杜澤弘　樓俏　賀敏　姜啟帆　陳航

隨著無人機(jī)技術(shù)及人工智能技術(shù)的日趨成熟，無人機(jī)作戰(zhàn)應(yīng)用日益普及，并趨于多元化。主要承擔(dān)低成本偵察打擊、對地反輻射打擊、網(wǎng)絡(luò)化體系作戰(zhàn)、反無人機(jī)蜂群、奪取空中優(yōu)勢、反導(dǎo)、反衛(wèi)、反航母等任務(wù)。無人機(jī)機(jī)載武器的需求也越來越旺盛，已經(jīng)成為無人機(jī)重要的發(fā)展方向。國外無人機(jī)機(jī)載武器正向小型化、精確化、低成本、智能化、模塊化、通用化、多用途設(shè)計發(fā)展，其作戰(zhàn)體系逐漸形成了智能協(xié)同體系、信息對抗領(lǐng)域、空中優(yōu)勢領(lǐng)域、防空壓制領(lǐng)域的“1+3”格局。

國外無人機(jī)機(jī)載武器發(fā)展現(xiàn)狀

隨著無人機(jī)平臺技術(shù)、通信技術(shù)、載荷探測技術(shù)、精確制導(dǎo)武器技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)機(jī)載武器的發(fā)展受到了越來越多的關(guān)注，但從總體上看，無人機(jī)機(jī)載武器的發(fā)展還處于初步階段。目前，美國已經(jīng)將無人作戰(zhàn)飛機(jī)應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)，具備無人機(jī)機(jī)載武器對地精確打擊能力。在發(fā)展空地武器的同時，美國等國已經(jīng)開始在無人機(jī)上配裝空空武器，使無人機(jī)具備自衛(wèi)作戰(zhàn)能力，提高無人機(jī)的生存概率。

典型無人機(jī)載武器性能指標(biāo)

根據(jù)美國無人機(jī)機(jī)載武器的發(fā)展現(xiàn)狀以及最新版的美國無人系統(tǒng)路線圖，無人機(jī)機(jī)載武器發(fā)展主要有以下幾種途徑。

小型有人機(jī)機(jī)載武器或單兵武器改進(jìn) 將小型有人機(jī)機(jī)載武器或者單兵武器直接（或改進(jìn)后）用到合適的無人機(jī)上。此類武器典型的有美國的AGM-114海爾法反坦克導(dǎo)彈、空射型標(biāo)槍導(dǎo)彈、銷釘小型導(dǎo)彈可以掛載MQ-1無人作戰(zhàn)飛機(jī);MQ-9載荷比MQ-1大，因此可以掛載AGM-65E幼畜導(dǎo)彈、JDAM GBU-38航空制導(dǎo)炸彈等;而正在研制的X-47B載荷更大，載彈量達(dá)到2噸，可以掛載AGM-88反輻射導(dǎo)彈、GBU-29/30聯(lián)合直接攻擊彈藥等。

AGM-114海爾法導(dǎo)彈原是美軍裝備在阿帕奇武裝直升機(jī)上的對地攻擊武器，有多種型號。彈長不超過1.80米，彈徑177.8毫米，彈重45.7千克，為了實(shí)現(xiàn)完全的“發(fā)射后不管”和全天候、全環(huán)境作戰(zhàn)能力，在半主動激光制導(dǎo)基本型基礎(chǔ)上通過對發(fā)動機(jī)、戰(zhàn)斗部和導(dǎo)引頭的改進(jìn)以提高性能，AGM-114L采用主動毫米波制導(dǎo)。MQ-1能帶2枚海爾法彈，MQ-9能帶14枚海爾法彈。

長釘導(dǎo)彈被設(shè)想成一種廉價的（4000美元）面面制導(dǎo)武器，用來補(bǔ)充美國海軍陸戰(zhàn)隊的十萬美元（級）FGM-148標(biāo)槍反裝甲導(dǎo)彈。長釘導(dǎo)彈可用來攻擊非裝甲或輕型裝甲車輛，它采用光電制導(dǎo)，裝有對比鎖定設(shè)施，可進(jìn)行發(fā)射后不管作戰(zhàn)。在夜間使用時，建議采用激光導(dǎo)引頭。長釘導(dǎo)彈的射程約為3.2千米。

發(fā)展通用的新型機(jī)載武器發(fā)展無人機(jī)與有人駕駛飛機(jī)通用的新型機(jī)載武器，此類武器典型的有美國的低成本小型巡航導(dǎo)彈（LCMCM）、Griffin B導(dǎo)彈和英國的LMM等。

以色列士兵正在發(fā)射長釘-LR導(dǎo)彈

LCMCM是為F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī)而設(shè)計，并可由一些重型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)攜載，重量達(dá)454千克。為了能讓無人機(jī)攜載，洛克希德·馬丁公司研制了一種新型有效載荷精確制導(dǎo)系統(tǒng)（PGS）。它是一種小型的23千克子彈藥，采用半主動激光和毫米波復(fù)合導(dǎo)引頭，一枚LCMCM可以攜載3～5枚PGS。

Griffin B是美國雷神公司開發(fā)的一型小型精確制導(dǎo)導(dǎo)彈。彈長1.09米，彈徑140毫米，質(zhì)量15.6千克，飛行中段由GPS/INS導(dǎo)航，末段利用半主動激光尋的系統(tǒng)制導(dǎo)，Griffin B的彈體前部裝有4片伸出的彈翼，后部還裝有4片可折疊的尾舵，采用了彈道控制技術(shù)，可在降低附帶損傷的情況下實(shí)現(xiàn)最佳的命中精度。Griffin B由無人機(jī)和直升機(jī)掛載投放，也可由地面和水面發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射，空中發(fā)射時射程約為19.3千米。

發(fā)展專用的無人機(jī)機(jī)載武器有人駕駛和無人駕駛飛機(jī)都攜帶多種武器以確保在目標(biāo)區(qū)域不同天氣和威脅環(huán)境下能恰當(dāng)使用武器。因此，通常只能使用一半左右的載彈量。無人機(jī)專用機(jī)載武器將具備以下幾點(diǎn)特征：與無人機(jī)的作戰(zhàn)使用相匹配，具備不同天氣和威脅環(huán)境下多任務(wù)作戰(zhàn)能力;裝備威力可調(diào)的戰(zhàn)斗部以適應(yīng)不同任務(wù)需求，減小附帶損傷;能夠在環(huán)境惡劣和目標(biāo)眾多的情況下可靠而精確地瞄準(zhǔn)、跟蹤和識別移動目標(biāo)。

諾斯羅普·格魯曼公司在美國陸軍地面發(fā)射的BAT滑翔子彈藥基礎(chǔ)上，研制了GBU-44蝰蛇打擊反裝甲滑翔彈。蝰蛇打擊彈藥質(zhì)量約19千克，長0.9米，直徑140毫米，翼展0.9米。2007年11月，蝰蛇打擊首次參與伊拉克作戰(zhàn)?；万裆叽驌粞b有半主動激光導(dǎo)引頭，可用于城市近距空中支援時點(diǎn)目標(biāo)的打擊。由于基型只能當(dāng)無人機(jī)位于目標(biāo)正上方時投放，為了使其具備防區(qū)外打擊能力，目前的最新改型（稱為GPS VS）加裝了GPS制導(dǎo)裝置，使得該炸彈的防區(qū)外打擊距離增至10千米。據(jù)悉，這種新改型將部署到西南亞地區(qū)。

短柄斧微型精確制導(dǎo)彈藥是美國阿連特系統(tǒng)公司最新研制的用于中小型無人機(jī)的微型空地精確制導(dǎo)彈藥。該彈藥質(zhì)量為2.7千克，全長0.6米，戰(zhàn)斗部質(zhì)量為1.8千克，采用氣動布局，其圓柱形彈體由前至后依次為引信導(dǎo)引頭艙、戰(zhàn)斗部艙、制導(dǎo)控制艙，這3個艙體是彈體的主要組成部分。戰(zhàn)斗部艙外部安裝有呈Y型配置的3個三角形彈翼，制導(dǎo)控制艙外部則安裝著3個柳葉形的后掠舵面，該彈藥的舵面及彈翼均采用了高強(qiáng)度塑料。彈藥總體采用半主動激光加GPS/INS制導(dǎo)，呈無動力滑翔設(shè)計。短柄斧彈藥平常狀態(tài)下存放在保形的儲存/發(fā)射架內(nèi)，可直接掛載在無人機(jī)的機(jī)翼下。該彈藥發(fā)射后，會一齊打開，武器借助翼面和舵面無動力滑翔至預(yù)定的攻擊區(qū)。

蝰蛇打擊反裝甲滑翔彈

短柄斧彈藥

無人機(jī)機(jī)載武器發(fā)展趨勢

小型化精確制導(dǎo)武器的小型化可使無人機(jī)載彈量大大增加，同時滿足未來無人戰(zhàn)斗機(jī)武器內(nèi)埋的要求，還可將彈藥作戰(zhàn)時的附帶損傷最小化。美國空軍的無人機(jī)載創(chuàng)新性精確制導(dǎo)對地攻擊武器計劃是為了滿足戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)實(shí)施精確對地攻擊任務(wù)而制定的，其總體設(shè)計要求是重量不得超過45.4千克，能夠供現(xiàn)役和在研的無人機(jī)裝備使用（如美國空軍MQ-I和MQ-9捕食者，陸軍MQ-5獵人等無人機(jī)），并滿足其他更小型無人機(jī)系統(tǒng)的使用要求。

當(dāng)前，隨著越來越多的無人機(jī)用于攻擊作戰(zhàn)，以及無人戰(zhàn)斗機(jī)的相繼問世，機(jī)載小型精確制導(dǎo)彈藥的需求也會越來越多。而且微機(jī)電系統(tǒng)等新技術(shù)的發(fā)展也使精確制導(dǎo)武器的關(guān)鍵性元件實(shí)現(xiàn)小型化和微型化成為可能，從而進(jìn)一步推動精確制導(dǎo)武器小型化的進(jìn)程。

精確化進(jìn)入21世紀(jì)后，對精確打擊武器提出了更高的要求，不僅能夠準(zhǔn)確命中中小型目標(biāo)，還要求根據(jù)目標(biāo)的類型具備可變的殺傷水平（從高殺傷力到低殺傷力）;能在飛行中重新定向甚至中止飛行;可以在有/無GPS裝備的任何環(huán)境下使用;根據(jù)作戰(zhàn)需要靈活定制戰(zhàn)斗部效力;利用電子裝置改變戰(zhàn)斗部裝藥形狀，并提高精確定時起爆的能力。所有這些需求都將進(jìn)一步牽引并推動精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展。

目前，在制導(dǎo)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，美國國防高級研究計劃局就有多個可應(yīng)用于小型精確打擊武器的技術(shù)項目正在進(jìn)行之中。其中包括精確慣導(dǎo)系統(tǒng)（PINS）、微型慣導(dǎo)技術(shù)（MINT）、導(dǎo)航級積分微陀螺（NGIMG）、芯片原子鐘（CSAC）、雙探測器組件（DuDE）等?？梢灶A(yù)見，這些高端技術(shù)將為未來的精確制導(dǎo)彈藥帶來一場技術(shù)革新。雖然目前這些高端技術(shù)仍處于研發(fā)階段，但其中的大部分技術(shù)成果將在未來10年間走出實(shí)驗室，轉(zhuǎn)化為美軍的實(shí)戰(zhàn)能力，使未來的小型精確制導(dǎo)彈藥對目標(biāo)的打擊更為精準(zhǔn)。

低成本為確保武器裝備的經(jīng)濟(jì)適用和可大規(guī)模供應(yīng)能力，在上述各種新型無人機(jī)機(jī)載小型精確制導(dǎo)彈藥的研發(fā)歷程中，研發(fā)商充分利用已有技術(shù)資源，大量采用商用（COTS）組件，或直接沿用現(xiàn)有武器產(chǎn)品的組件，從而最大限度地減少了技術(shù)風(fēng)險，縮短了研制周期，同時也有利于簡化系統(tǒng)，降低成本，實(shí)現(xiàn)最佳效費(fèi)比。此外，采用模塊化、通用化設(shè)計，也有利于大大降低武器系統(tǒng)的成本。

智能化隨著人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已從過去的平臺中心戰(zhàn)逐漸轉(zhuǎn)向電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)化的體系對抗，低成本、零傷亡的無人機(jī)能夠執(zhí)行軍事斗爭中的多種復(fù)雜任務(wù)，其所攜帶的武器裝備也已成為未來戰(zhàn)爭中的一個重要作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)。從美國國防部的6個無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展路線圖可以看出，未來無人機(jī)的作戰(zhàn)不僅僅是單平臺和單系統(tǒng)的作戰(zhàn)，而是由多個系統(tǒng)組成的體系作戰(zhàn)。因此，無人機(jī)機(jī)載武器裝備的研究應(yīng)用應(yīng)考慮智能化和網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)需求。重視用信息技術(shù)的聯(lián)通性和融合性，將無人機(jī)系統(tǒng)與分布在陸、海、空、天的各種偵察探測、指揮控制、打擊武器等系統(tǒng)無縫隙地連接成一個有機(jī)整體，如與預(yù)警機(jī)、電子干擾機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)等連接成協(xié)同作戰(zhàn)體系，高效率地實(shí)施信息戰(zhàn)和精確打擊戰(zhàn)，發(fā)揮武器裝備系統(tǒng)整體的最大作戰(zhàn)效能，形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出單個無人機(jī)系統(tǒng)的合力，構(gòu)建全方位、全空域、全頻域的精確打擊體系。

模塊化、通用化、多用途設(shè)計近年來新研制的小型機(jī)載精確制導(dǎo)彈藥大多遵循模塊化、通用化和多用途設(shè)計原則，如導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部均采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和目標(biāo)類型配裝多種導(dǎo)引頭及戰(zhàn)斗部。此外，新一代的無人機(jī)機(jī)載小型武器從設(shè)計之初，就考慮了研發(fā)的彈藥與多種武器平臺及發(fā)射裝置的兼容性，從而為武器系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可維護(hù)性的提高創(chuàng)造了條件，為實(shí)現(xiàn)其多平臺作戰(zhàn)能力提供了基本保障。

發(fā)展領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)分析

從國外無人機(jī)作戰(zhàn)需求及無人機(jī)機(jī)載武器發(fā)展趨勢來看，把國外無人機(jī)機(jī)載武器作戰(zhàn)體系歸納為一個體系、三大領(lǐng)域的“1+3”格局，即：智能協(xié)同體系、信息對抗領(lǐng)域、空中優(yōu)勢領(lǐng)域、防空壓制領(lǐng)域。

智能協(xié)同體系態(tài)勢評估系統(tǒng)根據(jù)領(lǐng)彈傳輸?shù)募磿r信息對戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行態(tài)勢評估，確定出各目標(biāo)實(shí)體的威脅度。然而戰(zhàn)場信息瞬息萬變，傳感器自身也存在缺陷，這都使得態(tài)勢感知系統(tǒng)所需處理的目標(biāo)信息具有較強(qiáng)的不確定性。因此，開展群體感知與態(tài)勢共享研究，基于多源信息融合系統(tǒng)達(dá)到群體感知，并且導(dǎo)彈集群之間態(tài)勢共享。同時，如何利用好這些信息完成戰(zhàn)場態(tài)勢評估是協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)首先需要解決的問題。在多源信息融合的基礎(chǔ)上，按照軍事專家的思維方式和經(jīng)驗，對戰(zhàn)場上敵、我、友軍及戰(zhàn)場環(huán)境的綜合情況和事件的定量或定性描述，以及對未來戰(zhàn)場情況或事件的預(yù)測。態(tài)勢估計的結(jié)果是形成態(tài)勢分析報告、情況判斷結(jié)論和戰(zhàn)場綜合態(tài)勢圖，為作戰(zhàn)指揮提供輔助決策信息。

在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下作戰(zhàn)時，飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈等平臺和武器之間的互連關(guān)系往往無法預(yù)先規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯嬖诟邫C(jī)動性，這就決定了系統(tǒng)應(yīng)具有無中心自組織的智能組網(wǎng)特性。這種情況下，相比靜態(tài)組網(wǎng)、不能實(shí)時重組且無法滿足協(xié)同作戰(zhàn)和打擊時敏目標(biāo)要求的通用數(shù)據(jù)鏈，具有多跳性、抗毀性強(qiáng)、自恢復(fù)部署迅速等特點(diǎn)的無中心動態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)無疑是導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)的最佳選擇。主要研究內(nèi)容包括集群編隊控制、分布式作戰(zhàn)控制、大規(guī)模自組織與群體決策、群體行為仿生與控制等。

戰(zhàn)毀評估系統(tǒng)依據(jù)導(dǎo)彈探測到的目標(biāo)信息來評估目標(biāo)的狀態(tài)，以此確定是否需要對該目標(biāo)繼續(xù)打擊、是否需要對部分導(dǎo)彈的作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行重新規(guī)劃。戰(zhàn)毀評估是導(dǎo)彈集群協(xié)同攻擊的一個重要特征，對提高導(dǎo)彈集群的整體作戰(zhàn)效能有著巨大的意義，其主要性能指標(biāo)包括虛警概率、漏報概率和延遲時間。

武器的精確化一直是未來戰(zhàn)爭的重要發(fā)展方向

群體感知與態(tài)勢共享有助于適應(yīng)日益復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境

信息對抗領(lǐng)域載機(jī)特征高逼真度模擬技術(shù)主要包括雷達(dá)/運(yùn)動特征高逼真度模擬技術(shù)。其中雷達(dá)特征高逼真度模擬技術(shù)要求誘餌空空彈能夠?qū)箍諔?zhàn)中各種體制的雷達(dá)，在時域、頻域上模擬真實(shí)飛行目標(biāo);運(yùn)動特征高逼真度模擬技術(shù)要求誘餌空空彈具有長時間巡航能力，在滿足末段攻擊的前提下，對飛行器外形和動力系統(tǒng)提出了苛刻的約束條件。

基于人工智能的彈載平臺信息處理技術(shù)主要包括兩個方面。一方面是開展光電探測制導(dǎo)系統(tǒng)智能信息處理技術(shù)研究，基于人工智能技術(shù)，突破面向光電探測彈載平臺應(yīng)用的人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型張量化壓縮剪枝技術(shù)、有限樣本訓(xùn)練技術(shù)、樣本增廣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的目標(biāo)精確識別;另一方面是開展基于彈載人工智能芯片的智能信息處理系統(tǒng)研制，突破面向彈載平臺應(yīng)用的智能信息處理系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計，實(shí)現(xiàn)信息處理硬件實(shí)現(xiàn)、深度學(xué)習(xí)目標(biāo)識別算法移植以及傳統(tǒng)目標(biāo)識別結(jié)果融合等多項關(guān)鍵技術(shù)。

空中優(yōu)勢領(lǐng)域隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)攜帶空中優(yōu)勢導(dǎo)彈要求能攻擊高速、高機(jī)動目標(biāo)，并具備全方位攻擊能力，要求其控制系統(tǒng)必須具有全彈道條件下的快速響應(yīng)能力。采用直/氣復(fù)合控制技術(shù)提高控制系統(tǒng)快速性是有效的技術(shù)措施，可將控制系統(tǒng)的時間常數(shù)縮短，提高導(dǎo)彈敏捷性。需要突破直接力噴流下的氣動干擾、直接力/氣動力復(fù)合高精度控制、直接力裝置的設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)。

作戰(zhàn)需求的變化對空中優(yōu)勢導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭提出了嚴(yán)格的反隱身能力需求和同時多任務(wù)能力的需求。傳統(tǒng)的單模導(dǎo)引頭已經(jīng)不能適應(yīng)新一代空中優(yōu)勢導(dǎo)彈的作戰(zhàn)任務(wù)需要，必須采用全新的多模復(fù)合導(dǎo)引頭。多模復(fù)合導(dǎo)引頭的目標(biāo)信息融合能夠比任何單模探測器獲得更多的探測信息，可有效提高對隱身目標(biāo)的探測能力、抗干擾能力，適應(yīng)全天候、全高度和全向攻擊的要求。與其它制導(dǎo)武器相比，在空空導(dǎo)彈上實(shí)現(xiàn)多模導(dǎo)引的主要難點(diǎn)在于空空導(dǎo)彈不僅對導(dǎo)引系統(tǒng)的跟蹤能力等指標(biāo)要求很高，而且對體積和重量有嚴(yán)格限制。

防空壓制領(lǐng)域敵方雷達(dá)在與反輻射導(dǎo)彈的攻防對抗中，通常采用的有效戰(zhàn)術(shù)是，雷達(dá)關(guān)機(jī)和在雷達(dá)車附近布置有源雷達(dá)誘餌。有源誘餌主要針對被動導(dǎo)引頭，其在信號設(shè)計上，輸出功率比雷達(dá)旁瓣功率稍強(qiáng)，信號頻率、調(diào)制類型以及特征參數(shù)均與雷達(dá)信號一致，各個誘餌之間等功率發(fā)射。因此，導(dǎo)彈在中制導(dǎo)飛行過程中需對目標(biāo)被動定位，以滿足中末制導(dǎo)交班，能否在抗誘餌條件下實(shí)現(xiàn)中末制導(dǎo)的順利交班直接決定任務(wù)的成敗。

被動導(dǎo)引頭在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的分選識別能力直接關(guān)系到導(dǎo)彈的作戰(zhàn)性能。為了實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的遠(yuǎn)程精確打擊，需要針對不同目標(biāo)雷達(dá)的特性開展相應(yīng)的信號分選與識別算法攻關(guān)。在主被動交班階段，由于陣地可能存在多個車輛目標(biāo)或誘餌，成像分辨率、搜索時間與掃描成像范圍和目標(biāo)分類識別能力相關(guān)，為了確保主動頭所選目標(biāo)為制導(dǎo)雷達(dá)車，需要對主動導(dǎo)引頭高分辨成像和目標(biāo)自動識別技術(shù)開展攻關(guān)，在末制導(dǎo)段彈道大攻角條件下，地雜波較強(qiáng)，將嚴(yán)重影響目標(biāo)的檢測與跟蹤，需要對主動雷達(dá)導(dǎo)引頭距離高分辨雜波抑制技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。

結(jié)語

無人作戰(zhàn)飛機(jī)的出現(xiàn)對未來作戰(zhàn)模式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。無人機(jī)機(jī)載武器作為無人作戰(zhàn)飛機(jī)的主要任務(wù)載荷之一，隨著無人作戰(zhàn)飛機(jī)大量使用而成為未來空戰(zhàn)主戰(zhàn)裝備。本文歸納了國外無人機(jī)機(jī)載武器裝備的一大體系、三大領(lǐng)域，并梳理了關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)裝備發(fā)展提供支撐。

責(zé)任編輯：劉靖鑫