現(xiàn)代戰(zhàn)爭已進(jìn)人信息制導(dǎo)時(shí)代，航空偵察是軍事情報(bào)的重要信息來源，也是當(dāng)今世界應(yīng)用最廣泛的一種信息獲取方式。無人機(jī)自問世并投入實(shí)戰(zhàn)以來，已發(fā)展成為執(zhí)行航空偵察任務(wù)的一種不可或缺的多用途平臺(tái)，甚至有可能在21世紀(jì)中后期成為航空偵察作戰(zhàn)的主導(dǎo)力量。目前，全球共有32個(gè)國家（地區(qū)）具備無人機(jī)研制能力，約50個(gè)國家（地區(qū)）裝備了無人機(jī)，基本型近300種。無人機(jī)偵察作戰(zhàn)能力的發(fā)揮，主要依靠其任務(wù)載荷。本文簡要闡述國外無人機(jī)任務(wù)載荷的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。

國外無人機(jī)成像偵察任務(wù)載荷的發(fā)展現(xiàn)狀

光電成像偵察任務(wù)載荷的發(fā)展現(xiàn)狀

無人機(jī)機(jī)載光電成像偵察設(shè)備主要包括電荷耦合器件（CCD）相機(jī)、紅外成像設(shè)備、多光譜成像設(shè)備及光電轉(zhuǎn)塔等?？蓵円乖诙喾N氣候條件下遂行偵察、目標(biāo)捕獲、監(jiān)視等任務(wù)。除微小型無人機(jī)攜帶單個(gè)傳感器外，絕大多數(shù)無人機(jī)都可裝備多種傳感器。下面將列舉美國、以色列、俄羅斯等國家的無人機(jī)機(jī)載光電成像偵察任務(wù)載荷的發(fā)展現(xiàn)狀。

（1）美國

AN/AAS-52（V）組合型光電/紅外（EO/IR）和激光測距多頻譜目標(biāo)導(dǎo)引系統(tǒng)（MTS）-A，將一個(gè)EO/IR傳感器、一個(gè)寬視野EO傳感器以及一個(gè)激光測距/指示器和一個(gè)激光照明器組合在一起。該裝備由一個(gè)轉(zhuǎn)塔（WRA-1）和一個(gè)電子單元（WRA-2）組成。系統(tǒng)工作波段0.4～0.7μm（TV）、3～5μm（紅外）；系統(tǒng)有兩個(gè)電子變焦：2倍和4倍。

AN/AAS-44（V）組合型IR和激光測距傳感器系統(tǒng)是一種高性能、多用途熱成像傳感器，可提供遠(yuǎn)距離監(jiān)視、目標(biāo)獲取、跟蹤、測距以及為“地獄火”導(dǎo)彈和NATO激光制導(dǎo)武器進(jìn)行激光指示。系統(tǒng)由兩個(gè)電子變焦：2倍和4倍。

基本型EO/IR子系統(tǒng)裝備于“全球鷹”無人偵察機(jī)。該系統(tǒng)包括一部640×480 px的紅外傳感器、一部商用柯達(dá)1024×1024px的CCD傳感器和一部EO/IR接收機(jī)單元。工作波段為0.55～0.8μm（可見光）、3.7～5μm（紅外）；對(duì)地精度為20m圓概率誤差（CEP）?！叭蝥棥币淮稳蝿?wù)中，可提供74000km2范圍內(nèi)的可見光/紅外圖像，具有寬地區(qū)搜索和定點(diǎn)搜索兩種主要工作方式。

CA-236行掃儀裝備于“暗星”（Tier3）無人機(jī)。鏡頭焦距為915mm，探測器為12064px，可實(shí)現(xiàn)0.6m的分辨率。具有寬地區(qū)搜索和定點(diǎn)搜索兩種主要工作方式。

AN/DAS-1多譜目標(biāo)導(dǎo)引系統(tǒng)（MTS）-B是一種多用途EO/IR激光目標(biāo)探測、測距和跟蹤設(shè)備。該傳感器采用了最尖端的數(shù)字體系結(jié)構(gòu)，具有遠(yuǎn)距離監(jiān)視功能，可為“地獄火”空對(duì)地導(dǎo)彈和所有的NATO激光制導(dǎo)彈藥提供高空目標(biāo)截獲、跟蹤、測距和激光指示功能。系統(tǒng)有兩個(gè)電子變焦：2倍和4倍。

“女妖凝視”廣域機(jī)載監(jiān)視（WAAS）吊艙或“戈?duì)栘暷暋保℅orgon Stare）的通用型光電傳感器吊艙，由5臺(tái)光電靜態(tài)照相機(jī)和4臺(tái)紅外照相機(jī)組成。每架飛機(jī)配有12個(gè)攝像機(jī)，能同時(shí)提供12個(gè)視頻圖像，并將信息及時(shí)反饋給地面部隊(duì)。第一批“增量1”吊艙能夠提供10 路同步的高空影像信號(hào)。隨后第二批第三批是“增量2”吊艙，具備提供30路同步影像信號(hào)的能力，最終將達(dá)到可提供多達(dá)65路同步影像信號(hào)的能力。

高光譜成像儀（H SI）及微型高光譜成像儀（MHIS）裝備于“捕食者”無人機(jī)。在可見光和近紅外頻譜部分（450～900nm）覆蓋64個(gè)波長譜段，視場角為9.3°，在典型飛行高度3km時(shí)分辨率為1m。2007年，美國空軍向Headwall Photonics公司采購了一批微型高光譜成像儀（MHIS），用于裝載“捕食者”無人機(jī)。MHIS具有小于3.5nm的光譜分辨率，但其空間分辨率不高，譜段范圍包括可見近紅外400～1000nm以及近紅外900～1700nm。

（2）以色列

M O S P光電傳感器裝備于“蒼鷺”（Heron） TP高空長航時(shí)無人偵察機(jī)。其組件包括1.06μm激光指示器/測距儀的電視觀測器、激光指示器/測距儀的前視紅外觀測器、前視視頻紅外及兩個(gè)電視攝像機(jī)，其中，CCD相機(jī)有14倍變焦和37倍變焦兩種，前視紅外可能是3～5μm的面陣傳感器，激光指示器的能量水平為80MJ，PRF為20Hz，光速散度為0.45mrad。

ES P-1H光電系統(tǒng)裝備于“赫爾墨斯”（Hermes）450無人偵察機(jī)。有兩個(gè)照相通道，一個(gè)為帶6倍變焦鏡頭（50～300mm）的高分辨率黑白或彩色CCD電視攝像機(jī)，另一個(gè)為16mm焦距長度固定鏡頭的廣角照相機(jī)。

FSP-1前視紅外系統(tǒng)裝備于“赫爾墨斯”（Hermes）450無人偵察機(jī)。高度為12～20km時(shí)，可探測卡車目標(biāo)；高度為4～5km時(shí)，可識(shí)別卡車目標(biāo)。

DSP-1型監(jiān)視系統(tǒng)裝備于“偵察兵”無人偵察機(jī)和“搜索者”長航時(shí)無人偵察機(jī)。該系統(tǒng)攜帶22.5倍變焦鏡頭的3～5μ焦平面陣探測器熱成像儀和帶20倍變焦鏡頭的高分辨率彩色CCD白天型照相機(jī)。

ESP-600C型監(jiān)視系統(tǒng)裝備于“偵察兵”無人偵察機(jī)、“搜索者”長航時(shí)無人偵察機(jī)和“赫爾墨斯”450無人偵察機(jī)。該系統(tǒng)為高分辨率、輕型、穩(wěn)定的晝間偵察系統(tǒng)。攜帶兩個(gè)高分辨率（450線對(duì)）的標(biāo)準(zhǔn)彩色CCD相機(jī)，可在25km處探測到卡車大小的目標(biāo)。

（3）歐洲國家

德國KRb8/24F全景相機(jī)裝備于龐巴迪CL-89無人偵察機(jī)。焦距為80mm，適合于低空和中空偵察照相。分辨率為75線對(duì)/mm，每服覆蓋的視場角為橫跨軌跡143？，沿軌跡48？。

法國AA6.62“歐米亞”相機(jī)裝備于“食雀鷹”（Epervier）無人機(jī)。使用75mm鏡頭，膠片長度為7.5m。

英國MRT-S熱成像系統(tǒng)，其不帶轉(zhuǎn)塔的改進(jìn)型裝備于“不死鳥”監(jiān)視無人機(jī)。波段范圍為8～12μm。

合成孔徑雷達(dá)成像偵察任務(wù)載荷發(fā)展現(xiàn)狀

合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一種主動(dòng)微波成像雷達(dá)，具有全天候、全天時(shí)、高分辨率特性，已廣泛應(yīng)用于軍事情報(bào)偵察、打擊效果評(píng)估等領(lǐng)域，是對(duì)地觀測和軍事偵察的最有效的手段之一。下面簡要列舉一些外軍典型的無人機(jī)載SAR系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。

（1）美國

為了具備對(duì)戰(zhàn)場全天時(shí)和全天候的偵察能力，美國幾乎每款無人機(jī)都配備了合成孔徑雷達(dá)，覆蓋了各種功能、性能和用途，在實(shí)戰(zhàn)中發(fā)揮了巨大作用。

TESAR裝備于“捕食者”無人機(jī)，是一種高性能、輕型高分辨率監(jiān)視雷達(dá)。后來的MQ-1已不再裝備該型雷達(dá)，而換裝山貓多模式SAR——AN/APY-8（Lynx）。TESAR工作在Ku波段，圓概率誤差在25m之內(nèi)。可提供兩種模式，一種條帶模式，覆蓋范圍400～800m；一種點(diǎn)圖模式，覆蓋800m×800m或2400m×2400m。分辨率為0.3～1m。

HISAR是雷達(dá)系統(tǒng)公司研制開發(fā)，裝備于空軍“全球鷹”無人偵察機(jī)上。機(jī)上裝有1.2m直徑天線，能穿透云雨等障礙物，連續(xù)監(jiān)視運(yùn)動(dòng)中的目標(biāo)。工作波段為X波段，該雷達(dá)獲取的條幅式偵察照片可精確到1m，定點(diǎn)偵察照片可精確到0.3m。在MTI模式時(shí)，最小可探測速度為7.5km/h。

AN/APY-8（Lynx）（山貓多模式SAR）裝備于“死神”無人機(jī)，是一部輕型、高性能、多工作模式SAR。工作在Ku波段。條帶模式時(shí)，分辨率為0.3～3m；點(diǎn)波束模式時(shí)，分辨率為0.1～3m；GMTI模式時(shí)，最小可探測速度為11km/h。

Sandia-miniSAR（無人機(jī)mini-SAR）裝備于“捕食者”無人機(jī)，可以進(jìn)行精確制導(dǎo)和空間應(yīng)用。mini-SAR體積為常規(guī)雷達(dá)的1/4～1/5，工作在Ku波段（16.8GHz），后續(xù)擴(kuò)展到Ka波段和X波段。它的工作模式有：聚束、條帶、GMTI和相干變化檢測（CCD），最高分辨率可達(dá)0.1m。

TUAVR（戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)小型SAR）是諾格公司為美國陸軍開發(fā)的項(xiàng)目，載荷重量僅為25.8kg。工作在Ku波段，工作模式包括GMTI模式和SAR成像模式。GMTI模式下的分辨率為0.3～0.9m，有效作用半徑為15km。

NanoSAR（小型無人機(jī)SAR）是世界上最小的合成孔徑雷達(dá)，由ImSAR公司研發(fā)，載荷重量為0.9kg，NanoSAR系統(tǒng)的載機(jī)包括“掃描鷹”和E-BUSTER（BLACKLIGHT）小型無人機(jī)。

（2）其他國家

EL/M-2055雷達(dá)是以色列無人機(jī)的一種新型戰(zhàn)術(shù)偵察高性能SAR/GMTI雷達(dá)系統(tǒng)，裝載在無人機(jī)上，主要用于深入敵區(qū)進(jìn)行偵察。其雷達(dá)圖像的清晰度接近光學(xué)圖像質(zhì)量。

MiSAR是德國無人機(jī)小型調(diào)頻連續(xù)波SAR，是一種調(diào)頻連續(xù)波Ka波段（35mm）雷達(dá)系統(tǒng)，重量僅3.95kg，可以裝在0.01m3的任務(wù)載荷艙內(nèi)。該系統(tǒng)能以條帶模式覆蓋500～1000m幅寬的地帶，分辨率為0.5m，還能以聚束模式詳查特別感興趣的區(qū)域。

SWORD是法國無人機(jī)一種全天時(shí)全天候空中偵察無人機(jī)使用的雷達(dá)系統(tǒng)，具有成像模式和動(dòng)目標(biāo)顯示模式（GMTI）。該系統(tǒng)由法國湯姆遜-CSF導(dǎo)彈電子公司（Thomson-CSF Missile Electronics）和德國道尼爾（Dornier）聯(lián)合研制。

MiniSAR（SAR）由荷蘭的TNO物理電子實(shí)驗(yàn)室開發(fā)研制，是荷蘭小型無人機(jī)的一種很有特色的小型合成孔徑雷達(dá)，它體積小、質(zhì)量輕、精度高，并具有對(duì)地面慢速動(dòng)目標(biāo)顯示（GMTI）能力，可用于環(huán)境監(jiān)測和各種軍事活動(dòng)。工作在X波段，最高分辨率0.05m。

國外無人機(jī)信號(hào)偵察載荷的發(fā)展現(xiàn)狀

在各種電子設(shè)備充斥的現(xiàn)代戰(zhàn)場上，對(duì)敵方的指揮控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及雷達(dá)系統(tǒng)等的偵察以獲取相關(guān)的電子情報(bào)成為戰(zhàn)爭的重要任務(wù)之一。信號(hào)偵察載荷主要用于對(duì)通信、雷達(dá)、測控等信號(hào)輻射源進(jìn)行偵察、分析、識(shí)別、定位，主要由接收天線、接收機(jī)、信息處理單元組成。目前，美國等各大軍事強(qiáng)國都很重視將無人機(jī)應(yīng)用于電子偵察。

美國

目前，美軍“全球鷹”第20批次裝備了諾斯羅普-格魯門公司生產(chǎn)的LR-100電子情報(bào)系統(tǒng)（重27kg，頻率范圍為2～18GHz）和BAE系統(tǒng)公司的Hyoerwide通信情報(bào)系統(tǒng)，并為第30批次“全球鷹”無人機(jī)開發(fā)規(guī)?？勺兊臋C(jī)載信號(hào)情報(bào)和ASIP。ASIP項(xiàng)目的主承包商是諾格公司。其目標(biāo)是將一個(gè)高波段（ELINT）分析同與一個(gè)低波段（COMINT）分系統(tǒng)集成在一起。ASIP高波段系統(tǒng)由諾格公司研制，低波段分系統(tǒng)的大部分由雷神公司供應(yīng)。美國空軍估計(jì)ASIP約生產(chǎn)25套，需4億美元。為使ASIP能安裝于更多的平臺(tái)，從2007財(cái)年開始，為“捕食者”等任務(wù)載荷裝載能力較低的平臺(tái)發(fā)展稱為ASIPLite（ASIP輕型）的型別。縮小版的ASIP-1C和ASIP-2C安裝在機(jī)體較小的“死神”和“影子200”無人機(jī)上。

美國陸軍的戰(zhàn)術(shù)SIGINT任務(wù)載荷（TSP）是另一個(gè)即將投產(chǎn)的項(xiàng)目。TSP的目標(biāo)是發(fā)展一種無人機(jī)SIGINT任務(wù)載荷，使它能夠提供近實(shí)時(shí)情報(bào)，支持“未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)”（FCS）。TSP系統(tǒng)基于BAE公司的商用貨架硬件以及該公司的“鉆石”軟件結(jié)構(gòu)。美國陸軍打算將TSP用于FCS的第4級(jí)無人機(jī)。TSP作為規(guī)?？烧{(diào)的系統(tǒng)，其應(yīng)用除了“火力偵察兵”無人機(jī)外，美國陸軍已選擇“捕食者”的另一種型別“勇士”以及經(jīng)縮減體積和功能裝載“影子200”這類小型無人機(jī)。

英國

英國Roke Manor研究所開發(fā)的Modular ESM就可作為小型無人機(jī)裝備的信號(hào)情報(bào)傳感器。該裝置設(shè)計(jì)成可以單機(jī)裝備和多機(jī)分散裝備。Modular ESM按接收方式不同，可分為A型（直接檢波接收式）和B型（掃描超外差方式）兩種類型。電波發(fā)射源方位的探測是利用多部Modular ESM同步工作，對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。接受數(shù)據(jù)的處理方面，首先由無人機(jī)發(fā)送到地面站，由地面站進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。另外，在無人機(jī)上記錄的數(shù)據(jù)也可在返回地面后進(jìn)行分析處理。

無人機(jī)偵察載荷的發(fā)展趨勢

光電成像偵察載荷的發(fā)展趨勢

（1）向通用型、模塊化發(fā)展

無人機(jī)偵察系統(tǒng)具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、使用安全方便、戰(zhàn)場生存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前國外軍事偵察裝備發(fā)展的重點(diǎn)之一。未來，各種不同類型的航空偵察設(shè)備可以組合在一起使用，并且可掛裝在各類無人機(jī)平臺(tái)上。

（2）前視紅外技術(shù)迅速發(fā)展

前視紅外工作在3～5μm中波紅外波段，比8～14μm長波紅外波段具有更強(qiáng)的濕熱氣候穿透能力，這一優(yōu)點(diǎn)使得近年來銻化銦及硅化鉑等3～5μm中波紅外凝視焦平面陣列成像紅外探測器得以迅速發(fā)展和應(yīng)用。目前，已發(fā)展到第四代前視紅外技術(shù)，可以覆蓋整個(gè)可見光波段和近、中、遠(yuǎn)紅外波段?？蔀轱w機(jī)提供100多千米的紅外搜索跟蹤能力。第四代前視紅外系統(tǒng)準(zhǔn)備用于“全球鷹”無人機(jī)的紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)。

（3）電視攝像機(jī)分辨率提高，且不斷小型化

電荷耦合器件電視攝像機(jī)的像素陣列正在不斷精化，產(chǎn)生高分辨率，足以在近距離探測和識(shí)別出裝甲車。如果說前視紅外在追求接近電視攝像機(jī)的圖像質(zhì)量，那么電荷耦合器件電視攝像機(jī)則更一步追求光學(xué)照相機(jī)的圖像質(zhì)量。

（4）發(fā)展多光譜和超光譜探測器

未來的機(jī)載成像光譜儀可以在幾十個(gè)甚至幾百個(gè)波段成像，而不僅僅只進(jìn)行雙波段探測。這類“超光譜”攝像機(jī)已出現(xiàn)多年，但由于缺乏穩(wěn)定的性能，且性能不足以滿足要求，還無法應(yīng)用于軍事偵察。隨著光譜成像技術(shù)的發(fā)展和傳感器的不斷研發(fā)，高空間分辨率和高光譜分辨率是光譜成像技術(shù)發(fā)展的必然趨勢；無人機(jī)平臺(tái)載重能力較有人機(jī)有限，所以任務(wù)載荷多為小型、綜合手段，所以小型化的要求更為突出；同時(shí)，為了更高效、更好地對(duì)光譜圖像加以利用，必須進(jìn)行圖像融合和多手段相結(jié)合。美國將第一代機(jī)載超光譜傳感器系統(tǒng)安裝在“捕食者”和“先驅(qū)”無人機(jī)上，第二代可見光超光譜傳感器正處在研制的最后階段，一旦成功，將成為未來無人機(jī)偵察監(jiān)視的重要手段之一。

SAR成像偵察載荷的發(fā)展趨勢

未來軍事作戰(zhàn)要求雷達(dá)傳感器要有在廣闊區(qū)域內(nèi)建立近實(shí)時(shí)態(tài)勢感知的能力，要能同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視、跟蹤和分類。這就需要進(jìn)一步拓展無人機(jī)載SAR的能力來滿足未來任務(wù)要求。

（1）向多波段、多極化、多波束、多模式、高分辨率和寬測繪帶方向發(fā)展

進(jìn)一步提高分辨率、目標(biāo)識(shí)別和實(shí)時(shí)成像能力，實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤、分類識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場進(jìn)行連續(xù)、及時(shí)和清晰地監(jiān)視，提供更詳細(xì)信息，具備更高效率的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場偵察能力及情報(bào)處理能力。

（2）向小型化方向發(fā)展

近年來，小型、微型無人機(jī)發(fā)展很快，無形中推動(dòng)了小型化SAR偵察設(shè)備的發(fā)展。通用原子公司改進(jìn)后的APY-8 僅重39kg，桑地亞公司的MiniSAR僅重14kg，其分辨率均達(dá)到了0.1m。

（3）UHF/VHF SAR、激光SAR將得到進(jìn)一步發(fā)展

UHF/VHF SAR具有樹葉穿透能力，可用于發(fā)現(xiàn)隱藏在樹林中或用樹葉偽裝的軍事目標(biāo)。激光SAR具有波長短、分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，不但可以探測到簇葉下的目標(biāo)，還可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類，采集三維數(shù)據(jù)，如方位角-俯仰角-距離、距離-速度-強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，獲得輻射幾何分布圖像、距離選通圖像、速度圖像等，為地面部隊(duì)提供實(shí)施交戰(zhàn)所需的精確目標(biāo)信息，有潛力成為重要的偵察手段。美國陸軍和國防高級(jí)研究計(jì)劃局聯(lián)合投資，啟動(dòng)了“線鋸”激光雷達(dá)計(jì)劃，目標(biāo)是發(fā)展一種無人機(jī)載的小型三維成像激光雷達(dá)。

信號(hào)偵察載荷發(fā)展趨勢

機(jī)載信號(hào)偵察載荷將重點(diǎn)提升全頻段、全方位、遠(yuǎn)距離偵收能力。隨著接收天線向更高效率、綜合孔徑、智能共形發(fā)展，接收機(jī)向大帶寬、高靈敏度、大動(dòng)態(tài)發(fā)展，信息處理向高速、大容量、智能化方向發(fā)展，信號(hào)偵察能力將進(jìn)一步提升。信號(hào)偵察載荷主要向兩個(gè)方向發(fā)展：對(duì)于大中型平臺(tái)，偵察載荷采用高效率天線、高靈敏度寬帶大動(dòng)態(tài)接收、智能化處理技術(shù)，設(shè)備形態(tài)向模塊化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，以獲取更好的偵察效能；對(duì)于中小型平臺(tái)，偵察載荷采用小型低功耗輕量化技術(shù)，設(shè)備形態(tài)向綜合集成一體化、小型化方向發(fā)展。

（責(zé)任編輯：劉玲蕊）