无人作战平（píng）台已成为美（měi）国海军装备体系的重（chóng）要（yào）组成部分，并在（zài）历（lì）次局部战争和军事冲突中发挥（huī）了重要作用。为（wéi）指导无（wú）人作（zuò）战平台的发（fā）展，美（měi）国各军种先后发布过无人机（jī）、无人艇、无人潜航（háng）器的发展规（guī）划。为避免重复建（jiàn）设，美军从2007年起发（fā）布《无人作战平台发展路线图》，确定了（le）重（chóng）点突破（pò）的关键（jiàn）技术，为各军（jun1）种发（fā）展无人作（zuò）战平台提供了基本指导（dǎo），此后各军种不再发（fā）布（bù）无人作战平（píng）台的路线图。该路线图每2年修订一次，最新版是2014年3月发布的《2013～2038无人系统（tǒng）综合（hé）路（lù）线（xiàn）图》。本（běn）文分析了该路线图确定的关（guān）键技术及其发展规划（huá）。
美军无人作战平（píng）台的任务（wù）领（lǐng）域
美（měi）军要求所有（yǒu）装备的发展必须首（shǒu）先符合特定的（de）“联合能（néng）力领域”。为此，美（měi）军定义了9种一级“联合能力领域（JCA）”，无人作战（zhàn）平台可在其中5种（zhǒng）能力（lì）领域中发挥关（guān）键作用，分别是（shì）战场（chǎng）感（gǎn）知能力、部队（duì）运用能力、防护能（néng）力、后勤能力（lì）和伙伴关系建设能力。无（wú）人（rén）作战平台也能（néng）为部队支援和（hé）网络中心能（néng）力提供重要支持。显示了（le）美（měi）军能够支持各“联合能力领域”中的无人作战平台数量。
在（zài）“战场（chǎng）感（gǎn）知”能力（lì）领域中，目前主要（yào）由各（gè）种无人（rén）机和无（wú）人车执行（háng）空中侦察和城（chéng）市侦察等（děng）任务，未来可由各种（zhǒng）无人作战平台（tái）执行远征通道（dào）评估、核放射检测和特（tè）种部队（duì）海岸侦察等任务（wù）。而随着自（zì）持（chí）力的延（yán）长（zhǎng），无人（rén）作战平台（tái）可（kě）在各（gè）种战（zhàn）场（chǎng）不间断（duàn）地执行持（chí）续时间较长的侦察与监（jiān）视任务。
在“部队（duì）运用（yòng）”能（néng）力领域中（zhōng），目前的“捕食者”、“死神”和（hé）“灰鹰”无（wú）人机都配备有武（wǔ）器系统（tǒng），可用于执行进攻作战、不对（duì）称作战和打击高价值目标等（děng）任（rèn）务；无（wú）人（rén）车的任务主要是致命性与非致（zhì）命性的群体（tǐ）控制、离车进攻作战、侦察与袭击（jī）等；无人潜（qián）航器和无（wú）人水面舰艇的（de）预定任务主要（yào）是布雷（léi）和扫雷。
在“防护”能力领域（yù）中（zhōng），无人作战平台可用于执行救（jiù）火、污染清（qīng）除、前沿作战基地防护、设施防（fáng）护、障碍（ài）物设置与（yǔ）清除、车辆与人员（yuán）搜（sōu）查、扫雷与破雷、伤员撤出（chū）和（hé）后送以（yǐ）及海上（shàng）封锁等任务。
在“后勤”能力领域中，无人作战平台特别适合（hé）在各种地形条件下执（zhí）行（háng）补给（gěi）运（yùn）输、燃料补（bǔ）给、装卸弹药和物资、建筑（zhù）战斗工事（shì）、伤员（yuán）撤（chè）退与护理（lǐ）、城市营救等任务。
在“伙伴关系建设”能力领域（yù）中，几乎所有（yǒu）可用于（yú）执行战场（chǎng）感（gǎn）知（zhī）、防护和后勤任务的无人（rén）作战平台都可用于支援伙伴国的灾难（nán）救援，可用于帮（bāng）助伙（huǒ）伴国运送紧急物资、清（qīng）理弹药（yào）、禁毒和（hé）平叛。
美军无（wú）人作战平台的（de）性能发展规划
为指导各军种无人（rén）作（zuò）战平台的开发，确定无人作战（zhàn）平台的（de）技（jì）术路线，美（měi）军对现有各（gè）种无人作战平（píng）台进行（háng）了全面梳理和归（guī）纳，提出了适用于此类平（píng）台的（de）性能发展规划。
在人机接口方面，当（dāng）前无人作战（zhàn）平台主（zhǔ）要是操纵杆和触摸屏（píng）等物（wù）理（lǐ）接口，未来的人机交互可通过手（shǒu）势来完成（chéng），无（wú）人作战（zhàn）平（píng）台最终（zhōng）应能（néng）理解人类的自然（rán）语言，接（jiē）受指（zhǐ）挥员（yuán）以自然语言下达的任（rèn）务。
在通信方（fāng）面，由于无人作战平（píng）台经（jīng）常需要与操作人（rén）员进行（háng）通信，因此其通信（xìn）频段将从高（gāo）频段扩展到（dào）多种频段，并能在多（duō）种频段间跳变，以确保可靠且保密（mì）地通信（xìn）。
在（zài）隐蔽性方面，目前无人（rén）作战（zhàn）平（píng）台作战的保密需求未受到足够重视，大（dà）多（duō）数（shù）平台的声、热、光和通信（xìn）信号等目标（biāo）特征（zhēng）都十分（fèn）明显（xiǎn），容易（yì）被探测到（dào），未来（lái）无人（rén）作战平台必（bì）须能隐（yǐn）蔽（bì）地执行任务，因此需要降低目标信号特征，从而降低可探测性。
在持续（xù）作战能力方（fāng）面，现有平台的持续作战能力通（tōng）常（cháng）不超过十（shí）数小时，未来最长（zhǎng）可延（yán）长到数（shù）天、数周或数（shù）月，甚至（zhì）数年。
在武（wǔ）器通用性方（fāng）面，用（yòng）于不同战场的（de）各种无人作（zuò）战（zhàn）平台配备的武（wǔ）器（qì）应实现通（tōng）用（yòng）化，提高指挥官执行任（rèn）务的（de）灵（líng）活性（xìng）。
在控制方面，目前单个无人作战平台（tái）需要1名甚至（zhì）多名操（cāo）作员协作才能控制，未来（lái）应由1个操作员（yuán）监控在不同战场协同作战的多种此类平台。 美军无人作战平台（tái）关（guān）键技术美军通过分（fèn）析各种无（wú）人作战平台的共同性能发展规划，确定了无（wú）人作（zuò）战平台（tái）的关键（jiàn）技术，将互操作性、自主性（xìng）、通信技术、推进与动力技术列为核心技术和瓶颈（jǐng）技（jì）术，作（zuò）为未来（lái）研究（jiū）的（de）突破重点。
互操作性
互操作性对（duì）于简化（huà）后勤保障，降（jiàng）低总拥有费用具有重要意义。美（měi）国防部要求（qiú）军方（fāng）的武器（qì）装备均应具备互操作（zuò）性。美国国防部副部（bù）长办公室（shì）的无人作战平台互操作性倡议（UI2）小组正在制定旨在（zài）提高无人作战平台互操作（zuò）性的总体战略，以（yǐ）转变能力发展模（mó）式，创造更好的协同（tóng）作（zuò）战环境。
为（wéi）了实现互操作性，在系统开（kāi）发中必（bì）须采用（yòng）开放式体系结构。开放式体（tǐ）系结构利用一套通用接口与服务、相关（guān）数据模型、标（biāo）准数据总线，以及信息共享（xiǎng）方法。只要可行，开放（fàng）式体系结构在各个（gè）层（céng）次（cì）的系统设计上都应使用采用公开（kāi）标准接口（kǒu）的现有（yǒu）民用组件。
这（zhè）种方法可避免烟囱式发展模式的不足，有利（lì）于创新成果（guǒ）在系统设计中（zhōng）得到更（gèng）好的应用，简化系统（tǒng）测试与集成过程，提高系（xì）统（tǒng）在（zài）整个（gè）项目寿命周期（qī）内的重复（fù）使用能力。
自（zì）主性
美军认为（wéi），现（xiàn）有（yǒu）无人作战平（píng）台的人工（gōng）交（jiāo）互需求（qiú）较高，提高无人作战平台自（zì）主性是减少对操作人员和分析（xī）人员依赖的主（zhǔ）要手段。提高自主性不（bú）仅要提（tí）高其自主功能，还要使其更易于为（wéi）操（cāo）作人员所掌（zhǎng）控，更加安全（quán）而（ér）可（kě）靠。提高（gāo）自主性的（de）目的是让操（cāo）作人员“执行任务”，而（ér）仅仅是“操纵系统”。美国空军于2010年发布的“技术视野”研（yán）究报告指（zhǐ）出，如何提高系统的（de）自主性将成为“唯一的（de）最重要的课题”。
提（tí）高自（zì）主性应（yīng）重点（diǎn）研究多传感器数据（jù）融合、信息处理（lǐ）与分（fèn）发、自主协作3个方面的关键技术。美军自主（zhǔ）性发展的近期目标是（shì）使无人作战平台在（zài）复（fù）杂军事环境（jìng）中能安全运行，减轻操作（zuò）人（rén）员的工作（zuò）负（fù）荷，替操（cāo）作人员承担那些繁琐而非关键性（xìng）的工作，而最终（zhōng）目标是提升无（wú）人作（zuò）战（zhàn）平（píng）台的作战能力、提高作战人员的作战效能。
在多传感器数据融合（hé）方面，无人作（zuò）战平台在复（fù）杂不确定的环境（jìng）中执行（háng）任务，必须能够进行多（duō）传感器数据融合，并将（jiāng）这些数据（jù）转换成支持各种（zhǒng）决策过（guò）程的有用信息，从而（ér）对周边环境进行仿（fǎng）真（zhēn）。这种基于异类（lèi）传感器网络的多传感器数（shù）据（jù）融（róng）合技（jì）术主要（yào）包括传感（gǎn）器（qì）权重（chóng）可重置技术、故（gù）障传感器数据和模糊（hú）数据适应技（jì）术（shù）、智能和自适应异类（lèi）数（shù）据关联、自重构（gòu）融合聚类的可扩展性和资源最优化技术等。
在信息处理与分发方（fāng）面，无（wú）人作战平台执行情报、监视与侦（zhēn）察任务时（shí）生成的（de）大量全运（yùn）动视频和静（jìng）态（tài）图像对任务规划、信息处理、信（xìn）息利（lì）用（yòng）和信息分（fèn）发的要求越（yuè）来越（yuè）高。应改进目标检测和自动识别软件（jiàn），实现自动指示，识别并提醒注意潜（qián）在的威胁（xié），可应用面部识别软件（jiàn），利用高保真（zhēn）的全运动视频识别受关注的人；使通信情报传感（gǎn）器具备识别关键词、甚至特定声音的能力，迅速提醒操作人员注意相（xiàng）关目（mù）标。
在自主协（xié）作方面，各种无（wú）人（rén）作战平台（tái）应具（jù）备自主协作能力，并（bìng）能（néng）够扩展（zhǎn）至多种系统（tǒng）和更加复杂的（de）任务与环境，能够适应空中、地面和海上交通环境以及团（tuán）队成员、操作人员（yuán）和作战环境的变化（huà）。自助协（xié）作能力是（shì）降（jiàng）低兵力需（xū）求（qiú）的（de）关键之一（yī），在这种（zhǒng）情况下，操作人（rén）员负（fù）责的将是一组无人作战平（píng）台的（de）战略性决（jué）策，不再负责直接控（kòng）制单个无人（rén）作战平台（tái）的行为。
通（tōng）信技术（shù）美军列装的各种（zhǒng）无人（rén）作战平台装备了大量（liàng）的传感器（qì）和通信系统，收集到的数据量极大，对于（yú）通信（xìn）的要求越来越（yuè）高。为提高无人通信系（xì）统的效（xiào）能，美军重点从天（tiān）线、收发系统、频谱、信号处理、网络系统以及激光通信等（děng）方面（miàn）来提高通信技术。
在天线方面，采用相控阵（zhèn）天（tiān）线和“灵巧（qiǎo）”天线（xiàn）（综合多个天（tiān）线的信号）替代传统的抛物面天线，但需解决尺寸（cùn）、重量，能耗与散热等问题，同（tóng）时积（jī）极开发（fā）多（duō）聚焦和超冷天线等先进技术。
在收发系统方面，正在研制氮化镓发射机固态功（gōng）率放大（dà）器（qì），采用（yòng）自适应工作点控制技术，使（shǐ）放大器在不（bú）工作时能够（gòu）关闭，同时还（hái）能进行（háng）调整来保持适当的状态，确保最大限度降低瞬时功率较高（gāo）时的信号失真度（dù），从（cóng）而显著降低（dī）放大器所需的平均（jun1）功率。氮化（huà）镓（jiā）技术目（mù）前（qián）可用于选定的频带，2014年应（yīng）用于无（wú）人作战平台。
在频（pín）谱（pǔ）方面（miàn），美国国防高级（jí）研究计划局的“联合（hé）战术无线通信系统（tǒng）JTRS”项（xiàng）目正在研究在系统中（zhōng）应用动（dòng）态频谱选取（qǔ）DSA技术的可行性。项目证明，动态频谱选取能够根据其（qí）他相（xiàng）邻（lín）频谱依赖型系统是否实际使用特定频段来改变该频（pín）段的用途。
目（mù）前的关键技术（shù）包括：如何克服（fú）易受对抗（kàng）措施干（gàn）扰问题，如何降低与现有（yǒu）系（xì）统集成（chéng）的成（chéng）本，如何制定合理（lǐ）的标准（包括管制标准），以（yǐ）及（jí）如何克服同一地点的干扰。
信号处理方（fāng）面，美军已完成开（kāi）发（fā）微型通用数（shù）据链系统，可在更小的平台上发（fā）挥（huī）通用数（shù）据链（liàn）的（de）作用。在波（bō）形技术方面（miàn），美军正在开发的通用数据链波形新技术，包括：增加“拨号选（xuǎn）定速（sù）率（lǜ）”功能，提高前向纠错编码效（xiào）率；在信息预处理方（fāng）面，美军已在（zài）列为（wéi）秘密的“任务规划、信息处理、信息利用和信（xìn）息分（fèn）发（fā）”项目（mù）中进行研究，并应用到无人作战平（píng）台（tái）的（de）机（jī）载预处理系统中；在（zài）数据加密方面，美军（jun1）在开发（fā）新的加密方法，采用便于远程管理的（de）开放标准、动态组密钥技术（支持机与机之（zhī）间的信息交换）、通用无线密码接口及系统模糊（hú）密码（mǎ）接口（kǒu）、使用基于软件的（de）方法保（bǎo）护加（jiā）密数（shù）据，采（cǎi）用多功能单片（piàn）机（jī）加密在传数据（jù）和其他数（shù）据，以及采用单（dān）片机全封闭加（jiā）密模块等；在保密通信（xìn）方面（miàn），开（kāi）发低截获率、低探（tàn）测率（lǜ）和抗干扰等（děng）技术，包括（kuò）低功率（lǜ）、扩展（zhǎn）频谱、脉冲（chōng）传（chuán）送和定向天线（xiàn）、协议层结合（hé）随机化（huà）技术和跳频技术等（děng）。
在网络通信方面，国防高级研究计划局的“局域网机器人”项目通过部署体（tǐ）积小、造价低的智（zhì）能机器人无线网络中继点，利用其（qí）机动性来实现移动自主（zhǔ）协调，验（yàn）证无人（rén）作战平台的自（zì）我（wǒ）配（pèi）置、自我优化、自我（wǒ）修复、系留和（hé）电源管理（lǐ）能（néng）力。
在激光通信方面（miàn），美军的（de）理论估算（suàn）表明（míng），空（kōng）对地链接的（de）数（shù）据传输速率在链路斜距为（wéi）100千（qiān）米时可以达到100兆比特/秒（miǎo）。但由（yóu）于激光波束（shù）非常（cháng）窄（zhǎi），目前重点研究（jiū）解（jiě）决无人作战平台通信的定（dìng）向精度问题（tí）。
推进（jìn）与动力技术（shù）
美军目前的无人作战平台（tái）使用各种不同的推（tuī）进系统，包括重（chóng）油或汽油驱动的（de）燃（rán）烧（shāo）发动机、喷气发动机、电动机、燃料电（diàn）池（chí）、太阳（yáng）能和（hé）混合动力系统。
为了提高涡（wō）轮（lún）发动机水平，美军专门设立（lì）了“经济型（xíng）多用途先（xiān）进涡轮发动机计划”，其子项（xiàng）目包括高效（xiào）嵌入式（shì）涡（wō）轮（lún）发动机和（hé）高效小型推（tuī）进装置（zhì）项目。高效嵌（qiàn）入式涡（wō）轮发动机将（jiāng）验（yàn）证节油技术和亚声速推进（jìn）发动机技术，采（cǎi）用小型、高功率核心（xīn）机，使嵌入式发动（dòng）机在直径受限的情况（kuàng）下获得较高的涵道比（bǐ），具有比（bǐ）当前最先进技术还高2.3倍的（de）压缩比（bǐ），可提高（gāo）辅助动力系统在高海拔、长航时飞行中的（de）耐受性。
高效小型推进装置技术将（jiāng）覆盖重量在40~1200千克之间的各（gè）种飞行器的推进系统。为降低燃油消耗率，提（tí）高功率密度，还可考虑使用重油，高（gāo）效（xiào）小型推进装置（zhì）项（xiàng）目（mù）正在研制（zhì）新型函（hán）道（dào）式风扇（shàn）、盘（pán）式（shì）发动机（jī）、重（chóng）油（yóu）发动机（jī）转换器、回（huí）热器，以及高压缩比压缩机、耐高温涡轮机。
为提（tí）高电源性能，美军（jun1）重点发展能（néng）量获取（qǔ）（例如光电转化）技术、电能存储装置技术、燃料（liào）电池技术和发（fā）电机技术。美军研究机构在提高电源功率密度方面做了大量工作，目前重点改进的指标包括使用寿命、可靠性、工作效率、发动机变速（sù）性（xìng）能，需要改进的功（gōng）能包括多样化输出、控（kòng）制策（cè）略，以及非（fēi）冗余（yú）系统参（cān）数捕获功能。此外，美军（jun1）还在（zài）探（tàn）索采用电力共享体（tǐ）系结构来（lái）调节电源，最大程度地降低燃料消耗。实现电力共享体系结构所需的关键技术包括电力管理控制（zhì）逻辑、大功率高速固态功率调节器、调制发（fā）电机控制单元（yuán）和大容量蓄（xù）电池。（非原创，文章转自网络）
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