2012年3月16日，美國海軍研究實驗室（NRL）的自主系統(tǒng)研究實驗室（LASR）正式運作。

 

　　2014年5月，美國著名智庫新美國安全中心（CNAS）發(fā)布了有關(guān)戰(zhàn)場機器人系列報告的首份報告——《戰(zhàn)場機器人Ⅰ：作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置》，作者為該智庫“20YY作戰(zhàn)計劃”項目主管保羅·斯査瑞，系列報告通過調(diào)研獲取戰(zhàn)爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素與障礙，為軍事行動提出相關(guān)建議。

 

　　美國的常規(guī)軍事力量的優(yōu)勢正在削弱，全球軍事部署形勢愈發(fā)嚴峻，而無人自主系統(tǒng)具有巨大的開發(fā)潛力，將幫助美軍解決現(xiàn)存的挑戰(zhàn)。報告分析了無人與自主系統(tǒng)在戰(zhàn)場操作的突出優(yōu)勢后，列舉了目前八大潛在應(yīng)用領(lǐng)域，并表示無人與自主系統(tǒng)仍處于起步階段，且受到美國國防部內(nèi)部文化和官僚主義的限制。為此，報告認為美國國防部與國會應(yīng)力排眾議，加大投資戰(zhàn)場機器人以應(yīng)對未來威脅。

 

　　戰(zhàn)爭所應(yīng)用的武器裝備與戰(zhàn)術(shù)方法不斷地在發(fā)生變化，盡管戰(zhàn)爭成敗的主要因素還是人，但武器裝備同樣具有決定性的作用。在不斷變化的創(chuàng)新競爭和軍事對抗環(huán)境下，國家軍事力量需要進行相應(yīng)調(diào)整以保持領(lǐng)先水平，可用的技術(shù)、社會價值、軍事行政機構(gòu)以及軍事文化等因素同樣具有深遠影響，有時會促進創(chuàng)新，有時則會阻礙創(chuàng)新。當(dāng)前美國的軍事投資受到制度和文化因素的影響，使國家面臨著破壞性創(chuàng)新的危險。新興技術(shù)逐漸改變戰(zhàn)爭形態(tài)，美國必須做出調(diào)整，否則將面臨失敗的風(fēng)險。

 

　　無人與自主系統(tǒng)可在戰(zhàn)場上獲得改變游戲規(guī)則的優(yōu)勢，但軍事變革經(jīng)驗表明，機器人革命的贏家絕不是最先發(fā)展該技術(shù)的國家，也不是技術(shù)最先進的國家，而是最能善用該技術(shù)的國家。美國在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭中使用了數(shù)以千計的空中和地面機器人，在高空監(jiān)視和排爆除險方面具有重要意義，但這只是機器人應(yīng)用潛力的九牛一毛而已。當(dāng)前機器人技術(shù)仍處于發(fā)展的初期階段，如美國要在即將到來的機器人革命中保持領(lǐng)先地位，最有力措施是改變機器人作戰(zhàn)“陰暗、卑鄙、危險”的認知，進而不斷探索機器人系統(tǒng)在軍事任務(wù)中的潛在應(yīng)用。

 

　　在某些情況下，無人與自主系統(tǒng)代替有人系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)可降低成本，優(yōu)化操作方式；一般而言，無人與自主系統(tǒng)可以執(zhí)行全新甚至是完全破壞性的作戰(zhàn)概念。相比于目前的“偵察-打擊”戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)，無人與自主系統(tǒng)“偵察-打擊”力量在以下5個方面更具優(yōu)勢：①打擊范圍與精確程度；②可執(zhí)行更危險的作戰(zhàn)任務(wù)；③作戰(zhàn)規(guī)模更大；④情報豐富，協(xié)同性更好；⑤速度更快。

 

　　報告認為，美國防部及各大軍種應(yīng)重視優(yōu)先發(fā)展應(yīng)用無人與自主系統(tǒng)。報告認為盡管美國國防預(yù)算在不斷縮減，但以無人與自主系統(tǒng)為代表的技術(shù)創(chuàng)新仍應(yīng)成為預(yù)算優(yōu)先項目，國會與國防部應(yīng)在善用國防預(yù)算方面緊密合作，加大支持創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展。針對國防部與四大軍種，報告提出了有關(guān)發(fā)展無人與自主系統(tǒng)的重要建議：

 

　?。?）空軍應(yīng)研發(fā)多飛行器控制技術(shù)，允許單兵同時控制多個飛行器以提高操作效率和戰(zhàn)斗力；開展高空長航時飛行器編隊研究，以便在衛(wèi)星廣泛失效時組建有彈性的空中導(dǎo)航通信層；研發(fā)低成本無人機執(zhí)行高危任務(wù)，如破壞和壓制敵軍防空圈等。

 

　?。?）海軍在進行無人艦載空中監(jiān)視與打擊飛機（UCLASS）項目時，應(yīng)投資研發(fā)隱身縱深攻擊型號；研究用于水下無人平臺的具有超長續(xù)航力的同位素溫差能源的利弊；開展小型無人水面艇的研發(fā)，使其成為海軍水面艦艇的哨兵，挫敗敵軍的小艇蜂群戰(zhàn)法。

 

　　（3）陸軍應(yīng)為MQ-1C“灰鷹”無人機制定復(fù)合遠程操作概念，即在部署間隙操控人員可在本土遠程操控“灰鷹”，降低成本并增加作戰(zhàn)能力；廢除其禁止無人機后送傷員（CASEVAC）的政策，研究有關(guān)無人機參與后送傷員的問題。

 

　?。?）海軍陸戰(zhàn)隊?wèi)?yīng)開展中高空長航時無人機的研制，例如“捕食者”和“死神”等，可以從兩棲攻擊艦起飛，為海軍陸戰(zhàn)隊提供監(jiān)視與近程空中支援。

 

　?。?）后勤保障部門應(yīng)開展研發(fā)、資助與執(zhí)行新型機器人系統(tǒng)的測試計劃，并允許包括非傳統(tǒng)防務(wù)承包商在內(nèi)的廣泛工業(yè)界伙伴參與，已驗證機器人平臺完成現(xiàn)有后勤服務(wù)任務(wù)的能力；開展建設(shè)無人與自主平臺后勤服務(wù)系統(tǒng)的廣泛論證，盡可能轉(zhuǎn)化適配當(dāng)前平臺到新型無人后勤服務(wù)工作中。

 

　　（6）國防部應(yīng)建立高級創(chuàng)新小組，由國防部副部長負責(zé)，確保國防部對無人與自主系統(tǒng)研發(fā)投資，即使這些技術(shù)會對當(dāng)前的文化和倫理造成沖擊；資助高風(fēng)險關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)驗證，如空中自動加油、多無人機控制等；設(shè)置獨立的先進技術(shù)發(fā)展計劃，引入商業(yè)投資，加速創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展，使其盡快成熟至可供采購，利用“聯(lián)合緊急作戰(zhàn)需求”（JEONs）等縮短其從需求到采購項目的周期。

 

　　新美國安全中心（CNAS）在《戰(zhàn)場機器人Ⅰ：作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置》這份報告中稱，技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化成軍事用途往往需要關(guān)鍵的使能技術(shù)，例如無人與自主系統(tǒng)帶來作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置大幅增長對通信與能源技術(shù)同步發(fā)展的需求。機器人快速發(fā)展取決于以下關(guān)鍵使能技術(shù)：

 

　?。?）彈性通信鏈路。無人系統(tǒng)需要依靠自身自主程序配合與操控人員之間的通信以完成任務(wù)，在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時，一旦通信通道被切斷或干擾，將使其執(zhí)行任務(wù)變得十分困難，目前這類通信通常依賴衛(wèi)星實現(xiàn)鏈接?？刂茻o人機的指令鏈接帶寬最低要求為0.1mbps（兆位/秒），而傳感器數(shù)據(jù)傳輸所需帶寬范圍較大，例如雷達和光電傳感器的帶寬要求為1mbps，全動態(tài)視頻為10mbps，高光譜成像等先進數(shù)據(jù)傳感器要求高達100mbps，這就要求無人系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)類型保證通信鏈路的帶寬有一定彈性。對無人系統(tǒng)而言，其可靠的通信結(jié)構(gòu)應(yīng)包含7個方面：①衛(wèi)星或其他常規(guī)通信能力；②配備空中通信層以防范衛(wèi)星通信被切斷，例如聯(lián)合空中通信網(wǎng)絡(luò)JALN。在反介入?yún)^(qū)域外，高空長航時無人機、無人艇等可扮演通信中繼角色，為區(qū)域內(nèi)的隱身平臺提供通信支持；③低攔截概率（LPI）/低探測概率（LPD）通信技術(shù)；④無人車輛、無人潛航器等具備任務(wù)級自主能力；⑤機載數(shù)據(jù)處理功能減少帶寬壓力，通過機載計算機進行數(shù)據(jù)篩選，選取目標(biāo)信息；⑥無人機自主調(diào)整位置，改變拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，解決通信節(jié)點受損和敵方干擾等問題；⑦發(fā)展成熟的條令、訓(xùn)練與程序，以適應(yīng)戰(zhàn)時可用帶寬可能出現(xiàn)嚴重下降的情形。

 

　?。?）自主/自動化與人類認知。激發(fā)無人系統(tǒng)的潛能必須通過提高其自主性來實現(xiàn)，自動化程度的提高亦可減少通信以及控制指令需要，目前該領(lǐng)域最主要的發(fā)展方向之一是更先進的環(huán)境感知能力。無人系統(tǒng)的長處是重復(fù)結(jié)構(gòu)化任務(wù)，速度、可靠性等都高于人類，而人類認知在適應(yīng)環(huán)境變化、處理模糊性任務(wù)時優(yōu)勢明顯，因此未來發(fā)展無人系統(tǒng)自主能力可借鑒人類認知。此外，也需增強傳感器探測識別目標(biāo)的能力，改進算法，提高使用武力的鑒別能力，同時必須處于人類控制范圍內(nèi)。

 

　?。?）續(xù)航能力需要先進電源的支撐。無人與自主系統(tǒng)杰出的續(xù)航能力需要有先進的電源加以保證，可穿戴式和負重機器人的發(fā)展程度受限于功率，智能電源管理系統(tǒng)作為解決方案之一，可通過智能調(diào)節(jié)傳感器閑/忙時的功率支配提高續(xù)航力，但不能產(chǎn)生數(shù)量級般的飛躍。因此，因地制宜利用太陽能、波浪能、海洋溫差能等可再生能源，結(jié)合燃料電池的發(fā)展推進電源技術(shù)的進步。此外，利用放射性同位素?zé)犭妱恿ψ鳛樗鲁L航時平臺的安全動力也十分值得討論。

 

　　無人系統(tǒng)出色的續(xù)航能力需要先進電源的支撐，電源成了當(dāng)下許多無人運載工具發(fā)展的一個限制因素，包括超長續(xù)航能力無人飛行器、地面車輛和水下運載平臺?？纱┐鳈C器人或外骨骼目前已十分成熟，但是電源限制使其發(fā)展緩慢。智能電源管理系統(tǒng)可通過關(guān)閉不用的傳感器或其他耗能系統(tǒng)來提高效率，但這些方法不能在續(xù)航力上產(chǎn)生跨量級般的飛躍。

 

　　報告還提到，文化與官僚主義可能成為技術(shù)創(chuàng)新的障礙。美國防部的文化和官僚主義將是影響武器裝備是否是未來戰(zhàn)爭最好選擇的主要因素。

 

　　（1）文化能鼓勵或阻礙創(chuàng)新。文化可能是創(chuàng)新的有力驅(qū)動，也可能是創(chuàng)新的抑制因素。類似于DAPRA這樣的組織對于革命性創(chuàng)新、破壞性改變技術(shù)是持歡迎積極態(tài)度的，而軍事服務(wù)部門往往在忽略改變游戲規(guī)則的同時，保持抵觸情緒。例如多飛行器控制，遠程操控，艦載無人飛行器以及無人傷員撤離系統(tǒng)等，歷史上的例子更比比皆是，從海軍抵制蒸汽動力艦船到陸軍抵制空中力量等。

 

　　作戰(zhàn)人員總是能找到很好的理由來懷疑新技術(shù)。在其他情況中，不是自主或者無人運載工具本身的問題，而是他們應(yīng)用的某個方面遭遇了文化障礙。許多觀點暗示無人系統(tǒng)會使作戰(zhàn)人員冒更大風(fēng)險。

 

　　（2）國防部官僚主義可能會扼殺創(chuàng)新。報告認為，國防部內(nèi)部官僚主義阻礙創(chuàng)新，對可以改變游戲規(guī)則、提高效率并挽救生命的無人與自主技術(shù)投資不足，亟需強有力的領(lǐng)導(dǎo)來克服種種障礙，確保該技術(shù)的發(fā)展，以應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的威脅。此外，國防部需尋找更好的工具導(dǎo)入商業(yè)創(chuàng)新，特別是對于機器人和信息技術(shù)，因為它們的多數(shù)創(chuàng)新發(fā)生在傳統(tǒng)國防工業(yè)以外的領(lǐng)域。國防部與工業(yè)界共同審視目標(biāo)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與用戶需求，通過有競爭力的原型設(shè)計與試驗獲得技術(shù)與成本可行性高的產(chǎn)品，從概念到生產(chǎn)將縮短至數(shù)年內(nèi)，而不是像DARPA或海軍研究局的某些創(chuàng)新項目從概念到實施耗費20年之久。引入商業(yè)創(chuàng)新將幫助國防部更好地把握技術(shù)發(fā)展趨勢，而不是僅僅通過預(yù)測判斷技術(shù)未來二、三十年的發(fā)展前景。

 

　　新美國安全中心（CNAS）在《戰(zhàn)場機器人Ⅰ：作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置》這份報告中提到，美國國防部在其發(fā)布的《2013～2038財年無人系統(tǒng)綜合路線圖》（Unmanned Systems Integrated Roadmap，F(xiàn)Y2013～2038）明確表示，無人系統(tǒng)是執(zhí)行“陰暗、卑鄙或危險任務(wù)”的最佳選擇。機器人系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，因其具有兩種重要屬性：無人平臺與自動化操作。

 

　　無人平臺的優(yōu)點

 

　　將人這個重要因素從運載工具或平臺中剝離具有兩個顯著的潛在優(yōu)勢：①性能提升，例如航程、續(xù)航與持續(xù)作戰(zhàn)時間、速度、隱身、可操作性等性能參數(shù)得到增強，而體積尺寸可相應(yīng)減??；②平臺免除搭載人員安全顧慮后，應(yīng)對風(fēng)險的能力顯著增強。

 

　　目前，投入使用的無人系統(tǒng)以不同的方式發(fā)揮著上述優(yōu)勢，以期達到最大的效能。對于排爆除險的地面機器人而言，其更重視應(yīng)對風(fēng)險的能力；對于“捕食者”、“死神”和“全球鷹”等無人機而言，24小時全天候監(jiān)視目標(biāo)的能力和更遠的航程更為重要。

 

　　對于小型無人機，如“捕食者”，去除了機組人員之后，重量減輕，續(xù)航性能增加；而當(dāng)無人系統(tǒng)體積更大時，機組人員對尺寸和重量的影響將被弱化，后臺操作人員的疲勞成為更需要關(guān)注的問題。無人機空中加油后可持續(xù)滯空待命，延長的續(xù)航時間使航程更遠，任務(wù)持續(xù)性更佳，使其具有重要的作戰(zhàn)優(yōu)勢，對于應(yīng)對反介入威脅意義重大。

 

　　自主化的收益

 

　　自主化指的是機器人等無人系統(tǒng)在無人工操作的情況下執(zhí)行任務(wù)的能力。自主化的收益來自多個方面，包括：①增加安全性和可靠性；②縮短反應(yīng)時間，提高反應(yīng)能力；③減輕人員負擔(dān)，降低成本，具有作戰(zhàn)優(yōu)勢；④可在通信惡化條件下或拒止環(huán)境中持續(xù)作戰(zhàn)。

 

　　自主化功能可減輕操作無人平臺的人員負擔(dān)，節(jié)省成本，增加操作優(yōu)勢。目前大多數(shù)無人運載平臺是遙控的，每人控制一個，即使日常任務(wù)中使用了自主化，如飛機起飛、著陸或點對點航行，仍需由一個人來管理控制一個運載平臺。這種操作概念屬于極度人員密集型。增強的自主化可以使一個人同時控制多個運載平臺，可以顯著減少人力開支。多運載平臺控制技術(shù)對于大規(guī)模機器人集群同樣重要，在戰(zhàn)場上具有巨大的作戰(zhàn)優(yōu)勢。

 

　　自主化還允許在通信條件惡化條件下或拒止環(huán)境中進行作戰(zhàn)。由于水下作戰(zhàn)面臨著很大的通信挑戰(zhàn)，無人潛航器等水下無人平臺比無人機自主程度高。許多無人水下平臺集成了“任務(wù)級自主化系統(tǒng)”，執(zhí)行任務(wù)前人工設(shè)置好任務(wù)目標(biāo)，無人平臺將自主航行并執(zhí)行任務(wù)。在反介入環(huán)境中，敵人可能會干擾通信，發(fā)送電磁信號可能會暴露作戰(zhàn)平臺的位置，所以增加無人運載平臺的自主化至關(guān)重要。

 

　　無人與自主系統(tǒng)可節(jié)省開支

 

　　無人與自主系統(tǒng)不僅本身造價相對低廉，其性能和作戰(zhàn)優(yōu)勢也可大幅減少開支。

 

　?。?）平臺需求精簡后可以減少設(shè)計與維護使用等成本。如果運載平臺去除機組人員，可以使其重量、功率、存活能力、戰(zhàn)力保障或其他需求相應(yīng)地減少，直接降低設(shè)計成本，并可間接降低后期維護使用成本。例如，無人地面車輛需要更少的裝甲，不僅可以直接減少平臺開支，同時由于重量減輕，也可以減少燃油需求，從而減少操作開支。

 

　?。?）更強的續(xù)航能力可以減少平臺所需數(shù)量從而節(jié)省成本。無人機續(xù)航能力的提高不僅可以使其在更廣的范圍內(nèi)持續(xù)監(jiān)視，同時也可以降低成本，即平臺采辦和操作開支與執(zhí)行相同任務(wù)的有人飛機大致相同，甚至更低。續(xù)航性能提升意味著需要少量的飛機即可對目標(biāo)構(gòu)建持續(xù)的7×24小時任務(wù)周期。此外，由于飛機有更多的飛行時間用于飛往目的地，進而可以擴大航程。

 

　?。?）遠程操作可以減少人力成本。遠程操作無人系統(tǒng)對降低成本具有重要意義?？哲姷?ldquo;捕食者”和“死神”在美國本土進行操作，這意味著無需將操作人員部署到戰(zhàn)區(qū)。相反，陸軍的MQ-1C“灰鷹”無人機需要操作人員部署到戰(zhàn)區(qū)，采用“1:2”輪班模式，也就是在戰(zhàn)區(qū)部署1個月后，回國休息約2個月的時間，人力花費較大，相當(dāng)于在美國本土操作MQ-1C無人機所需費用的3倍。

 

　?。?）多運載平臺同時操控可以減少人力成本。自主化可以顯著地減少所需的操作人員的數(shù)量，從而降低成本。多運載平臺控制技術(shù)已經(jīng)得到測試并在實際的操作中小規(guī)模地應(yīng)用。多無人機控制所節(jié)省的成本由操作的復(fù)雜性決定，對于靜態(tài)高空偵察，節(jié)約力度將十分可觀。早在幾年前，空軍就認為如果1個飛行員能夠同時控制4架無人機，那么將減少50%甚至更多的人力。如果在實際作戰(zhàn)中有大量無人機參與，如追蹤移動目標(biāo)或執(zhí)行打擊任務(wù)，則成本也會減少。即使僅利用多無人機控制技術(shù)來執(zhí)行運輸操作，節(jié)約效能也十分明顯。

 

　?。?）自主化可以減少訓(xùn)練成本。自主化減少了針對復(fù)雜任務(wù)進行人員訓(xùn)練的需求，從而節(jié)約成本。海軍飛行員即使在沒有部署時也要花費大量的時間進行航母著艦訓(xùn)練以維持熟練程度。在移動的航母上著艦對飛行員具有很大的挑戰(zhàn)性，對技術(shù)和練習(xí)程度有較高要求，但對于機器而言，這些都不重要。X-47B已經(jīng)驗證了無人機著艦時的精確度是人所不能達到的。將所有的飛機，甚至是有人駕駛飛機，轉(zhuǎn)換為全自動著艦?zāi)Ｊ?，將顯著減少訓(xùn)練成本和飛行時間。所有的飛行員必須保持一定的飛行時數(shù)，至少每月10～20小時，而對于無人與自主系統(tǒng)，完成復(fù)雜物理任務(wù)的訓(xùn)練，如著艦，可以省略。對戰(zhàn)斗時的判斷力和決策力進行訓(xùn)練同樣必不可少，而高保真度模擬器可以取代大部分這些訓(xùn)練。飛行器程序運行一個生命周期后，僅減少訓(xùn)練時間這一項就可節(jié)省數(shù)億美元。

 

　?。?）自動信息處理可以減少人力成本。無人系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)視獲取的信息，需要大量的專業(yè)人員進行處理，由此造成了巨大的人力負擔(dān)。每個7×24小時部署的“捕食者”或“死神”任務(wù)周期所需的傳感器操作人員和數(shù)據(jù)分析人員的數(shù)量比操作無人機的飛行員的數(shù)量還多。在持續(xù)的情況下，10個飛行員即可操作1個7×24小時任務(wù)周期，而操作傳感器需要10人，任務(wù)控制需要10人，管理和處理數(shù)據(jù)則需要80人。更為復(fù)雜的是，Gorgon Stare和ARGUS-IS等廣域監(jiān)視傳感器將1架飛機獲得的影像擴大了65倍，如果沒有自動數(shù)據(jù)處理工具，需要超過2000名分析師來管理和處理1架“捕食者”拍攝的視頻流影像。而在10個偵察目標(biāo)城市維持7×24小時任務(wù)周期將需要超過20000人，是一個不切實際的人力支出。

 

　　機器人能夠以有人系統(tǒng)所不能的方式執(zhí)行任務(wù)

 

　　無人與自主系統(tǒng)可用于節(jié)省成本或更好地執(zhí)行任務(wù)，但它們真正的優(yōu)勢在于能夠做有人系統(tǒng)所不能的事情。更好的續(xù)航能力使更遠的航程以及更高的精確性成為可能，使美軍可以深入反介入?yún)^(qū)域，在敵國領(lǐng)土實現(xiàn)持續(xù)作戰(zhàn)。無人系統(tǒng)能夠應(yīng)對更大的風(fēng)險，從而可以執(zhí)行更大膽的作戰(zhàn)計劃。由于無人系統(tǒng)可以成為消耗品，因此可以降低制造成本以擴大數(shù)量，占領(lǐng)敵人的戰(zhàn)場空間。網(wǎng)絡(luò)化無人系統(tǒng)能夠以更好的協(xié)同性和情報處理能力分散而又整體地作戰(zhàn)。自主化可以快速處理大量數(shù)據(jù)，縮短決策周期，加快作戰(zhàn)速度。

 

　　上述每一項優(yōu)勢都具有重要意義，整合后的新型“偵察-打擊”集群相比于目前的“偵察-打擊”網(wǎng)絡(luò)具有壓倒性的優(yōu)勢。

 

　　新美國安全中心（CNAS）在《戰(zhàn)場機器人Ⅰ：作戰(zhàn)范圍、持續(xù)能力與危情處置》這份報告中認為，自古以來，在安全的距離之外打擊敵人一直是戰(zhàn)爭中重要的原則之一。精確制導(dǎo)的彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈可作為陸基“偵察-打擊”網(wǎng)絡(luò)的一部分，從遠距離威脅著美軍的艦艇和基地，反衛(wèi)星武器同樣威脅著美軍的全球通信和指揮控制網(wǎng)絡(luò)。

 

　　無人與自主系統(tǒng)可以幫助應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。通過提高其續(xù)航性能，無人機不僅可以深入滲透反介入?yún)^(qū)域，還可以在敵國領(lǐng)土實施持續(xù)作戰(zhàn)。高空長航時無人機可用作“偽衛(wèi)星”，當(dāng)衛(wèi)星被破壞時可作為后備的通信和導(dǎo)航工具使用。長航時水面與水下無人平臺一次部署可為期數(shù)月，長期監(jiān)視世界范圍內(nèi)海上與水下軍事情報。

 

　　航母無人艦載機可進入拒止區(qū)域

 

　　更好的續(xù)航性能意味著更遠的航程，對反擊反介入威脅具有重要意義。海軍無人戰(zhàn)斗機系統(tǒng)（N-UCAS），如X-47B無人艦載驗證機比目前的艦載有人戰(zhàn)斗機如F-18、F-35等具有更遠的航程和更好的續(xù)航性能，未來的N-UCAS在未加燃料的情況下作戰(zhàn)半徑可達1500海里，遠超過目前載人戰(zhàn)斗機的500～650海里。

 

　　長航時N-UCAS使航母可以在敵軍反艦導(dǎo)彈射程之外對地面目標(biāo)發(fā)動攻擊。目前航母面臨的最大反介入威脅是反艦彈道導(dǎo)彈，其射程超過800海里，這一距離使目前的艦載戰(zhàn)斗機無法抵近地面目標(biāo)，美軍將不得不尋找其他對策保護航空母艦，這將是比較棘手的情況。

 

　　N-UCAS的航程超過目前反艦彈道導(dǎo)彈的射程，賦予航母深入反介入環(huán)境的能力，更重要的是，如果在安全距離外利用油輪進行燃料加注，那么N-UCAS將在敵方空域持續(xù)作戰(zhàn)，多次加油，可超越其30～40小時的續(xù)航能力極限。此外，由于不存在人員休息的問題，N-UCAS可在8～12小時的維護后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，這一作戰(zhàn)方式可持續(xù)運轉(zhuǎn)數(shù)周，遠大于載人戰(zhàn)斗機可滿足的作戰(zhàn)強度。最后，由于N-UCAS沒有尾翼，集成了寬頻帶全向性隱身技術(shù)，更有利于其在戰(zhàn)場環(huán)境中生存。

 

　　?；罩袀刹炫c打擊系統(tǒng)用于遠程作戰(zhàn)

 

　　“捕食者”和“死神”無人機對于地面作戰(zhàn)和全球反恐作戰(zhàn)具有重要作用，但目前仍局限于陸基部隊使用。類似于“捕食者”和“死神”等可用于反恐任務(wù)的海基長航時中高空無人機，是低成本無人艦載空中偵察和攻擊系統(tǒng)的基礎(chǔ)版本。對于此類飛機而言，航母不是最合適的平臺，因為航母的甲板空間資源有限，應(yīng)優(yōu)先服務(wù)于能力更強、可在反介入環(huán)境中作戰(zhàn)的飛機。兩棲攻擊艦/船塢登陸艦（LHA/LHD）對于中-高空無人機而言是一個理想的平臺。

 

　　海域感知用于威脅早期偵察

 

　　長航時無人機無可提高海上態(tài)勢感知能力，既能追蹤敵方艦艇，又能預(yù)先識別可能的威脅。海軍陸基型MQ-4C“全球鷹”無人機被設(shè)計用于提供廣域海上監(jiān)視并作為陸基載人P-8“海神”反潛機的補充手段。

 

　　美國海軍可使用艦載持續(xù)性無人機來提高水面艦艇的態(tài)勢感知能力，以應(yīng)對潛在威脅，并計劃部署MQ-8無人直升機。該機有兩個版本：小型MQ-8B“火力偵察兵”和大型MQ-8C“火力-X”。然而在提交的2015財年預(yù)算中，海軍終止了額外的MQ-8的采購，并叫停目前將現(xiàn)有的MQ-8B升級為性能更強的MQ-8C的計劃。

 

　　高空長航時無人機可用于機載通信和導(dǎo)航中繼

 

　　美國的衛(wèi)星易受一系列運動和非運動威脅的攻擊，敵人可干擾衛(wèi)星通信和GPS導(dǎo)航，采用網(wǎng)絡(luò)武器和難以探測的同軌道微衛(wèi)星等方式癱瘓和摧毀美國衛(wèi)星。美國軍事力量的多種重要功能依賴于衛(wèi)星，包括通信、定位、導(dǎo)航、授時和偵察等。目前美國利用“有效載荷寄宿”等技術(shù)使其天基的資源分布多樣化，即將軍用有效載荷寄宿于商業(yè)衛(wèi)星或合作伙伴的軍事衛(wèi)星上。天基資源多樣化提高了敵人攻擊的政治和軍事成本，但并沒有改變衛(wèi)星的根本弱點。

 

　　長航時無人機或飛艇為解決上述問題提供了一個替代衛(wèi)星的可行方案，“空中偽衛(wèi)星”包括長航時飛機或飛艇，可為衛(wèi)星提供后備支持，成為遠離敵方領(lǐng)土的空中通信導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)，在美國衛(wèi)星遭受由網(wǎng)絡(luò)攻擊或?qū)椆粼斐傻拇笠?guī)模破壞情況下提供重要的后援。隱身長航時無人機或者裝備有通信和導(dǎo)航中繼的滲透攻擊型無人機可將網(wǎng)絡(luò)延伸到敵方領(lǐng)空。不管怎樣，這種不依賴于衛(wèi)星的后備通信和導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)具有至關(guān)重要的意義，國防部計劃發(fā)展這一網(wǎng)絡(luò)，但仍需經(jīng)過多方競爭才能獲取相應(yīng)資金撥款。

 

　　長航時無人機用于前端導(dǎo)彈防御

 

　　長航時無人機在敵軍導(dǎo)彈發(fā)射的早期探測甚至在導(dǎo)彈助推階段實施攔截方面具有特殊的優(yōu)勢。長航時無人機可以抵近敵方領(lǐng)空，而當(dāng)其是隱身飛機時，甚至可以飛越敵國全境。裝備有紅外和其他傳感器以及穩(wěn)定可靠數(shù)據(jù)鏈的遠程遙控?zé)o人機，可以提供敵軍彈道導(dǎo)彈的早期預(yù)測并進行數(shù)據(jù)追蹤。而如果裝備有先進的導(dǎo)彈，它們還能在助推段有效地攔截敵軍導(dǎo)彈。

 

　　滯空無人機用于持續(xù)防御性防空

 

　　無人機續(xù)航能力的增加不僅減少成本，提高作戰(zhàn)性能，還可執(zhí)行其他任務(wù)，如防御性防空或戰(zhàn)斗空中巡邏以保護美軍的艦船和基地。長航時無人機可以對美軍艦艇和基地進行7×24小時無縫空中巡邏覆蓋，其花費比有人戰(zhàn)斗機低得多。此外，由于機上沒有人員，指揮官可以采取風(fēng)險更大的行動。這些飛機在戰(zhàn)斗中會受到損失，故可以低成本大量制造。被稱為“先進中程空對空導(dǎo)彈卡車”的長航時無人機需具有足夠的隱身性能，以便潛入敵軍飛機的導(dǎo)彈射程之內(nèi)而不被發(fā)現(xiàn)，但并不需要高端全方位隱身技術(shù)來滲透敵方的防空。最近海軍提出讓無人機進行空中格斗的想法，但這種作戰(zhàn)的可行性尚未被詳細論證。

 

　　水面和水下平臺用于持續(xù)水下監(jiān)視

 

　　長航時水面和水下運載工具在持續(xù)監(jiān)視海洋、水下基礎(chǔ)設(shè)施、以及敵軍艦艇和潛艇方面具有極大潛力。例如，DARPA正在研發(fā)長航時無人水面艦艇——反潛戰(zhàn)持續(xù)追蹤無人艦（ACTUV）來追蹤敵軍的潛艇。雖然類似于ACTUV的水面艦艇可使用長航時的吸氣式柴電發(fā)動機，能源供應(yīng)仍然是水下運載工具最主要的限制因素。

 

　　先進的燃料電池使水下運載工具可連續(xù)運行30～60天，更先進的技術(shù)可以使其運行1年。海軍已投入大量資金用于研制無人水下平臺，將其視作可以改變游戲規(guī)則的技術(shù)，最大的問題還是克服能源限制。水下運載平臺的通信同樣是一個巨大的挑戰(zhàn)，因此將更多依賴于其本身的自主化完成任務(wù)。

 

　　外骨骼：“可穿戴機器人”加強保護步兵隊伍

 

　　雖然步兵和特種部隊僅占總軍種人數(shù)的4%，但其二戰(zhàn)后的傷亡人數(shù)超過戰(zhàn)亡總數(shù)的80%。目前，步兵需攜帶27～45千克的裝備，幾乎和上古時代沒什么區(qū)別，極大地削弱了其持續(xù)作戰(zhàn)時間和戰(zhàn)斗力。稱之為“可穿戴裝甲”的“外骨骼”可以改變這一現(xiàn)狀。

 

　　機器人外骨骼已經(jīng)在實驗室條件下成功獲得驗證，并可通過商業(yè)手段應(yīng)用在醫(yī)學(xué)方面。美國特種作戰(zhàn)司令部發(fā)起了一項研究計劃旨在制造一個功能化的戰(zhàn)斗外骨骼以減少傷亡。然而，外骨骼在軍事方面的實用價值受到功率的限制。盡管多個公司正在研制可替代的動力解決方案，如燃料電池，使裝備可持續(xù)幾天時間，目前的電池技術(shù)仍不足以維持超過幾個小時的作戰(zhàn)。