美國國防部的無人駕駛飛機系統機隊可實現戰術情報、監視和偵察（ISR），而不會危及軍事人員，而且成本低于有人駕駛飛機。

無人駕駛飛機系統（UAS）的范圍從真正的便攜式手動發射系統到直升機或商用飛機大小的飛機。對于美國國防部（DoD）來說，UAS的采購和運營成本也比載人同行便宜得多。

根據美國聯邦航空管理局的定義，UAS是：“飛機本身以及操作無人駕駛飛機所必需的所有相關支持設備，控制站，數據鏈路，遙測，通信和導航設備等。

該系統的飛行部分，即無人駕駛飛機（UA），由飛行員通過地面控制系統飛行，或使用機載計算機，通信鏈路或被認為對UA安全運行至關重要的任何其他設備自主飛行。大多數軍用無人機攜帶某種有效載荷，收集信息并將其（通常是實時）傳輸給地面用戶，以提供增強的態勢感知能力。

小型無人機系統開發

在開發小型UAS時，設計人員必須在狹窄的尺寸、重量和功耗（SWAP）限制內工作。增加重量克以改善任何給定功能可以減少飛行時間，因此“必須根據客戶需求仔細評估權衡，”AeroVironment Inc.無人駕駛飛機系統公司項目經理Chuck Strawbridge說。

在足跡方面，AeroVironment的Raven無人機翼展為4.5英尺，重4.5磅，可以飛行60到90分鐘。它是美國艦隊中最多產的小型UAS-支持陸軍，海軍陸戰隊，空軍和特種作戰司令部。

手射的Raven的主要好處之一是它旨在“使軍事單位能夠在不投入士兵的情況下對危險區域進行情報，監視和偵察”，Strawbridge指出。“工作隊可以使用它來監控白天和夜間行動中具有實時視頻功能的區域。

操作員可以使用手持式控制站控制小型UAS，該控制站具有彩色監視器，可顯示從飛行器無線傳輸的圖像和數據。另一種選擇是在自動駕駛儀上運行它;操作員只需確定他們想要查看的內容，自動駕駛儀即可管理飛行。“一個標準的地面站控制著航空環境的所有小型無人機，以確保互操作性和運營效率，”斯特勞布里奇說。

范圍能力因 UAS 而異。例如，在航空環境的小型UAS系列中，美洲獅AE的射程為15公里，而烏鴉的射程為10公里，黃蜂AE和史萊克垂直起降的射程均為5公里。。

“我們設計了UAS的各個方面，以便在現實世界環境中有效可靠地運行，Puma AE和Wasp AE‘所有環境’車輛能夠降落在鹽或淡水中，或在地面上。所有這些都在小雨和風力條件，炎熱的天氣和高海拔地區運行，“斯特勞布里奇補充道。

AeroVironment的小型UAS通常依賴于光電和紅外傳感器，用于加密通信的數字鏈路，自動駕駛儀，磁力計，陀螺儀，高度計以及其他對可靠性，性能和可靠性至關重要的技術。

“COTS（商用現成）設備在可用時使用，并且由于SWaP（尺寸，重量和功率）限制而使用嵌入式處理器和高度集成的可編程設備，”Strawbridge指出。

AeroVironment的所有小型無人機都使用電力推進技術 - 使它們安靜，清潔，并由易于運輸和可充電的電池供電。

在能力方面，小型UAS旨在幫助士兵輕松獲得態勢感知。例如，在山脊線上前進的小隊需要知道另一邊有什么。由于小隊通常不擁有或控制自己的大型航空資產，因此小型無人機代表了一種快速獲得情境洞察力的方法，這可能意味著安全通道和危險交火之間的區別。

“攜帶在士兵背包中的烏鴉，黃蜂AE或Shrike VTOL系統可以在不到五分鐘的時間內組裝，發射和操作，并為小隊提供周圍環境的即時鳥瞰圖，”斯特勞布里奇說。“另一個例子是使用小型UAS來監控基地的周邊，或者以比其他方式更快速，更準確的方式調查潛在威脅。

他補充說，這使得軍方以及執法部門，環境，商業運營商和其他人員能夠“提高其行動的有效性，效率和安全性”。

它還有助于顯著降低成本。國防部超過85%的無人駕駛飛機由航空環境的UAS組成，但它只占國防部UAS總支出的不到5%。

更大的無人機可以攜帶有效載荷

較大的UAS，如諾斯羅普·格魯曼航空航天系統公司（弗吉尼亞州福爾斯徹奇，www.ngc.com）的MQ-8“火偵察兵”，其大小與貝爾407直升機大致相當，重達3，150磅，提供比載人同行更大的耐力和更低的運營成本。MQ-8經過專門設計，可在海上任何帶有直升機甲板的海軍艦艇上安全操作。自主飛機只需從船上的地面站用鼠標和鍵盤進行控制即可。其先進的控制站使用美國海軍的戰術控制系統，戰術通用數據鏈路和通信，而模塊化的任務有效載荷能力可以持續增長到新的有效載荷。

通過使用包括電光/紅外傳感器、激光測距儀/照明器和海上雷達在內的有效載荷，“火警偵察兵”可以定位和識別戰術目標，跟蹤和照亮它們，并準確地提供目標數據以打擊平臺，以及執行任何必要的戰后損害評估。

諾斯羅普·格魯曼公司“在我們大型無人駕駛飛行器上利用軟件，特別是在車輛管理系統方面，”諾斯羅普·格魯曼公司消防偵察兵計劃的業務開發經理Tom Twomey說。MQ-8具有“12小時的續航能力，可以從地面站運行150海里，”Twomey補充道。“它還被設計為在與載人直升機相同的惡劣環境中運行。

大型無人機的主要好處與較小的無人機相似：能夠在危險區域或敵對領土內執行海上和陸上ISR任務，而無需冒險駕駛飛機。

“美國海軍現在還將無人駕駛飛機與有人駕駛飛機相結合，作為力量倍增器 - 能夠以更長的續航時間覆蓋更多的區域，并以更低的成本向國防部提供，”Twomey指出。

審核編輯：郭婷