无人机适海性侦察能力浅析

2020-11-09张士超

无人机 2020年12期

张士超

95894部队

从MQ-4C“海神”到MQ-9B“海上卫士”，美国无人机海上侦察、监视与精确打击能力得到大幅提升。本文介绍美军两型适海性无人机的主要特点，分析发展无人机适海性侦察能力的原因，并提出中国发展适海性无人机的建议。

“谁控制了海洋，谁就控制了世界”，这是著名海权理论创始人马汉的名言。21世纪以来，各国政府日趋重视对海洋的开发和控制。凭借海洋通道，无论是军用舰船还是商船，均可从濒海的一个地点出发，到达濒海的任何另外一个地点，控制海洋是一个海权国家实现强国的夙愿。近年来，关于海洋主权纠纷的问题屡见报端，濒海国家竞相开采海洋油气资源，吞占海上岛礁，控制海上贸易咽喉，影响一个海权国家发展的因素主要来自海上，尤其是世界几大繁忙海域，比如阿拉伯海、红海、马六甲海峡以及南海等，受复杂海况的影响，开展海上执法维权面临诸多困难，主要原因是海域面积大，海上气象条件瞬息万变，执法船、有人驾驶侦察机、普通无人侦察机均难以及时发现和掌握侵权行为，并进行现场取证和迅速采取应对措施。发展适应海上广域侦察、监视与打击能力的无人机是维护国家利益，捍卫领海主权的重要手段之一。

适海性无人机的优势

海上侦察面临海况复杂，天气变化无常，海域面积大、区域广等挑战，普通有人、无人侦察机难以侦察到大范围海域，难以适应复杂海况，而调用侦察卫星，虽然能够实现大范围海域侦察，但受限于卫星在轨周期和运行成本，显然不能满足实际需要，而适海性无人机不仅具备大范围海域态势感知能力，而且续航时间长，成本低、侦察能力强，依托海滨岸基机场可以随时起降，实现全天时全天候对海侦察、监视与精确打击。

美国典型适海性无人机

以美国MQ-4C“海神”（下称MQ-4C）和MQ-9B“海上卫士”（下称MQ-9B）为例，一个是大型高空长航时无人机，一个是中型中高空长航时无人机。它们的共同特点一是侦察范围广；二是侦察能力强；三是续航力持久。

美国MQ-4C“海神”无人机基于RQ-4A“全球鹰”无人机发展而来，两者均采用大展弦比、下单翼和V形尾翼布局设计，上机身后方都装有一个背负式复合材料进气道，其横截面略呈方形，圆弧形机头上部安装有流线水泡形白色钛合金整流罩，与RQ-4A“全球鹰”相比，MQ-4C“海神”无人机机身和翼展长度均略有增加，提高了机身和机翼强度，并且增加了除冰和防雷击系统，能够对抗雨、雪、雷、电等恶劣天气。从外观上看，两者形状特征差别不大，不同之处主要体现在机头和机身下方，详见图1和图2中机头下方红色圆形框，以及机身下方红色矩形框雷达天线罩，通过对比，可以直观发现二者的不同。

图1 MQ-4C“海神”无人机。

图2 RQ-4A“全球鹰”无人机。

美国MQ-4C“海神”无人机承担广域海面舰船等目标的侦察监视，该机最大续航时间可达38h，航程约3700km，能在超过16000m的高度连续飞行24h，执行对海侦察任务，拥有普通无人侦察机不具备的海上搜索雷达工作方式。MQ-4C无人机搭载多功能有源传感器海事雷达，能够对海面实施360°持续扫描，实时监视在海面活动的舰船，具备识别海上高尔夫球大小的物体。该型无人机适海性侦察能力极强，即能实现广域海面舰船目标的侦察，也能在发现疑似目标时，降低飞行高度进行详细查证。

MQ-4C无人机机载传感器功能与特点

下面阐述MQ-4C无人机机载传感器特有的功能。

光电/红外侦察设备功能

在海上实施光电/红外侦察，可以直观扫描舰船活动情况，实时侦察监视海面舰船。MQ-4C无人机采用了更为先进的数字化结构系统，具有出色的远程空中监视、高空目标截获、测距和跟踪能力，可自动跟踪目标，提供多视场高分辨率目标影像和全动态视频。该机配备了先进任务计算机，智能化水平高，光电/红外侦察设备见图3还能自动跟踪和搜索海事雷达发现的目标。

图3 MQ-4C无人机机载光电/红外侦察设备。

高灵敏度红外探测设备功能

MQ-4C无人机配备有高灵敏度红外探测设备，可对水面舰船实施探测，还可能提供常规动力潜艇、核动力潜艇等水下目标的热成像。

多功能有源传感器海事雷达功能

受海上天气，风速等影响，尤其是在云层较厚或者大雾弥漫的天气条件下，光电/红外侦察设备受任务载荷成像原理的限制，无法穿透云层或者浓雾，往往难以形成有价值的影像，而多功能有源传感器海事雷达解决了这一难题，它一次飞行可探测约700万km2的海域，探测距离约350km见图4。对海面搜索时，该型雷达具备跟踪海上目标的搜索模式和识别舰船的逆合成孔径雷达模式，并能在各种模式之间快速转换。

图4 MQ-4C“海神”无人机模拟侦察示意图。

抗海杂波干扰型雷达的功能

RQ-4A“全球鹰”无人机主要侦察监视陆基目标，而MQ-4C“海神”无人机主要侦察监视海基目标，尤其是搭载抗海杂波干扰型雷达，提升了该型无人机在海上侦察、监视舰船活动的效果。

通信中继功能

此外，MQ-4C“海神”无人机还配备了先进传感器套件，为海上巡逻机、直升机与水面舰船提供通信中继平台，在海上建立通信网。

电子支援功能

在电子支援措施方面，MQ-4C无人机采用全数字化特定发射器识别技术，通过探测无线电频率，探测和跟踪海上移动目标。MQ-4C可探测舰船目标精确位置，舰船运动方向、速度以及航行轨迹，从而全面掌控目标海域的战场态势，提供实时海上态势信息。

MQ-9B “海上卫士”无人机特点

继MQ-4C“海神”无人机之后，美国又将装备空军的MQ-9“死神”无人机进行技术升级，开发出适应海上侦察监视的MQ-9B“海上卫士”无人机见图5。MQ-9B无人机是美国“死神”系列的海上侦察监视型号，专用于海上巡逻和监视，飞行高度约12000m，最大巡航速度约390km/h，续航时间约40h，有多个武器外挂点，采用了扫描范围广泛的传感器和多模式通信套件，该型无人机可以加装打击模块，携带激光制导炸弹、联合直接攻击弹药等先进武器，用于打击海上移动目标，达到“发现即摧毁”的作战目的。MQ-9B“海上卫士”无人机具备优秀的广域海面侦察监视能力，比如海上搜索、救援以及海上执法。

图5 MQ-9B具备优秀的广域海面侦察、监视能力。

MQ-9B无人机的显著特点是安装有多模式海上搜索雷达，强化了海上目标侦察能力，其视频传感器能够探测和识别数千平方千米的海面舰船目标，其最大航程约11000km，在美军测试期间，曾连续飞行50h，此外MQ-9B“海上卫士”可以增添多种任务模块。

发展无人机适海性侦察能力的原因

适海性是无人机发展的重要方向之一

近年来无人机技术日趋成熟，在需求牵引和新技术的双向推动下，无人机呈现出蓬勃发展的势头，以美国为首的西方大国，无人机项目研制起步早，积累了丰富经验，美军无人机正向高度智能化、隐身化、功能集成化、长航时、察打一体等方向发展。在无人机技术快速发展的同时，用户对无人机性能的要求越来越高，能够执行全天时全天候侦察任务，具备广域海面态势感知，海上移动目标识别、跟踪、监视以及精确打击等功能，是先进无人机的必备能力，而要实现全天时全天候侦察，就必须发展适海性无人侦察机，突破海洋限制。

图6 适海性无人机将加强部队全时全域作战能力。

适海性无人机是军事强国的必备武器

为替代U-2有人驾驶侦察机，“全球鹰”无人机因此问世。在20世纪90年代末，“全球鹰”无人机原型机才开始首飞，2009年“全球鹰”成为美国联邦航空局批准的第一种可在北美空域采用自动飞行控制系统的无人机。美国是世界头号军事强国，其海军最新型情报、监视、侦察平台MQ-4C“海神”无人机系统于2013年在加州帕姆达尔成功首飞，该无人机由诺斯罗普-格鲁门公司生产，具备在海上或近海地区进行数据收集和分发能力，可为航母编队提供实时海上态势信息。MQ-4C无人机是美军海上巡逻和侦察部队的核心装备之一，作为P-8A有人驾驶侦察机的有力补充，MQ-4C也是美军在亚太地区执行战略侦察监视任务的重要装备。众所周知，美国武器装备的更新迭代对世界军火市场行情将产生较大影响，任何一个拥有独立海洋主权的国家，都面临海上维权问题，发展适应海上侦察、监视与打击的无人机，是军事强国的迫切需求。

适海性无人机完善了侦察手段

作为适海性无人机的代表之一，MQ-4C可与有人侦察机、无人侦察机协同作战，利用搭载的电子支援系统，探测舰艇无线电通信信号，并对发射源进行跟踪、定位，增强了适海性侦察能力，提高了侦察效率，进一步完善了侦察手段。

适海性无人机加强了全时全域察打能力

虽然美国军用无人机占据了世界领先地位，但为减少未来空中作战风险，美国一直致力于拓宽无人机任务范围并研制新型无人战斗机，尤其是不断加强察打一体无人机作战研究，MQ-9B“海上卫士”就是美国成功运用于海上作战的察打一体无人机，MQ-9B无人机适应海上侦察，加装打击模块后，即具备海上精确打击舰船目标的能力，用于反舰作战时，搭载适海性侦察任务载荷，可快速识别海面舰船目标，还可以通过数据链将侦察数据，实时传输给后方指挥机构和其他作战平台。可以想见，在未来空海一体战中，有负责侦察、监视和打击陆基目标的无人机，有专门对海上目标进行侦察、监视、跟踪、定位和打击的无人机，以及空对空作战的无人机，多型无人机与有人机协同作战，势必极大提升全天时全域察打能力。