军舰艇上安全操作。自主飞机只需从船上的地面站用鼠标和键盘进行控制即可。其先进的控制站使用美国海军的战术控制系统，战术通用数据链路和通信，而模块化的任务有效载荷能力可以持续增长到新的有效载荷。

通过使用包括电光/红外传感器、激光测距仪/照明器和海上雷达在内的有效载荷，“火警侦察兵”可以定位和识别战术目标，跟踪和照亮它们，并准确地提供目标数据以打击平台，以及执行任何必要的战后损害评估。

诺斯罗普·格鲁曼公司“在我们大型无人驾驶飞行器上利用软件，特别是在车辆管理系统方面，”诺斯罗普·格鲁曼公司消防侦察兵计划的业务开发经理Tom Twomey说。MQ-8具有“12小时的续航能力，可以从地面站运行150海里，”Twomey补充道。“它还被设计为在与载人直升机相同的恶劣环境中运行。

大型无人机的主要好处与较小的无人机相似：能够在危险区域或敌对领土内执行海上和陆上ISR任务，而无需冒险驾驶飞机。

“美国海军现在还将无人驾驶飞机与有人驾驶飞机相结合，作为力量倍增器 - 能够以更长的续航时间覆盖更多的区域，并以更低的成本向国防部提供，”Twomey指出。

审核编辑：郭婷