3)中游任务载荷系统由数据传输系统和任务载荷系统两部分组成其中,任务载荷系统是指为完成任务而装备到无人机上的设备,直接决定了无人机的功能,主要载荷包括侦察设备、通信设备、武器等,零部件涉及光电/雷达侦察监视设备以及专用的轻型空地武器如 AR 系列导弹。我国任务载荷系统主要由航空 618 所、航空雷达所、航空光电所等军工研究所进行研制。
4)中游地面控制分系统由地面塔控系统、地面通信系统、地面测控系统三部分组成,如要有效地对无人机实施指挥控制,还需要先进的无线数据链来保持控制站与无人机之间的持续联通。目前,世界各国研发的大中型军用无人机基本上都由综合地面控制站进行指挥和操控。我国地面控制系统的主要企业有中电科 54 所、恒宇信通、航天通信等。
3、竞争格局:美以领先,中国追赶成效显著
按照军用无人机生产研发技术水平、产品谱系完整性以及对外依赖度,全球军用无人机竞争梯队可以分为三级:
1)第一梯队为全球拥有军用无人机数量多、研发技术水平高、产业链完整、产品谱系多元、无人机重度参与武装力量建设的美国、以色列和中国。美国是世界上最早研制并使用无人机的国家之一,技术先进,种类丰富,已形成覆盖高、中、低空,远、中、近程,大、中、小型,战略、战术、攻击、对抗多 层次的完整无人机体系。研制无人机的公司主要是诺斯罗普•格鲁曼公司、通用 原子航空系统公司、航空环境公司以及美国飞机军械有限公司,典型的产品包括 “扫描鹰”、“影子”、“捕食者”、“死神”、“全球鹰”等。以色列无人机技术主要源自美国,依托仿制、改造、自主创新逐步发展,在无人机技术方面成为美国之后的世界第二号强国,其无人机战术运用经验丰富,已形成从长航时无人机、战术无人机到攻击无人机的较为完整的无人机体系。目前,以色列装备的无人机主要型号有“云雀”、“竞技神”和“苍鹭”等,这些无人机经受了两次中东战争的检验,受到多个国家的青睐。
2)第二梯队为土耳其、英国、法国、俄罗斯等国家。这些国家具有一定的军用无人机研发能力,军用无人机行业处于快速上升期,但产业链条尚不完整,产品丰富度仍待提升。在该梯队中,英国和法国军用无人机研制水平领先,型谱基本完备;俄罗斯有能力从事自主研发,但起步或发展稍显落后。俄罗斯自 2011 年叙利亚内战后开始大力发展无人机技术。俄罗斯在陆军、海军和空军中都部署了无人机,主要型号有“海雕”-10、“前哨”和“猎户座”等。
土耳其武装无人机包括“旗手”-TB2、“安卡 S”等中型察打一体无人机、“卡 尔古 2”四旋翼自杀式小型无人机等多种类型,而且土耳其研制的无人机在多次冲突和实战中均展现出了其优良性能。例如,据中国航天报数据显示,在 2020 年纳卡冲突中,阿塞拜疆装备的土耳其无人机摧毁了亚美尼亚 106 辆坦克、146 门火炮、62 门多管火箭炮、18 套防空导弹系统、7 套雷达装置和 161 辆其他车辆,造成损失超 10 亿美元;在最近的俄乌冲突中,乌克兰军队装备的土耳其“旗手-TB2”无人机摧毁了大量俄罗斯坦克装甲车辆及地面设施。
3)第三梯队为伊朗、巴基斯坦等部分亚非发展中国家。这些国家的军用无人机主要源自进口,受制于技术和资金等的限制,目前自主研制能力相对较低,仍处于研制、试验和小批量生产阶段。

全球知名度较高的军用无人机研制企业有美国的通用原子公司和诺斯罗普•格鲁曼公司、以色列的以色列航空工业集团和埃尔比特系统公司、土耳其的土耳其航空工业集团和 Baykar Makina 公司,英国 BAE 系统公司以及中国的航天彩虹和中无人机。
我国军用无人机行业竞争格局较为稳定,原因在于军用无人机行业具有较高的进入壁垒,主要体现在技术壁垒和政策壁垒两方面。1)技术壁垒:军用无人机具有高技术集成、研发投入大、智能化信息化程度高等特点。无论是基础材料制造还是核心零部件的生产和设计,军用无人机系统集中应用了新材料技术、智能控制技术、动力技术、隐身技术等多项高新科研技术,而研发一项新技术需要投入大量资金和时间,难度大壁垒高,普通企业很难进入;2)政策壁垒:军用无人机属于航空军用产品,是国家国防重要的防御武器,质量要求严苛,因此客户对于军用无人机企业品牌的认可和制造要求高,新企业在进入无人机行业时将受到较大限制。
三、 行业未来发展趋势:多元多态,智能融合
1)追求低价高效,充分发挥无人机低成本优势。据《2021 年国外军用无人机装备技术发展综述》(朱超磊),近年来国外高度重视空射无人机、蜂群无人机、可消耗无人机等小型化、低成本无人机装备发展,不断提升中小型无人机任务能力,探索诱饵战、蜂群战等新型作战形态,谋求构筑高强度作战环境下的规模化优势。例如,美军 X-61A“小精灵”无人机单价低于 70 万美元,XQ-58A“女武神”无人机单价低于 200 万美元。为实现无人装备的低成本化目标,国外采用多种设计研发手段,一是大力推进数字工程,从论证分析、总体方案、详细设计到生产制造全面采用数字模型,实现降本增效;二是采用有限寿命设计方法,研发应用消耗性、短寿命的零部件以降低无人机成本,例如美国空军 XQ-58A“女武神”发动机等核心部件使用寿命仅约 20-50 次,可大幅降低运行和维护成本;三是大量使用成熟任务载荷,国外生产商通常根据任务需求,大量使用成熟的货架产品和商用软件,大幅降低升级和损耗成本。
2)多极化:向高空长航时大型化、微小型使用灵活化、高超音速隐形化发展。一方面,目前世界各国均在努力发展覆盖面积更大、生存力更强的高空长航时大型无人机,以取代同类有人机,并与太空卫星共同完成空中监视侦察任务;另一方面,由于微小型无人机具有重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好、操作简便、机动灵活等特点,随着全球反恐和特种作战任务的需要,微型化已成为无人机的另一个重要发展趋势。此外,为了应对今后防空武器技术的进步,未来无人作战飞机将会采用雷达、红外、光学、声学、目视等更加先进的隐身技术,结合电子对抗、战场态势感知、任务规划甚至自卫武器(包括高能激光武器)等措施,其突防/生存力将进一步提高,足以穿透先进防空系统,对受到严密保护的敌方重要目标构成威胁。在未来的空战中,高超音速隐身无人机将成为高性能防空武器的典型代表。
3)智能化:人工智能加持,应对电磁攻击。当前无人机主要采用人工控制的方式,操作可能受到电磁攻击等影响,倘若操作人员临时判断失误,也会带来灾难性后果。因此,无人机须具备高度的自动化和智能化水平,自主判断对战场变数的应急策略,向单机智能飞行、多机智能协同、任务自主智能等方向发展,涉及环境感知与规避、协同指挥控制、协同态势生成与评估、自主驾驶与自主完成作战任务等。未来结合大数据应用的无人机智能化是无人机发展的重要趋势。a)智能化观察判断——极其高效的数据分析。无人平台和传感器的大范围铺展,使得军事领域的数据量迅速增长,其数量和复杂性远超出人类处理能力范畴。而人工智能算法具有快速、准确、无疲劳等特征,能够 24 小时不间断地对各类传感器的海量数据进行快速、准确的分析。b)智能化决策——杀伤链闭环的进一步压缩。速度向来是制胜的关键要素,从杀伤链的视角来看,更快地完成杀伤链闭环才能赢得战争优势,而机器算法的快速恰是算法战区别于传统战争模式的关键特点。在算法战下,人类将完成观察、判断等杀伤链的大部分认知负担转嫁给训练有素的智能机器后,便可专注于在战争中更快、更好地做出决策。
4)综合集成化:无人机系统单平台作战向有人-无人协同、无人机蜂群作战的智 能无人机集群发展。面对日益复杂的现代战争方式与环境,仅靠单一的侦察、监视和攻击等系统,无法在现代战争中充分发挥其应有的战斗力。国外重视无人机与有人机、无人机与无人机的协同运用能力,大力发展无人僚机、无人蜂群、空射诱饵、无人加油机等新质装备,构建具有集群化、分布式特征的空中作战体系,实现有人作战装备的能力倍增。美军战略与预算评估中心发布的《美空军未来战斗空中力量的五大优先事项》提出了多种有人-无人协同运用概念,包括 RQ-4、 MQ-9 等大型固定翼无人机携带情监侦、电子战等载荷,协助执行国土防御任务;携带空空导弹和激光武器的无人僚机与战斗机协同,为预警机和大型加油机提供空中护航;无人僚机与战斗机编组进入强对抗环境,执行进攻性和防御性制空作战任务;无人机作为多域指控的网络节点,接入天基网络、E-3G 等战场管理指控节点和地面站,协助执行远距探测任务等。
5)空间化:任务飞行高度突破,发挥空间信息作战价值。未来军用无人机飞行高度将有所突破,临近空间将成为可能,使之与卫星轨道相接近,达到距地表 30-120km 的高度,发挥潜在的军事价值。比起传统的预警、导航任务,临近空间成为太空中转平台将彻底改变传统无人机的军事作用,使之成为空间无人机。美国、俄罗斯以及欧洲一些国家已经制定了太空开发计划,争夺太空的战争席位,部分技术研究已经投入实验,技术进步将促使无人飞行器发挥空间信息作战价值,实现海陆空一体化。
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