海战场无人机典型作战应用场景构想

作者：张玉叶、王春歆、李明珠

无人机进入海战场并非近些年的事情，早在20世纪60年代，反潜无人直升机已经出现。此后，各种型号各种用途的无人机相继研发。未来，无人机也必将更加广泛地应用于海战场，整个海上作战体系将伴随无人机的介入实现重构。

无人机战技术特点

一台无人机必须具备以下特性：无人机应该要稳定，不可无预警突然震动、摇晃或倾斜；无人机的动作要非常精确；无人机要能抵抗下雨、灰尘、高温等环境状况；无人机的低功耗设计；无人机的环境感知能力；具有联网功能。

无人机的特性决定了其应用领域将比有人飞机要广泛得多，更能适应高危险、长时间的飞行任务。

航程远，续航时间长美国掠夺者无人机最大航程400海里，续航时间高达40小时。而全球鹰无人机作战半径可达到1200海里，可对一个目标区域留空24小时持续监视。

隐身性强一般无人机的物理面积都远远小于有人飞机，能够适应有人飞机适应不了的低空、超低空飞行。

经济性好无人机设计结构简单、重量轻、尺寸小、使用方便、易于操作和维护，所以其研制费、生产成本和维护费要比载人飞机低得多，还可节省培训飞行员的大量费用。

智能化无人机作战系统具备与执行任务相匹配的智能控制能力。智能控制不仅表现为可以依据事先的规划指令和任务实施过程进行最优控制，更重要的是控制系统可以根据自身对内部、外部的感知信息，结合任务需求，自主对路径、规避、目标选择等作出决策。

无人机在未来海战场的典型作战应用场景

作战场景一：无人机集群攻击无人机集群协同攻击作战，就是在可能损失部分无人机的条件下，确保任务的完成率，从以平台为中心，转变为以作战任务为中心，可以执行超长时、重复、危险任务。

第一阶段

第二阶段

第三阶段

舰载战斗机编队对抗阶段示意

集群无人机平台在目标空域中收到攻击指令时，无人机平台间进行协同制导控制完成对目标的攻击，需要解决多约束条件下的协同攻击问题。主要的作战样式有：

第一，大型敌方目标的突防、饱和攻击与毁伤。通过计算大型敌方目标的各层次设施的毁伤值，显示仅靠单架无人机平台打击效果并不明显，所以要使用多架无人机平台进行集群饱和攻击。根据目标规模大小，发射若干数量无人机，协同展开警戒任务和攻击任务；高速掠海飞行突防到舰队区域附近，急剧攀升适当高度释放；当发现目标时，根据无人平台协同攻击策略和联合火力打击方案，可实施自主攻击，也可引导后方火力攻击，按照打击优先顺序，协同执行攻击任务。

第二，岛屿登陆作战中的预警、干扰与协同打击。估算无人机在飞抵岛屿区域的生存率，计算完成任务需要同时发射的无人机数量；利用舰载平台隐蔽接近目标区域，以最大数量发射无人机，形成集群发射到任务区域；执行空中预警、战场侦察与监视、协同火力打击、电子干扰、诱饵欺骗，以及毁伤评估等任务。

卫星覆盖范围外的通信中继无人机工作示意

作战场景二：无人机诱饵对抗舰载战斗机编队作战时，无人机搭载平台同时释放无人机诱饵，诱饵数量是编队中战斗机数量的2～3倍或者更多。战斗机编队与无人机在空中汇合组成混合编队，无人机编队在前，战斗机编队在后，保持安全飞行距离，采用低空突防方式歼敌。诱饵机与战斗机飞行速度基本相同，混合编队队形与战斗机编队类似。

假设突防开始后，由于雷达探测及隐身性能的差异，敌机雷达会先发现我方编队，整个作战过程分为三个阶段。

第一阶段，敌我双方距离达到敌机空空打击距离范围时，敌机雷达开机搜索截获我方目标并发射空空弹攻击。此时，我方被截获的目标可能是有人战斗机，也可能是诱饵无人机。由于诱饵机数量远多于战斗机、反射雷达电磁波能力更强，并且位置上更靠前，敌机雷达大概率会截获诱饵机。

第二阶段，利用敌方雷达制导空空导弹对诱饵进行攻击的时间间隙，我方战斗机继续向敌方飞机突防，到达我方雷达探测距离内，我方雷达即开机搜索、截获目标，实施空空导弹攻击。

第三阶段，当诱饵机突防成功，到达敌机一定距离时，以自爆的形式向敌机造成损伤。

作战场景三：无人机海战场效能评佑舰艇编队作战中很重要的一项任务是海战场效能评估。无人机可以携带多种成像传感器，如光学、红外、SAR等成像设备，可以获取各种类型的图像数据进行海战场侦察。无人机将海战场信息传送给指挥中心，指挥中心将打击后的图像与打击前模型库做匹配，根据这些信息对打击效果进行评估。

无人机要到敌方海域活动，面临着由预警雷达、航空火炮、航空导弹和歼敌机等构成的现代化防空系统的威胁。无人机突防能力指标常常定义为：敌歼击机防区突破概率、敌舰空导弹防区突破概率、敌舰炮防区突破概率三者的乘积。需要综合考虑无人机性能、油耗、到达时间、飞行区域等条件，根据敌防空布置情况，为舰载无人机规划出从起始点到目标点的一条或多条最优航线，保证舰载无人机突破敌防空系统，完成任务并安全返回。无人机突破敌方防空系统常常采用：超低空飞行、中高空突防、无线电静默、隐性技术、欺骗战术等。遵循三原则：采取隐身手段不被发现；尽量不进入敌防空区域；采取规避动作免受损伤。

作战场景四：无人机远海防卫信息保障第一，利用临近空间无人机进行远海作战的通信中继。对于远海舰艇编队来说，最好的通信中继就是卫星，但很多远海地域是中继卫星覆盖边缘或者覆盖范围之外。短时间内，大量发射中继卫星覆盖大量远海范围并不现实，而临近空间无人机可以很好地解决这一问题。临近空间即离地球表面约20～100千米的空域。对大多数飞机来说这个区域太高，对卫星来说又太低。而临近空间无人机运行于临近空间，相比于使用卫星成本很低，生存能力强。

其中，太阳能无人机的滞空时间长，成为各国研究的重点。目前各国临近空间太阳能无人机大都还处于验证阶段，主要问题是载荷较小，面对临近空间复杂的电磁环境是无人机可靠性不高等问题。

一旦太阳能临近空间无人飞行器技术成熟，就可以解决远海舰艇编队的卫星通信覆盖不到的问题。远海舰艇编队与临近空间通信中继机建立链路，再利用中继机的高度优势，与通信卫星建立连接，可以实现远海舰艇编队在覆盖范围外与通信卫星建立星地链路，为卫星通信补盲。

通常临近空间无人机可以滞空若干天，也就是说它可以根据任务态势，提前布置在任务区域，并且持续执行任务。但是由于临近空间大气稀薄，空气升力较小，氧气含量较少，这种临近空间无人机通常都要有较大的翼展以保证足够的升力，这样就决定了它无法在海基平台发射，包括航母平台，但由于临近空间飞行器拥有超长时间的续航时间，因此可提前部署到任务区域，而且由于飞行距离接近太空，受他国领空限制较少。可以覆盖范围达上百海里，可以为其远海舰艇编队提供通信中继服务。

第二，无人预警机用于远海防卫信息保障。与载人侦察预警机相比，无人预警机可以更前出，执行更危险的任务，有人预警机一般要在己方制空区域内活动。比如舰载预警机一般在距离航母400千米以内巡逻警戒，还要4架战机贴身护航，4架在预警机前方100千米左右护航。因此，航母能掌握700～800千米内的空情。有了无人预警机后，就可以再前出300千米，增加200多千米的预警距离。航母就能发现离自己1000千米的远程轰炸机，并起飞舰载歼击机前去拦截。

对于驱护舰为主的远海舰艇编队而言，无人预警机能够摆脱地球曲率对舰载雷达的限制，大大提高侦察预警的范围，还能为导弹提供中继制导服务，提高导弹命中率。其适合于各种远海舰艇编队，即使是中小型编队也能大大提高预警能力。无人预警机相当于一个移动雷达，不具备时时指挥功能，需要下传数据，舰艇分析后再进行指挥，也可以说这种预警机相当于舰载雷达的空中延伸，解决舰艇编队对海上中低空目标的探测能力不足的问题。目前，预警无人机主要朝更大载荷、更短短距起降、更长滞空时间方向发展。

结语

要使无人机在未来海战场充分发挥作用，还需要进一步发展相关的关键技术，如无人机编队飞行控制技术、高速远程无人机动力系统设计、传感器技术、无人机的联网与通信等。

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