無人機(jī)負(fù)載系統(tǒng)的詳細(xì)介紹

在伊拉克、阿富汗以及其他國家的偵察和情報收集方面，無人機(jī)扮演著非常重要的角色。已經(jīng)研發(fā)了許多無人機(jī)平臺并證明了其價值。但是為無人機(jī)裝備合適的部件與研發(fā)無人機(jī)同樣重要。

許多私營企業(yè)正在嚴(yán)格限制尺寸、重量和功率（SWaP）的前提下穩(wěn)步提升無人機(jī)的能力。在信號情報（SIGINT）方面，將出現(xiàn)更優(yōu)異的裝備定位目標(biāo)、更靈敏的傳感器和相機(jī)觀察目標(biāo)、更強大的武器摧毀目標(biāo)以及更先進(jìn)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)對抗敵方的威脅。

Kor Electronics公司是Mercury Computer Systems公司的子公司，該公司生產(chǎn)的通信情報傳感器可使用單架飛機(jī)定位無線電傳輸，ISR系統(tǒng)公司副總裁戴維·愛德華解釋道。Kor Electronics公司目前主要側(cè)重于RQ-7“影子”無人機(jī)，但其25磅重的信號情報（SIGINT）組件可用于任何與影子無人機(jī)大小相同或更大的機(jī)型。

與需要多架飛機(jī)對信號發(fā)射器進(jìn)行地理定位的到達(dá)時間差系統(tǒng)（TDOA）不同，Kor Electronics公司的信號情報系統(tǒng)（SIGINT）僅用一架飛機(jī)就可以定位發(fā)射器?！笆崭钫摺焙汀安妒痴摺睙o人機(jī)已經(jīng)具備低效的到達(dá)時間差定位能力。安裝在單架飛機(jī)上的信號情報系統(tǒng)（SIGINT）能夠縮短從傳感器到射擊的時間、增加投資回報率和提升長續(xù)航能力。

愛德華稱，信號情報（SIGNT）能力是海軍、陸軍和特種作戰(zhàn)指揮部所關(guān)注的兩大頂尖無人機(jī)特性之一?！八麄兿胪ㄟ^大范圍偵察發(fā)現(xiàn)并定位發(fā)射器，然后用光電或紅外手段確認(rèn)其身份，之后指揮“灰鷹”無人機(jī)或一架有人駕駛飛機(jī)進(jìn)行打擊。”愛德華解釋道。

Kor Electronics公司設(shè)計的這一系統(tǒng)適用于已經(jīng)廣泛部署的中等大小無人機(jī)。愛德華承認(rèn)，雖然“美洲豹”AE和RQ-11“大烏鴉”無人機(jī)比“影子”無人機(jī)更多，但它們重量太輕，無法承載該系統(tǒng)。他估計已經(jīng)部署的無人機(jī)中大約有600架可以裝備Kor Electronics公司的這一產(chǎn)品。“我們的系統(tǒng)可適用于比“影子”無人機(jī)大的任何機(jī)型?！?/p>

Kor Electronics的這一系統(tǒng)也很容易改裝。與其他需要在飛機(jī)上布滿天線的信號情報產(chǎn)品不同，該產(chǎn)品的整個系統(tǒng)都在一個方便安裝的吊艙里?！拔覀儍H需電源、導(dǎo)航設(shè)備和數(shù)據(jù)線，”愛德華說。

Kor Electronics公司與“影子”無人機(jī)的生產(chǎn)商AAI公司是戰(zhàn)略聯(lián)盟。Kor Electronics公司有望在六月中旬與陸軍簽訂在“影子”無人機(jī)上集成其信號情報系統(tǒng)并進(jìn)行測試的合同。該公司也在與諾斯羅普·格魯曼公司和通用原子航空系統(tǒng)公司（General Atomics）討論在他們生產(chǎn)的無人機(jī)上裝備此信號情報系統(tǒng)。

他相信這一新產(chǎn)品將會是“規(guī)則顛覆者”。

Goodrich公司專營高性能、緊湊型、抗震加固非制冷短波紅外傳感器，也有最高靈敏度的短波紅外相機(jī)。市場開發(fā)部經(jīng)理耶和華·波林解釋稱，“短波紅外光線是反射光線，能夠形成有影子和對比度的圖像，這樣從外表上看與可見光圖像非常相似?！倍滩t外熱像儀與能夠感知熱度的中波和長波紅外熱傳感器不同，它能提供適合進(jìn)行目標(biāo)身份識別的非常詳細(xì)的圖像。短波紅外熱像儀還能夠穿透霧、霾以及其他大氣遮擋，并能穿透日出和黃昏時分的熱交迭區(qū)。

Goodrich公司的短波紅外相機(jī)能在室溫下進(jìn)行高靈敏度晝夜成像，有些還能在星光下成像。該公司的相機(jī)無需制冷、非常小巧而且耗電量小。若需要額外照明，該公司還有裸眼和普通夜視鏡都看不到的短波紅外照明器?！傲硗?，Goodrich公司的近紅外和短波紅外相機(jī)還可以觀察到所有的戰(zhàn)場通用激光器和信標(biāo)，”波林說。

Goodrich公司的相機(jī)品種豐富，適合各種無人機(jī)，可滿足各種任務(wù)要求。

GA640C-15最適合可裝備較大尺寸、重量和功率相機(jī)的無人機(jī)。該設(shè)備大小只有同類短波紅外相機(jī)的四分之一，功率只相當(dāng)于同類產(chǎn)品的三分之一，非常適合大型的TierI無人機(jī)。

Goodrich公司的GA1280J高分辨率短波紅外成像儀可以進(jìn)行多光譜和超光譜成像，適用于TierIII和更大的無人機(jī)。

Goodrich公司的SU640HSX-1.7RT是一種高性能的軍用抗震加固的短波紅外成像儀，能夠進(jìn)行晝夜激光目標(biāo)定位。也可進(jìn)行多光譜和超光譜成像，幾乎適用于任何機(jī)型。

波林表示，Goodrich公司將在今年夏天公布一款新的1280×1024像素的相機(jī)，其像素間距更小，僅為12.5微米，并且其快照功能可以在一幀內(nèi)同時捕獲每一像素。

Stark 航空公司開發(fā)了一組大小不同的插入式光電負(fù)載（POP），其中包括POP300、迷你POP、微型POP和最大的傳感器MOSP3000。Stark 航空公司還生產(chǎn)裝備有激光指示器的POP300-D和迷你POP-D以及背包式迷你POP—GTADS。

海軍和陸軍已經(jīng)將POP300和POP300-D裝備到“影子”無人機(jī)上。POP300是一種用于觀測、偵察、跟蹤和瞄準(zhǔn)的先進(jìn)多傳感器穩(wěn)定負(fù)載。因為選擇傳感器非常靈活，所以很容易進(jìn)行外場重新配置。

POP300的兩軸穩(wěn)定框架系統(tǒng)上安裝有熱像儀、連續(xù)變焦白晝電視、近紅外能力和激光指向儀。除此以外，可選的設(shè)備有：熱像儀和白晝電視上使用的光學(xué)放大器、激光指示器（POP300-D）和視頻入侵報警器。10×15英寸的POP300重量僅為35磅。

Stark航空公司的MOSP3000裝備在“獵人”和“蒼鷺”無人機(jī)上。“蒼鷺”無人機(jī)已經(jīng)在Stark公司的飛行服務(wù)子公司服役。MOSP3000大小為14×23英寸，根據(jù)配置不同重量為61到68磅。該設(shè)備實現(xiàn)全數(shù)字化控制，并可從無人機(jī)平臺上對其所有傳感器進(jìn)行自動校靶和激光目標(biāo)指示。四框架穩(wěn)定平臺上的傳感器組件包括各種電視和紅外傳感器、激光指向儀、測距儀和指示器。MOSP3000適用于中空長航時（MALE）戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)。

Stark航空公司總會為其終端用戶帶來先進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，市場開發(fā)部高級副總裁喬恩·沃爾德羅普強調(diào)，“我們聆聽客戶的要求，然后以最有效最實惠的方式向客戶交付，而不是考慮怎么樣做我們最方便?！?/p>

沃爾德羅普預(yù)計將來會有更輕巧功能更強大的設(shè)備，尤其是用于特種作戰(zhàn)部隊的設(shè)備。他還說，除了輕巧以外，我們還在不斷追求戰(zhàn)斗機(jī)的成像更加清晰，有更多能夠長時間執(zhí)行任務(wù)的無人機(jī)。

IMT(Integrated Microwave Technologies)公司的軍事、航天和政府小組專門研究用于防務(wù)、安全和執(zhí)法的創(chuàng)新數(shù)字微波視頻方案。IMT公司生產(chǎn)超緊湊型發(fā)射機(jī)和接收機(jī)、微波鏈、數(shù)字化便攜式及固定機(jī)載視頻系統(tǒng)以及專用天線。該公司已和幾家大型防務(wù)承包商有過合作。

軍品必須要達(dá)到嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)格，如體積小、重量輕、功率小，平均故障間隔時間長以及鏈接性能可靠，ISR公司市場開發(fā)部經(jīng)理約翰·普羅卡奇指出。軍方也一直在尋找開放式結(jié)構(gòu)功能，這樣可以避免由于技術(shù)所有權(quán)的原因而受限于某一系統(tǒng)、某一產(chǎn)品或某一供應(yīng)商。普羅卡奇說：“一些聰明的供應(yīng)商正努力提供能很容易集成到平臺上的軍品級產(chǎn)品?！?/p>

由于傳感器不斷改進(jìn)，因此更換無人機(jī)上的相機(jī)就產(chǎn)生了積極的影響?！艾F(xiàn)在也是考慮升級不斷改進(jìn)的視頻無線電方案的最佳時間，” 普羅卡奇說。IMT公司的方案比傳統(tǒng)設(shè)備更輕巧功能更強大并且功耗更低。“我們公司與其他無線電公司不一樣，我們可以定制能夠提升無人機(jī)視頻無線電距離、性能和實時可選圖像分布的端對端的方案?！?/p>

伊拉克戰(zhàn)爭中MQ-5B“獵人”無人機(jī)上裝備的GBU-44/B“蟒蛇打擊”滑行炸彈是MBDA導(dǎo)彈系統(tǒng)公司生產(chǎn)的。這種炸彈重44磅，從通用發(fā)射管道點火射出，使用GPS定位系統(tǒng)和激光半主動導(dǎo)引頭將其引導(dǎo)到目標(biāo)上，市場開發(fā)部副總裁道格拉斯·丹尼解釋道。MBDA公司正在尋找其他能夠裝備“蟒蛇打擊”的大型無人機(jī)。

MBDA公司也在開發(fā)“軍刀”增程型小型航空炸彈（SABER），該炸彈可裝備到TierII無人機(jī)ArcturusT-20上?！败姷丁?（SABER）重量僅有13磅，也可以裝備到其他類似的難以承載“蟒蛇打擊”炸彈的無人機(jī)上?！败姷丁保⊿ABER）與“蟒蛇打擊”相似，它也可以滑翔，并能用GPS定位系統(tǒng)和激光半主動導(dǎo)引頭來尋找目標(biāo)。而且，由于這種兩種武器都是通過滑翔到達(dá)地面，所以就可以從無人機(jī)上多方位打擊目標(biāo)，而不是向火箭一樣只能單方向作戰(zhàn)。

在美國，MBDA公司銷售英國飛機(jī)上裝備的雙模式“硫磺”導(dǎo)彈（Brimstone）?！斑@種導(dǎo)彈可以從任何一種裝備了[AGM-114]“地獄火”的無人機(jī)（如，捕食者B）上飛脫，”丹尼指出。

雙模式“硫磺”導(dǎo)彈是唯一可以使用半主動激光和毫米波（mmW）這兩種尋的機(jī)制的導(dǎo)彈?！笆紫燃す庥|發(fā)，然后轉(zhuǎn)交給毫米波?！钡つ釓娬{(diào)?！斑@種方式非常精準(zhǔn),超過了‘地獄火’導(dǎo)彈?！弊罱? 在波濤洶涌的海面上,這種導(dǎo)彈從戰(zhàn)斗機(jī)上發(fā)射,摧毀了一只18英尺的船。

雷聲公司的高級通訊和對抗部門包括兩部分：敵我識別（IFF）單元和電子戰(zhàn)單元，新市場部主任凱倫·斯坦菲爾德解釋道?！半娮討?zhàn)是在電子波譜中,各種通信系統(tǒng)或雷達(dá)瞄準(zhǔn)不同威脅的能力?！?斯坦菲爾德解釋道,“電子戰(zhàn)能夠瞄準(zhǔn)并攻擊這些威脅?！?/p>

雷聲公司的敵我識別（IFF）產(chǎn)品用于無人機(jī)和有人駕駛飛機(jī)。迄今為止，電子戰(zhàn)單元的大部分工作都是針對有人駕駛飛機(jī)的，但是目前正在轉(zhuǎn)型。

雷聲公司正在開發(fā)能夠?qū)⑵潆娮討?zhàn)能力應(yīng)用到無人機(jī)上的結(jié)構(gòu)。防務(wù)客戶要求無人機(jī)尺寸小、重量輕、功率低，并且具有開放式結(jié)構(gòu)，這樣他們可以集成不同公司的產(chǎn)品。“我們正在考慮開放式標(biāo)準(zhǔn)軟件和開放式硬件，”斯坦菲爾德說?！拔覀円苍诳紤]通用硬件模塊，這樣我們可以降低后勤壓力，支持多種無人機(jī)?！?/p>

斯坦菲爾德將此次電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展視為防務(wù)部門將有人駕駛飛機(jī)的更多責(zé)任與能力移植到無人機(jī)上的全方位努力中的一部分?！霸撛O(shè)備自然會首先裝在大型無人機(jī)上，然后再考慮其他變量?！?/p>

將電子戰(zhàn)系統(tǒng)裝備到無人機(jī)上“很快就可以實現(xiàn)，”斯坦菲爾德預(yù)言道?！半m然目前是可行的，但是我們面臨的挑戰(zhàn)是如何做好。做單個方案容易，要支持多平臺才是更困難的?！?/p>

雷聲公司的另一個部門，空間與機(jī)載系統(tǒng)部，也負(fù)責(zé)裝備無人機(jī)。雷聲公司七月份獲得了一份合同，生產(chǎn)四臺可指示地面運動目標(biāo)的雷達(dá)吊艙和美國空軍MQ-9“收割者”無人機(jī)上的合成孔徑雷達(dá)，雷聲公司還要負(fù)責(zé)建立地面站。

該雷達(dá)是一種可升級的創(chuàng)新型偵察和目標(biāo)瞄準(zhǔn)手段，雷聲公司空間與機(jī)載系統(tǒng)分部情報、監(jiān)視和偵察戰(zhàn)略和市場開發(fā)部主任馬克·西姆斯說。這種雷達(dá)能提高分辨率、增大探測距離和覆蓋范圍，可晝夜近實時發(fā)現(xiàn)和跟蹤諸如車輛和個體等威脅。

雷聲公司還在開發(fā)用于空軍MQ-1“捕食者”無人機(jī)的多光譜光電和紅外瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。

最終目標(biāo)是將這些重要性能轉(zhuǎn)移到小型無人機(jī)上。Emmen航空公司生產(chǎn)小型無人機(jī)和航空器平臺，也將傳感器和其他設(shè)備集成到這些平臺上，正在收購Emmen公司的Bosh集團(tuán)首席執(zhí)行官羅伯特·菲茨杰拉德解釋道。

例如，Emmen公司的“Swiper”重量僅有2.8磅，但可以在空中攜帶萬向架彩色光電和紅外傳感器，能在空中以每小時20到35英里的速度飛行65分鐘?！癝uper Swiper”更大，并且能持續(xù)飛行2小時，飛行速度可達(dá)70英里每小時。

Emmen公司的“禿鷹”旋翼機(jī)重40磅，可在12000英尺的高空攜帶2.3磅重的云臺（PT轉(zhuǎn)臺）攝相機(jī)和傳感器飛行。

Bosh公司將應(yīng)特種作戰(zhàn)指揮部的要求，在其中一部分無人機(jī)上加裝一個特殊的觀察裝置。Emmen公司的創(chuàng)始人曾經(jīng)效力于SOCOM公司，因此該平臺已經(jīng)非常小巧便攜?！拔覀儚娬{(diào)低成本、高可靠性和易維護(hù)性，”菲茨杰拉德強調(diào)。例如，“Swiper”可以用橡皮帶和管道膠帶維修。

B．E．Meyers 公司生產(chǎn)激光指向儀、照明器以及相機(jī)、傳感器和短波紅外設(shè)備，首席執(zhí)行官格雷格·夸爾斯解釋道?，F(xiàn)在80%的無人機(jī)上都有Meyers公司的設(shè)備。“我們堅持做這項工作大概已經(jīng)十年了?！彼f。

Meyers公司與無人機(jī)生產(chǎn)商合作密切，幫助生產(chǎn)商決定在無人機(jī)上安裝何種設(shè)備，在哪里安裝、如何安裝最合適。在此步驟中尺寸、重量和功率非常關(guān)鍵，夸爾斯為其工程師的能力而感到自豪，因為他們能設(shè)計更精益、功能更強大的設(shè)備優(yōu)化新平臺。

未來將更加關(guān)注尺寸、重量和功率。此外，客戶正在不斷要求Meyers公司設(shè)計整套萬向架組件，并提供其內(nèi)部的激光器、傳感器和相機(jī)。