【www.zhuodaoren.com--热点事件】
美国无人系统路线图,,知远(一)
美国2013-2038年度无人系统路线图
美国2013-2038年度无人系统路线图
4.3 通信系统，频谱以及自主修复性
4.3.1引言
所有的无人系统（而非完全自主的系统）主要面临的挑战在于通信链路的可用性、通信链路支持的数据量大小、频谱资源的分配、以及所以射频子系统对抗干扰的能力（如电磁干扰等）。为满足作战指挥的要求，各服务与机构之间的协同工作能力仍将需要继续改进。国防部无人系统需要对操作控制和任务数据分布进行处理，特别是对非自主的系统。因此，对于一些公司和大学，这类信息可以通过电缆传输，但对于高度移动的无人操作，用的电磁波信号（EMS）的传播方式将更加容易，或其他方式（例如，声学或光学）。
图13显示了支持无人系统所需要的通信网络体系结构（OV-1）。该架构中同时考虑了载人系统的设计，说明载人和无人传感器以及其他指挥与控制（C2）系统之间需要共同的通信基础设施支撑。辅助指挥、控制、通信和计算机（C4）的建设应该是平台无关的（载人或无人）。运行架构采用了多种环境管理系统的频段，通信网关和中继网站，数据中心和数据传播节点，以及地面广播和网络服务。在这种体系结构中的通信链路支持无人平台的指挥与控制以及和各自的有效载荷；并且支持将载荷的信息回传，用作战术、战略等意图。应当尽可能地将载荷任务数据及时驻留在全局数据中心，使世界各地的用户能够快速简便地发现、获取和分析实时和非实时的情报、监视和侦察（ISR）信息和其他任务的数据。第4.3.2节到第4.3.17节着重阐述了无人通信系统结构发展的需求及计划，并针对每个领域给出了适用的标准和系统指导。
图13. 高级辅助指挥、控制、通信和计算机（C4）结构运行概念图
4.3.2当前无人通信系统存在的问题
过去十年内，美国在全球作战应用中操作的经验教训、详细分析研究和回顾、作战任务需求说明等都充分表明了指挥、控制、通信和计算机建设在支持无人平台方面的各种缺陷。具体包括：
全球连通性差：无人平台全球发送高带宽数据（例如，全运动视频）至战略战术用户的能力不足。目前无人驾驶的基础设施大部分集中在中东，无法支持全球其他地区的行动。
昂贵的卫星/网络合同：每个系统的卫星通信带宽的多是单独购买通过商业租赁。许多系统还依赖于单独的平台为中心的地面网络基础设施，以提供与战术，运营和战略消费者的连接。由于这种连接通常由租用商业网络提供，每个系统的开销成本进一步增加。
非模式化的基础设施：许多无人机系统程序建立供应商专有的通信解决方案，包括网站通信和接入地面网络基础设施。这种方法防止跨平台的资源共享，大大增加了基础设施的开销成本（例如，设施，项目管理），并抑制系统的互操作性。
信息共享性差：许多系统采用专用的处理、利用和分发（PED）和任务数据基础设施，以防止系统、服务和组织之间的有效的数据共享。
总之，目前的无人系统的通信基础设施是容易产生冗余浪费，缺乏互操作，并抑制了系统数据向潜在用户的分发。
为了更好地找到解决未来无人系统操作所面临的挑战的最佳途径，需要做出几个关键的假设：
项目资源将变得有限：OCO经费一直维持近几年无人机系统大部分的运作成本。在未来数年内，这一资金将消失。没有项目资源，有限的租赁C4基础设施将萎缩。
C4基础设施的需求在增长：
操作环境将发生改变：
开放标准提高互操作性：
平台无关提高效率：
4.3.3通信网关和中继站点
美国国防部和商业网关提供军事和非军事的卫星和国防信息系统网（DISN）运输和互联网协议（IP）网络中心服务。因此，能够提供任务数据的全球发送，使得无人系统的远程指挥与控制成为可能。同样，中继站点通过连接视距（LOS）与超视距无线系统将任务数据传输和指挥与控制与DISN进行连接。
现有的许多平台为中心的专用网关可用以支持在中东地区的业务。为了减少网关的长期支出，并更有效地处理来自无人系统信息，国防部将过渡到利用现有的全球卫星通信企业网关设备与平台无关的网关（如瞬移标准的战术进入点（STEP）网站）。现有的企业网关可以提供通用、安全的设施以及地面空间集中管理、电源、供暖、通风和空调（HVAC）等。因此，能减少各无人系统项目办公室之间重复工作。
4.3.4企业数据中心和分发节点
为了降低成本，优化人力资源需求，提高各服务、组织和联盟伙伴之间的数据共享，无人系统数据应整合到云计算的企业数据中心，建立一个标准的基础设施，以分发数据到所有授权的用户。为实现这一目标，近期需要做的包括，情报系统的“大数据”云计算；以及通过建立国防信息系统机构（DISA）的统一视频传播服务（UVDS）将全动态视频图像的数据实时发送至全球各地的用户。参见图14。
UVDS安装在DISA国防企业计算中心，支持各种FMV来源和用户提供的黑色（加密）和红色（未加密）FMV流，通过多点传送流和近实时的网络流。UVDS实现国防部和工业标准、协议、配置文件（例如，SD，HD，MPEG-2，H.264，Flash）保证最大程度的互操作性存在的系统，同时利用现有的计算基础设施和国防部的全球信息栅格（GIG）与陆地连接。强大的路由架构能够连接美国大陆和在美国大陆以外的位置，并且利用国防部网关来高效实时地通过卫星通信网络传播影像（例如，GBS，通过卫星信道返回联合IP调制解调器，中央指挥部数字视频广播）。UVDS能够代替捕食者和收割者中专用的点对点通信线路。参见图15。
图14 国防信息系统机构所提的UVDS功能架构
图15 当前的UVDS运行架构（2012年2月）
4.3.5 卫星通信
目前无人系统架构的一个显着的成本是通过商业租赁的卫星带宽的采购。大部分用于支持部署的无人驾驶系统任务的带宽都是单独采购的。通过整合商业卫星租赁在多个无人机系统，国防部能在未来降低成本。为实现该目的，可以通过DISA商业卫星组合研究未来租赁安排，利用未来comsatcom服务获取（FCSA）合同结构。使用一个共同的基础设施，包括兼容的波形，将使卫星带宽共享成为可能，并可以降低总需求，使之低于每个系统的各个要求的总和。
除了高效的商业租赁，卫星带宽的整体成本可以通过利用更多的美国国防部的卫星通信资源进一步减少。宽带全球卫星（WGS）可用于与国防部企业网关连接，来降低商用转发器中的无人系统数据流量。但目前该战略是不可行的，无人平台上缺乏Ka波段的终端。所有要求超视距连接的无人系统项目必须计划建立Ka波段的终端，从而利用军事卫星通信资源和避免昂贵的年度商业租赁。超视距无人系统应当尽可能同时考虑商业和军事卫星频段，进而获得操作的灵活性和使用国防部资源。【美国无人系统路线图,,知远】
美国无人系统路线图,,知远(二)
美国陆军无人机系统2010-2035路线图
前 言
2001年10月，54架“猎人”和“影子”攻击型无人机投入作战运用。由此，美国陆军的整场军事行动拉开帷幕。今天，美国陆军装备的无人机已经超过了4000架，它们型号各异，功能不同，而且还在进一步列装之中。近9年连绵不断的战火中，在支援部队作战的行动中，无人机系统作战运用的方式不断适应形势，发生着显著变化。这种适应，不仅表现在当前无人机部队作战平台的剧增，而且也表现在无人机系统能力的不断扩展。值此联合能力集成开发系统（JCIDS）文件对需求已经予以认可，官方计划业已立项之际，为未来的无人机系统需求做出通盘战略考虑的时刻，或是制定规划的时机已经来临。
《美国陆军无人机系统路线图（2010-2035）》为美国陆军研发、装备和在全谱作战中使用无人机系统提供了广阔视角，该路线图的主要理念将为持续学习和分析建立共同的基础。我们将不断评估这些观点，质疑这些假设，对无人机系统能力的各个领域都予以开发。该路线图将明确战斗功能概念，致力于完成基于能力的评估，并有助于新技术知情决策的发展（这些新技术将通过综合实验和测试完成评估）。最终，该路线图将回答这样的问题：“未来美国陆军需要具何种功能的无人机？”
正如《美国陆军核心概念》所述，在这个持久冲突的年代里，为了在不确定的、错综复杂的环境中有效作战，领导者必须明察战场纵深态势，部队行动要不断适应形势变化以先发制人并保持主动，在广阔地域内持续作战时需具备远距离快速作战能力。研发无人机系统，将其纳入到部队行动之中，将扩展陆军的态势感知能力，同时将提升陆军发现、定位和摧毁敌军的能力。我们也希望，在危险的严酷环境下，未来的无人机系统能够有助于快速反应和持续保障。
该路线图为无人机系统发展及其与陆军的一体化进程提供了革命性途径，路线图划分为三个时间段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年）和远期发展阶段（2026-2035年）。近期要在快速应用当前技术，满足陆战场需求的同时，关注当前无人机的能力差距。中期要把新出现的多用途无人机系统集成到陆军行动的全部领域之中，无论是“支援网络”或是“保障运输”。远期要进一步减小无人机系统的尺寸，减少重量，降低对动力的需求，同时关注于其性能改善。每两年我们将评估一次路线图，使其与作战需求、经验教训以及日新月异的新技术保持紧密联系。
第一版无人机系统路线图将为未来无人机系统发展提供新的方向，我们将不断对其予以修订，满足陆战场上勇士们的需要。
1．概述
《无人机系统（UAS ）路线图》规划了美陆军在2010-2035年这25年间如何研发、装备以及如何在全谱作战中使用无人机系统的蓝图。该路线图是无人系统初始能力文件的一部分，它致力于将新技术转化为无人机系统能力，从而使得部队在遂行战斗任务时减少风险，更具效率。持久自由行动（OEF）和伊拉克自由行动（OIF）中的经验证明，使用无人机系统，可以减少士兵的工作负荷，避免他们与敌人直接接触，显著提高了遂行任务水平。作为指挥官的独特工具，无人机系统增强了战场态势感知能力，还可以通过向最低级别的战术单位提供直接保障行动的情报，提高观察、定位和摧毁敌人的能力。对于不断出现的致命武器和非致命武器而言，搭载在无人作战平台上使用是它们最为理想的选择，无人机系统将不断转型，符合美国陆军所预想的未来战争形态要求，拯救参战者的宝贵生命。保障/运输无人机系统最终的作战运用将确保快速反应和不间断的保障，从而提高行动和战役的行动自由。尽管该路线图并非官方法规，但是它的确是美国陆军无人机系统发展战略在今后25年内理论上和实际中的指南，它为所有与无人机转型保持同步发展的单位勾勒出一幕共同的构想。
1915年，尼克拉•泰斯勒就撰文提出了“无人飞行”这一概念。他描述了一种武装无人飞行器，可用于保卫美国。1991年，美国陆军的无人机系统项目初试牛刀，“先锋”无人机（UAV）在沙漠盾牌和沙漠风暴行动中成功完成了300余次战斗任务。全球反恐战争的作战需求和经验教训促使美国陆军不断增加无人机系统的数量，提高其能力。当前，超过328架陆军无人机在战区巡弋，其支援作战行动的时间累积超过100万小时。为跟上无人机系统的迅猛发展，2012财年，美国陆军将要训练2100名以上的无人机系统操作员、维修员和指挥官。这一数量比起2003财年的训练数量，增长了800%。
通过对情报的快速收集、处理和分发，以减少“从传感器到射手”这一流程所耗费的时间，“陆军神目”——无人机系统使陆军拥有了制信息权。此外，无人机系统可以支援陆军和联合作战中的战术级单位，通过近实时态势感知和满足多任务需求的能力（包括通信、侦察、武装反应和补给）向正在作战的勇士们提供战术优势，并具备重新动态分配任务的能力。一个完整的无人机系统包括无人飞行器（UA）、有效载荷、操作员，控制单元、显示器、通信结构、贯穿寿命周期的后勤以及所支援部队。关于无人机系统“无需有人介入”的观点是不恰当的，因为正是我们那些训练有素、精通专业的战士们在操作和保养无人机系统。因此，路线图关注的焦点是无人机系统在支援部队作战时的各项能力，其核心目的是协调使用无人机系统、人力和网络。美国陆军无人机系统战略的两个关键因素分别是通用性和开放性结构系统。
美国陆军目前在战略、战役和战术各个层次的行动中使用无人机系统，支援所有级别的部队作战，这种支援可能是建制内的，也有可能是随伴行动。典型的美国陆军无人机系统部（分）队包括：
•营以下单位：近程（航程25KM以内），续航时间短（1至2小时）。其任务在协调高度下运作。作为支援战术行动的建制单位时，实现与地面部队的高度一体化。【美国无人系统路线图,,知远】
•旅级：中程（航程125KM以内），续航时间适中（5至10小时）。实现与地面部队和其他飞行器一体化。
•师以上：远程（航程200KM以上），续航时间长（16小时以上）。对战术和战役行动直接支援（DS）或全般支援(GS)。
作为概念性文献，路线图的时间跨度为25年，它将其划分为3个截然不同的阶段：近期发展阶段（2010-2015年），中期发展阶段（2016-2025年），远期发展阶段（2026-2035年）。每个阶段又分别划分成若干子阶段。这些子阶段分别对无人机系统的能力演进、发展考虑（使用作战理论、编制、训练、装备、领导力和教育、人员、设施、政策这一被称为DOTMLPF-P的全谱分析工具 ）和预期实施计划予以阐明。基于当前技术、预算和之前的预期计划，路线图在篇幅上对近期发展阶段的规划和描述分量大一些，而远期发展阶段的筹划主要基于预期能力，表现得更为概念性一些。
•近期发展阶段。继续快速地将无人机系统整合到战术级单位之中，以适应部队当前的作战需求。情报、监视和侦察是无人机系统能力需求涉及的主要领域。无人机系统的基本预算包括采办和维修，这是美国陆军对不断增长的无人机系统能力需求给予充分投入的明证。网络能力制约了信息分发。近期发展阶段的无人机系统包括增程多用途无人机系统（ERMP ）和“猎人”、“影子”、“渡鸦”无人机系统。在近期发展阶段，审慎开发新技术，满足补给/运输无人机系统的研发和作战运用等问题也需要加以考虑。
•中期发展阶段。美国陆军实现与无人机系统的一体化。先进技术提高了无人机系统的自动化程度，能够支援快速而流畅的作战行动。无人机系统对目标毁伤效果和附带损伤的识别分辨能力以及网络中心战能力都在增强。可调整乘员数量的飞行器(OPV)和轻于空气的飞行器（LTA）的出现建立了有人系统和无人系统之间的纽带。操作员使用通用系统操作多个平台，向各种级别单位分发处理过的信息。多个用户可以从各个分布式站点控制传感器。增程多用途无人机系统全部列装美国陆军，战术和战役级别的补给/运输无人机系统开始装备。在中期发展阶段，无人系统和地面无人车辆、无人值守传感器将通过通用互操作标准开启团队合作之路。
•远期发展阶段。有人系统和无人系统将在通用性和能力上都得到极大提升——这是路线图远期规划的主要特性。技术上的不断推进不仅提高了无人机系统的续航时间和负载能力，同时在尺寸、重量和动力（SWaP）等方面的需求不断降低。美国陆军应用先进的垂直起降技术，实现点对点能力，提升无人机系统整体的自动化程度。无人机系统可以全天候行动，具备感知并规避（SAA）能力，并且被纳入到国家空域系统的管理范围中。医疗救护无人机系统和纳米蜂群无人机系统的能力已经成熟。补给/运输无人机系统将继续应用先进技术，促使其机载计算性能和容量能力方面的潜能得以跃升，同时减少无人机平台的尺寸和重量。补给/运输无人机系统在陆军军种内得以广泛使用。无人机系统操作员通过通用控制系统操控
多用途和多任务无人机系统，支援全谱行动。作为无人系统团队的一员，无人机系统与无人地面系统高度整合，向指挥官提供无人系统全新的合力。
无人机系统前所未有的成熟速度使得指挥官得以在战场全域使用多种类型无人机系统。未来，无人机系统将继续承担不断增长的多样化任务以支援部队作战，“陆军神目”——无人机系统的任务永远不会旁落。在未来的25年里，在战争经验教训的基础上，在作战需求的背景下，在新技术的推动下，陆军将继续推进转型。该路线图从无人机系统当前能力到未来可能的潜在作战运用都给予了通盘考虑。首要任务是支援当前的伊拉克和阿富汗战事，同时陆军要关注未来的陌生战场环境和不同作战样式。因其战场态势感知能力增强，工作负载减少，前沿部队风险降低，可以得以证实，无人机系统的确是作战倍增器。陆军必须继续发挥当前技术和新技术的“杠杆作用”，发挥无人机系统潜力。具有先进技术的无人机系统将为陆军节约兵力，节省开支。该路线图关注无人飞行器、新技术、系统互通性和通用性，最为重要的是，关注无人机系统要继续支援我们的勇士。在这一背景下，它是陆军首次协力得到的成果，为下一个25年内无人机系统的发展战略指明了方向。
美陆军无人机系统路线图的八个主题之外的外接主旨包括：
•军人是陆军无人机系统战略的中坚
•陆军要协调人力资源、网络资源和装备
•陆军要把“通用性”和“开放性结构系统”作为无人机系统战略的两个关键 •陆军无人机系统战略向地面指挥官提供动态可重新分配资源
•陆军无人机系统能够为最低级别战术单位提供可资行动的情报资源
•陆军无人机系统战略缩短了从“传感器到射手”的时间流程
•陆军无人机系统支援全谱行动
•允许指挥官使用多种能力【美国无人系统路线图,,知远】
2．引言
2.1 目的
该路线图廓清了美国陆军在2010年到2035年期间的全谱行动中将如何发展、列装和使用无人机系统。陆军将充分利用无人机系统的各项能力和日新月异的技术优势，使我们的勇士在减少风险的同时更有效率地完成任务。陆军在持久自由行动和伊拉克自行动中的战争实践证明，通过减少士兵的工作载荷，规避他们与敌方直接接触，无人机系统显著提高了遂行任务水平。此路线图对美国陆军无人机系统战略在此后25年的发展既具有现实的指导意义，又有概念价值，它为相关单位展现出共同的陆军构想。陆军每两年将修订一次路线图，这种修订反映了计划的执行情况及更深入的理解，但其远期意义还是要在不同的无人机系统隶属者中同步协调。
2.2 范围
该路线图限于美国陆军无人机系统，在未来的25年间，它实施陆军和联合的无人机系统构想，我们的勇士们则在全谱作战中使用无人机系统。路线图描述了美国陆军无人机系统的发展战略，关注的焦点是无人机系统投送不同的作战能力。路线图与美国国防部（DoD）2009-2034财年无人系统一体化路线图相一致，也是对陆军ISR（情报、监视和侦察）战略和陆军全球网络企业架构战略构想相辅相成，同时，也和所有转型后的战斗功能相适应，如新出现的概念“补给”——旨在保障地面和空中的二次无人补给。其核心目标是：陆军要在无人系统和技术上予以投入，以满足我们的勇士们在作战中的优先能力需求，这些需求包括如下任务：
侦察和监视 对于无人系统而言，这两项能力始终是战场指挥官优先考虑的内容。一方面，对全动态视频的需求仍然很高，另一方面，对广袤地域搜索以及对多种情报能力的需求也在日渐增长。处理、开发和分发（PED）在互操作性需求中仍然至关重要。
•对核生化、放射性物质和高爆物的侦察。发现核生化、放射性物质和高爆物（CBRNE）或其威胁，勘查受影响区域，同时最大限度减少人员的暴露，无论是在美国本土还是海外，无人机都彰显出重要作用。
•防爆炸物威胁。爆炸物威胁是造成联军在伊拉克自由行动和持久自由行动中伤亡的头号元凶。无人机在提高发现、定位和解除爆炸物威胁和扫雷能力方面发挥了显著作用。 警戒行动 警戒行动保护友军行动，保持己方行动自由，同时提供了威胁信息和地形情报。无人机系统通过提供目前威胁的相关信息，阻止这些威胁对所防护部队进行观察，遏制其对部队予以直瞄火力打击。
打击
美国无人系统路线图,,知远(三)
陆军神目美国陆军无人机系统2010-2035路线图
陆军神目：美国陆军无人机系统2010-2035路线图
中国网 china.com.cn 时间： 2011-05-27 发表评论>>
前言
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo360566/
推荐访问:无人系统综合路线图 美国机器人路线图