军用无人机的发展历史回顾
出处： 中华军事网
&& 作者:严慧玲&&
　　　　无人机的使用并不是新事物，可以追溯到第二次世界大战时期，当时德国人使用了重2300磅的遥控飞行炸弹，由航空母机上的一名飞行员控制其飞行方向。从那时起，无人机已经走过了漫长的道路。今天，飞行员或者地面上的操作员都能够从世界的另一端观察并命中巴基斯坦行驶中的车辆。无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)技术已经成熟，其在数量上和运用上都在扩展。　　第二次世界大战结束后，无人机技术没有多少发展，大多数遥控飞行器被用作训练飞行员进行空战的机动目标。越南战争中，美国空军使用了“萤火虫”(Firefly)无人机，这是一种用于执行侦察任务的小型远程实验性无人机，但其后来发展被认为不具成本效益而遭到淘汰。在1982年的黎巴嫩战争期间，以色列空军大量运用了“先锋”(Pioneer)无人机，这推动了无人机的发展。　　在1990年2月“沙漠风暴”行动(Operation Desert Storm)期间，美国版“先锋”无人机投入行动，当时“先锋”无人机替代美国海军“威斯康星”号(Wisconsin)战列舰上的直升机，用于为直接炮火进行空中定位。在一次实际运用中，当“威斯康星”号战列舰正在攻击科威特外费伊巴拉岛(Faybala Island)上的地面目标时，无人机操作员奉命操纵无人机在伊拉克部队战壕上空低空飞行，以便让伊拉克士兵知道他们即将成为打击目标。伊拉克部队听到“先锋”无人机独特的嗡嗡声，意识到他们将会受到炮火攻击，然后就挥舞着白旗出来投降。在这次广为宣传的事件中，这支伊拉克共和国卫队的部队成为了首批向无人机投降的人员。　　　　无人机与有人驾驶飞机　　无人机的发展给那些可能在未来以更有效和低风险的方式发动战争的国家带来了希望，它们可以不再运用男性和女性驾驶的飞机。许多国家的空军都在使用无人机，但其中只有极少数国家的空军在实战条件下使用过无人机。据设想，无人机将增强投送兵力的能力，可以用于执行对有人驾驶飞机构成高风险的任务，如在核、生物和化学(NBC)战争环境中飞行，在敌人领空执行侦察任务，或者同时负责执行压制敌方防空(Suppression of Enemy Air Defence, SEAD)任务。　　因飞机驾驶舱中没有人，使其不再需要驾驶舱加热/冷却系统，飞行员弹射装置和氧气系统。从机动性能、飞行高度和续航时间方面，这架飞机的飞行包线得到扩展。据称，无人机的开发和制造都比有人驾驶飞机的开发和制造更加便宜。它们将减少现代飞机的配套设施和人力资源要求。专家们一直认为无人机没有辜负这些期望。　　无人机被定义为，“是一种具有动力的飞行器，不搭载任何操作人员，通过空气动力使其升空，可以飞自主或远程遥控飞行，可以被消耗或者回收，可以携带致命性或者非致命性的载荷。”区分有人驾驶飞机和无人机的一项关键因素是，无人机操作员获得的信息量。有人驾驶飞机的最显著优势是，飞行员可以从驾驶舱内部和外部获取信息，为更好的态势感知构建复合图像。飞行员可以根据不完整或者不明确的信息进行评估，然后做出选择武器和致命武力使用的关键决策。人工智能仍然没有达到使无人机可以在这方面也实现自主的复杂程度。　　现代技术通过数字可视化显示设备向无人机操作员提供了数量相当可观的信息，但是这些技术都还不足以使操作人员感受到飞机飞行高度的视觉刺激、身体振动、声音、重力和全方位的视角，而这些对于处于驾驶舱中的飞行员驾驶飞机和立即做出决定来说，都是至关重要的。这些信息也可以提供给无人机操作员，从而增强作战潜力，但也将直接增加无人机的成本和复杂性。　　　　无人机的运用　　目前，军用无人机系统或者是远程控制系统，或者是半自主系统，尽管半自主系统具有高度自主性，但是仍然需要监管。新一代无人机很可能会表现出更高的自主程度，并同有人驾驶飞机和其他无人机一道作为一个小组纳入协同行动能力。它们也将能够同其他一些无人机一起成群地飞行。如果无人机在将来实现完全自主，只有最后的武器发射由操作员控制，那么这种自动化将显著增加成本，它们会变得比由操作员控制的自动化程度较低的无人机昂贵得多。　　2001年前，无人机主要用于执行侦察、监视和情报搜集任务，或者用作诱饵。2001年2月，“捕食者”(Predator)无人机首次试射“地狱火”(Hellfire)导弹，这对无人机的作战使用产生了深远影响。日的恐怖袭击，产生了用配备“地狱火”导弹的“捕食者”无人机攻击阿富汗、也门和巴基斯坦恐怖分子的需求。就在作战行动的第一年，美军攻击了阿富汗的115个目标，中央情报局运用“捕食者”无人机消除已知的“基地”组织恐怖分子。在美军2003年准备攻入伊拉克期间，“捕食者”无人机也被用于攻击伊拉克的移动雷达站。　　今天在军事行动中使用的无人机，范围从手持式系统到同有人驾驶轰炸机一样大的系统。现在可以使用的遥控直升机，大小从微型无人机那样到多用途直升机那样。这些无人机性能多种多样，提供监视、侦察和情报搜集等不同的作战功能。因此，无人机配备的传感器必须均衡高解析度或者灵敏度需求同最小尺寸。无人机的性能取决于其传感器所提供的图像分辨率和飞行高度的组合。无人机的飞行高度越高，要求其安装的传感器尺寸越大，分辨率和灵敏度越高。　　　　最初，美国和北约部队把具备下列特性的无人机归入武装无人机类别：　　?作为武器使用，也执行发现、确定和攻击目标的监察任务，用于直接支援军事行动。　　?用于执行反叛乱行动非军事环境下的监视和攻击任务。　　另一方面，美国中央情报局在猎杀任务中使用无人机，这些无人机持续在空中盘旋，在最佳时机攻击目标。主要的区别在于，美国军方只能在指定的作战区域使用无人机，而美国中央情报局可以在民用空域猎杀标记为应消除的基地组织成员。无人机运用已经成为阿富汗军事行动的一个有机组成部分，关于对巴基斯坦和也门平民目标造成附带损害的负面宣传并没有阻止其使用增加。　　无人机用于完成不同难度的作战任务。对地面固定目标攻击难度最小。然而，如果目标是在地面或者空中移动，对其攻击的困难程度就会增大。如果敌人的地面固定和移动目标不与己方的地面部队接触，那么无人机更容易对其攻击，而使用无人机攻击与己方部队接触的目标较为复杂。在常规军事行动中，敌方部队或者己方部队的人员、车辆和飞机将在同一地理区域机动，这对无人机进行敌我识别带来挑战。为处于远方的无人机操作控制台提供大量数据是最终目标，但是这还没有达到足以防止偶然误伤所要求的可靠程度。　　2012年11月初，美国空军(United States Air Force, USAF)公布的数据显示，其根据奥巴马政府指示在阿富汗执行的作战任务呈增加趋势。在2012年，美国空军每天在阿富汗执行一次以上的打击任务。在那里，令人感兴趣的现象是，执行投弹任务的有人驾驶飞机数量从2011年的每月165架次减少到2012年的每月139架次。据报道，自无人机加入部队服役以来，美国军队已经用它们执行超过100万次任务。2012年，美国空军训练的无人机操作员数量超出其训练的战斗机飞行员数量。据报道，过去8年间，美国中央情报局在巴基斯坦实施了大约350次无人机打击任务，在也门实施了大约50次无人机打击任务。美国空军仅2012年间在阿富汗执行的无人机打击任务数量很可能超过这些数字。这些数字只是强调了无人机在现代战争的效用，但是不能表明它们的实际数量增加情况。　　对无人机执行任务情况的分析表明，它们主要用于监视、侦察和情报收集，但也可以很容易地配置成能够执行攻击任务。无人机的主要优势在于它们能够在目标上空长时间执勤，并且可以最短的延迟对新出现的要求作出回应。无人机在电子战中非常有用，尤其作为空中通信中继和收集信号情报时。它们也可以作为机载干扰机和电子诱饵使用。叛乱分子不仅使用手机和卫星电话通信，而且还使用先进军用电话通信。截取他们的通信，然后确定他们的位置是至关重要的。　　　　无人系统有可能执行一些通常由有人驾驶飞机执行的其他任务，例如搜索与救援，探测炸弹，战损评估，核、生物或化学武器侦察、支援特种作战和心理战等。然而，世界各国空军不会放弃有人驾驶飞机，将只会把无人机当作执行这些有人驾驶飞行任务的一种替代选择。小型手持或者车载发射的无人机，通过视距通信设备控制，空中持续飞行时间较短，在空战中运用非常有限。　　然而，空军可以使用小型和微型无人机保护和防御空军基地。除了战斗和战斗支援任务外，无人机还可以在内部安全、反叛乱、沿海监视、监测专属经济区、国土安全和商业冒险等非军事任务中发挥作用。但是，军事行动和安全相关活动间的明确界线正在日益模糊，因为很多行动由军队和安全部队共同发动，以支持国家的目标。　　印度政府已经在纳萨尔派武装出没的地方部署了无人机，用于收集阻止或应对其攻击的实时情报。在丹德瓦达(Dantewada)大屠杀中76名保安人员被打死，之后印度内政部(Home Ministry)决定部署无人机。印度的经验表明，无人机行动只有很好地协调，才能及时提供情报。只搭载光电传感器的小型和微型无人机，不能侦察到森林覆盖地区的情况。在这样的情况下，红外传感器是必不可少的。“搜索者”(Searcher)和“苍鹭”(Heron)等中空无人机在这种情况下的侦察效果最佳，但是信息在经过指挥中心分析后才能通过数据链路传递给野战部队。高空飞行无人机上的多种传感器产生大量数据，然而通过这些大量信息收集到的情报只有及时地传递给野战部队才能发挥作用。　　作战样式　　无人机制造商极力赞扬其产品的技术能力和在各种情况下对地面作战支援的潜力。在单独的展示中，无人机似乎能够解决战场上部队遇到的所有问题。美国部队、北约部队以及美国中央情报局对无人机的成功运用强化了这种观点。对美军在伊拉克、阿富汗和科索沃的无人机运用分析表明，当常规部队可能互有攻守时，事实情况并非如此。一些突出的观察结果是：　　?在“沙漠风暴”行动中，美军和联军部队完全占据空中优势。　　?在“沙漠风暴”行动期间或者直到推翻伊拉克政权，无人机极少受到物理和电子威胁。　　?在伊拉克和阿富汗的反叛乱行动中，敌人没有能力对无人机的飞行进行电子干扰。　　美国中情局在巴基斯坦执行的行动得到巴基斯坦政府的默许，确实有能力击落无人机的巴基斯坦空军没有以任何方式阻碍这些行动。事实上，在致命的防空与电子战环境下无人机作战行动的效果，将同曾经在伊拉克和阿富汗无危险的敌方防空环境下的无人机作战行动效果不一样，最近的两次事件验证了这一事实。日，两架伊朗战斗机拦截并射击美国的“捕食者”无人机，而美国人声称这架无人机正在波斯湾国际水域上空飞行。然而，此次攻击并没有击毁这架无人机。日，伊朗网络战部队在伊朗东北部卡什马尔(Kashmar)劫持了美国中央情报局的一架RQ-170“哨兵”(Sentinel)无人机，该部队称其通过干扰控制命令与欺骗全球空位系统坐标相结合，使这架无人机相信其正在大本营着陆。　　持续的无人机行动已经表明，其安全飞行记录一直引起人们关注，特别是在着陆时容易发生事故。然而，对无人机操作员加强训练，可以使事故减少到能够接受的水平。在恶劣的天气条件下，无人机在空中或者在地面运行时也存在风险。　　　　通信问题　　无人机指挥与控制相关的通信基础设施是行动能否取得成功的关键。无人机设计必须权衡考虑机载智能设备与数据链路容量。无人机越依赖操作员远程遥控操作，两者间必须传输越多数量的数据。中转实时视频的侦察系统需要具备带宽功能。　　美国的无人机运行严重依赖卫星通信，可以预计在不久的将来，新一代无人机的通信需求很可能超出可用的通信卫星能力。印度武装部队和电信部的通信规划人员需要考虑可以利用的带宽、数据链路升级、发射器和接收器间的距离、网络基础设施、系统的检测能力和安全性，同时还要设计印度未来无人机运营的所有需求。　　系统可靠性始终是一项值得关注的要素，为应对故障或通信系统衰退必须留有余地。如果无人机每天在阿富汗执行任务的数量从1次增加到10次，那么通信需求将呈指数级急剧增加。操作人员和无人机之间通信利用无线电频率波段或者超高频波段卫星通信，而这两个波段很容易受到干扰、欺骗和拒绝。因为不同国家通信频段分配不同，所以频谱分配是另一个需要关注的领域。电磁频谱商业用途销售限制了军事应用的有效性。目前正在研究以激光通信作为替代方案，但是其容易受到恶劣天气影响和和视线限制。　　　　结论　　无人机系统通常比有人驾驶飞机便宜，最初设计理念预计无人机是一种价格低廉的可消耗性飞行器。然而，随着搭载昂贵的先进传感器，现代无人机不被认为是可消耗性的。目前，无人系统需要许多操作人员，如果说不比有人驾驶飞机飞行员数量多，也和他们的数量大致相当。　　例如，尽管“死神”无人机是自动驾驶，但是其仍需要一个由3名操作员组成的机组，其中1名负责飞行，1名负责操作传感器，1名负责军事情报联络。另外2人必须部署到前沿机场，在这种无人机起飞与着陆期间用视距无线电设备对其进行引导。将来，自动化技术的发展可以减少人力需求。　　近年来，无人机已经在许多战斗地带发挥了日益重要的作用。非常规作战需要减少作战风险和人员伤亡，无人机已经成为军事行动中不可或缺的组成部分。据预测，将来无人机独自就能够决定作战成败，通过使用机载规避系统实现“感知与规避”，将可以在民用空域飞行，并且可以通过“相互加油”实施全球打击。　　但是，在可预见的将来，无人机还需要人员监管，不会实现完全自主。在作战地带，无人机的使用极大提高了己方的战斗士气，并对敌方造成心理影响。然而，国际社会正在质疑使用机器人同人类作战的伦理问题。　　　　无人系统为军队带来了许多优势，甚至有人认为，联合攻击战斗机(Joint Strike Fighter，即F-35战斗机)将是美国空军采购的最后一种有人驾驶喷气式战斗机。可是，这种无人驾驶飞机的想法也背离了以空中机组人员为中心的理念，这种理论界定了空军，因此，在可以预见的将来，无人机不可能在全方位的空中作战中完全取代有人驾驶飞机。
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无人机有哪些类型
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一、无人机类型分类：1、按照不同平台构型来分类，无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台，其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是飞行速度较快；无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。 2、按不同使用领域来划分，无人机可分为军用、民用和消费级三大类，对于无人机的性能要求各有偏重：1）军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的无人机，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型； 2）民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务，目前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供，如警用、消防、气象等，占到总需求的约70%，而我们认为未来无人机潜力最大的市场可能就在民用，新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域； 3）消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。二、无人机是无人驾驶飞机的简称（Unmanned Aerial Vehicle），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100公里空域），如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。
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无人机与无人机地面站怎样实现数据传输
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地面站，就是在地面的基站，也就是指挥飞机的，地面站可以分为单点地面站或者多点地面站，像民航机场就是地面站，全国甚至全球所有的地面站都在时时联网，它们能够清楚的知道天上在飞行的飞机，并能时时监测到飞机当前的飞行路线，状况，以及飞机的时时调度等。像我们用的无人机大部分都是单点地面站，单点地面站一般由一到多个人值守，有技术员，场务人员，后勤员，通信员，指挥员等人组成，像玩家一般都是一个人。地面站设备组成一般都是由遥控器、电脑、视频显示器，电源系统，电台等设备组成，一般简单的来说就是一台电脑（手机、平板），一个电台，一个遥控，电脑（手机、平板）上装有控制飞机的软件，通过航线规划工具规划飞机飞行的线路，并设定飞行高度，飞行速度，飞行地点，飞行任务等通过数据口连接的数传电台将任务数据编译传送至飞控中，这里就有讲到数传电台，数传电台就是数据传输电台，类似我们最和耳朵一样，好比领导说今天做什么任务，我们接受到任务并回答然后再去执行任务，执行任务的时候时实情况实时汇报给领导，这其中通信就是嘴巴和耳朵。数传电台就是飞机与地面站通信的一个主要工具，一般的数传电台采用的接口协议有TTL接口、RS485接口和RS232接口，不过也有一些CAN-BUS总线接口，频率有2.4GHZ、433MHZ、900MHZ、915MHZ，一般433MHZ的较多，因为433MHZ是个开放的频段，再加上433MHZ波长较长，穿透力强等优势所以大部分民用用户一般都是用的433MHZ，距离在5千米到15千米不等，甚至更远。最终达到的就是飞机与电脑间的通讯，电脑给飞机的任务，飞机实时飞行高度，速度等很多数据都会通过它来传输，以方便我们时时监控飞机情况，根据需要随时修改飞机航向。整套无人机飞控工作原理就是地面站开机，规划航线，给飞控开机，上传航线至飞控，再设置自动起飞及降落参数，如起飞时离地速度，抬头角度（起飞攻角，也称迎角），爬升高度，结束高度，盘旋半径或直径，清空空速计等，然后检查飞控中的错误、报警，一切正常，开始起飞，盘旋几周后在开始飞向任务点，执行任务，最后在降落，一般郊外建议伞降或手动滑降，根据场地选择。飞机在飞行过程中如果偏离航线，飞控就会一直纠正这个错误，一直修正，直到复位为止。（俊鹰无人机）
采纳率：64%
如果是华测无人机，可以选配即时视频传输系统进行即时监控、指挥和调度。
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通过数传电台(无线通信)，分别有天空端和地面端。常见的频率有2.4GHZ、433MHZ、900MHZ、915MHZ。以3DR的XBee为例，APM_for_PX4飞控上接XBee天空端，& 笔记本电脑上插XBee地面端。&地面端的串口收发天空端的数据。&写个遵循mavlink协议的串口助手，就能实现地对空的数据传输了。& &天空端PX4飞控刷好固件(固件可以自己写，只要协议保持一致)，调好PID，做完磁罗盘、加速度计校准。&就可以去室外飞了。鉴于你问的是数据传输，微波通信我不了解。但是无线数据收发会有丢包的情况。天空端通过调制解调器，把数字信号变成模拟信号发送出去，地面端接收后；再把模拟信号转变为数字信号；再通过串口驱动变成可识别的16进制数据。&协议规定，一串正确送达，没有丢包的数据，应该是由 包头帧，包的长度、消息ID、消息载荷(内容)、校验码组成。&这样我们在串口收到数据之后，从包头帧开始算，根据包的长度，接收多少字节的消息内容。然后把后两位的校验码取得，对照CRC32循环冗余校验码计算的结果，如果一致，说明这一帧(包)数据正常有效。天空端飞控也会进行同样的校验过程。更多详情，请看mavlink微型飞行器的通信协议.pdf。
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