2024年4月25日发(作者：小米三图片)

龙源期刊网

无人机近距空中支援发展及展望

作者：吴德广 张素忠 沈亮 余云鹏

来源：《无人机》2017年第06期

近距空中支援是采用空中力量打击地面上接近友军的敌方目标的空中作战行动，与地面炮

兵支援、水面舰炮支援组成联合火力支援。空中力量灵活机动、火力迅猛，使近距空中支援具

有其他两种支援手段无法取代的独特优势。

“近距”是指地面战场敌我交错且机动变化的态势。近距空中支援直接支援地面部队作战，

一方面必须快速打击目标实现地面部队作战意图，另一方面必须准确识别、精确打击目标并控

制杀伤范围，以防止误伤友军和附带损伤，需要空中力量与地面部队密切协同。近距空中支援

一般由地面部队提名目标，目标可能经过预先计划也可能是临时遭遇，目标类型多为小股部

队、车辆、火炮阵地等战术目标；由地面实施末端攻击控制，即由配属基本作战单位的前线空

中控制员行使控制职能，指导近距空中支援飞机熟悉态势、确认目标、规划攻击并最终提供攻

击授权。

近距空中支援末端攻击系统由飞机、武器、传感器、空地通信和前线空中控制员5个要素

构成，其中飞机是空中火力运载和投送的节点，是区别于其他支援方式的核心。近距空中支援

对飞机的核心要求是快速抵达作战空域，准确识别小型、分散、机动甚至经过伪装的战术目标

并及时投送合适的武器。

有人机近距空中支援的问题和局限

近距空中支援最早应用于一战，最初采用侦察机或战斗机，二战前夕出现专用近距空中支

援飞机。专用飞机从螺旋桨发展到喷气式，随着武器、传感器技术发展，当前几乎所有有人驾

驶的战斗机均可用于近距空中支援。有人机实施近距空中支援主要有以下3种形式：

（1）抵近目标，目视攻击。这种形式一般由专用近距空中支援飞机使用直射武器或自由

落体炸弹完成，效果最好，地面友军安全性最高。美国空军A-10攻击机使用航炮进行近距空

中支援就属于这种形式。如果结合使用机載传感器和制导武器，还能进一步提升任务效能。A-

10“精确交战”升级项目中即包含加装吊舱，增加使用卫星制导炸弹能力等内容。

（2）防区外或高空，传感器辅助攻击。这种形式一般由多用途战斗机，有时是轰炸机，

使用机载传感器投放制导炸弹或发射空面导弹完成。F-16使用AGM-65“小牛”（Maverick）导

弹，B-1B高空投放“杰达姆”（JDAM）卫星制导炸弹进行近距空中支援都属于这种形式。某些

情况下，这种形式可实现与第一种形式相当的精度，如掌握目标精确坐标或采用激光末端引导

等。但是目标精确坐标很难获取，尤其是对于机动目标，而激光的使用又极易受到环境的影

龙源期刊网

响。即使条件良好，远距或高空使用传感器和精确制导武器的响应时间也远远超过抵近攻击。

除此之外，这种方式往往成本高昂。

（3）临时设定区域、时段，战术轰炸。这种形式协同方式相对简单，必须在保证地面部

队安全的前提下方可使用，接近战场空中遮断。大型轰炸机近距空中支援多属这种形式。B-52

从越战开始就采用这种形式进行近距空中支援。这种形式一般要求目标与友军存在明显的分界

线，无法应对敌我交错的情况。

快速响应并精确作用于目标最简单的方式是抵近目标作战，即第一种形式。但抵近目标就

必须面对敌方防空火力的威胁，甚至承受一定的战损。“斯图卡”俯冲轰炸机飞行员鲁德尔创造

了击毁500多辆苏军坦克的战绩，但同时也损失了17架飞机。新型防空武器的能力提升，不

仅抵消了飞机提高生存力的措施，还降低了飞机被命中后飞行员生还的概率。而牺牲飞行员是

难以接受的。

近距空中支援飞机有两种出动方式，机场待战和空中待机，在战场上空等待召唤是响应近

距空中支援任务最快的方式。根据越南战争数据统计，一半的机场待战任务响应时间在40min

以内，而空中待机为25min，最快的只要5min。但采取前两种形式的多为战术飞机，受油量、

战场生存力以及飞行员生理和伤亡因素限制无法在战场上空持久待机，难以实现快速响应。

无人机近距空中支援的现状与问题

无人机摆脱了飞行员生理、伤亡等因素的限制，可在有防空威胁的战场上空持久待战，随

时响应地面部队请求，提供近距空中支援。

现状

当前，广泛用于近距空中支援无人机主要是美国“捕食者”系列无人机。尽管该系列无人机

执行包括传统情报、监视与侦察（ISR）和空中遮断在内的多种任务，但最常见的任务是战术

侦察和近距空中支援。2002年，刚刚完成武装化的MQ-1B“捕食者”在阿富汗战争“蟒蛇行动”

中发射AGM-114“海尔法”导弹摧毁了一个加强的机枪掩体，被认为是无人机首次应用于近距

空中支援。最近在利比亚打击伊斯兰国（ISIS）的行动中，MQ-9“死神”无人机70%的打击行

动属于近距空中支援。

“捕食者”无人机的任务目标一般由信息或火力的最终用户实时控制，如地面部队指挥部、

前线空中控制员等。无人机的发射和回收由部署在战场上的机组通过视距内控制完成。无人机

起飞后，发射回收机组将控制权限移交给位于美国本土的内利斯空军基地或克里奇空军基地的

任务机组。任务机组由飞行员、传感器操作员和任务协调员组成，其中任务协调员负责与分配

任务的机构联络。任务机组接受首个目标位置、坐标并进行任务前检查以确保飞机、武器、传

感器工作正常，如图1所示。任务机组通过多种方式与发射回收机组、空域控制员、指挥控制

龙源期刊网

机构以及最终用户联络。大部分通信都是通过网络中继的加密对话系统完成，系统可将处于不

同对话中的所有机构连接到一起。用于对话的应用分为机密和绝密两种。有些机构可使用加密

的IP话音和加密电话。如飞行员可以通过机载超高频/甚高频（UHF/VHF）电台使用话音与空

管、其他飞机以及地面单位进行通信，如图2所示。

无人机近距空中支援非常复杂，需要所有参与方高度集中、密切配合。飞行员通常需要向

前线空中控制员下传传感器视频。前线空中控制员配属前线地面部队，携带“远程操作增强视

频接收机”（ROVER）接收视频图像。飞行员和前线空中控制员一般通过语音识别目标、友军

和非战斗人员，协调武器投放方案并确定武器投放时间。如无人机所携武器难以满足要求，协

调其他飞机打击目标时，无人机可采用机载激光进行目标指示，通过数据链传送目标坐标或图

像信息，如图3所示。

无人机近距空中支援由地面部队或前线空中控制员作为地面部队的代理提出支援请求、确

定打击目标、提供武器投放授权。无人机的飞行控制，传感器操作及武器使用由任务机组实

施。前线空中控制员与任务机组之间基于无人机传感器拍摄的视频图像通过话音进行协同，无

需目视观察到目标或无人机。

问题

当前无人机近距空中支援仍然处于初级阶段，存在以下几个问题：

（1）攻击协同关系复杂，难以快速实施打击。无人机通过遥控操作执行任务，武器传感

器信息反馈、与前线空中控制员的协同等必须通过卫星中继或网络中继完成，这种方式传输指

令的延时约为1.2s，传输压缩视频的延时约为2s。“捕食者”系列无人机一般在中高空执行任

务，MQ-1作战高度为3000～7500m，MQ-9作战高度为6000～7500m。在这种高度上，从投

放武器到命中目标需要一定时间，尤其是自由落体炸弹，这一时间可能达到1min以上。

龙源期刊网

（2）态势感知能力有限，难以准确识别目标。无人机飞行员身处后方地面控制站内，通

过传感器感知战场态势。传感器受模式、视场、分辨率、天气条件等因素限制，感知效果远远

无法与身处战场目视观察相比。近距空中支援打击的目标难以发现且容易消失，必须及时准确

的识别才能实现预期打击效果，否则就会错失战机或造成误伤。据统计，无人机炸死的人中有

10%左右为平民，甚至有报告认为只有12%可被认定为敌对武装分子。

（3）可用武器类型有限，难以适应战场目标打击要求。MQ-1无人机仅有两个挂点，可

使用的空面武器有AGM-114“海尔法”导弹和AGM-176“狮鹫”导弹等。MQ-9扩展了武器能

力，使用复合挂架时挂点增至7个，扩展了使用“宝石路”GBU-12激光制导炸弹和“杰达

姆”GBU-38卫星制导炸弹的能力。当前无人机使用的均为制导武器，这些武器作战使用限制条

件多、投放准备时间长。对于航炮这一类被认为反应最为快速、毁伤最为有效、附带损伤最小

的直射动能武器，无人机尚无法使用。

龙源期刊网

（4）平台生存能力有限，难以适应高威胁环境作战要求。尽管不存在人员伤亡风险，为

有效完成任务，无人机同样要考虑战场生存能力。由于受自主能力水平和飞行控制技术等因素

限制，无人机普遍存在飞行速度低、机动性差等问题。例如，MQ-1最大速度为217km/h、

MQ-9为482km/h。再加上缺乏防护措施和对抗手段，当前无人机难以躲避和承受地面防空火

力的打击，只能在低威胁环境下实施近距空中支援。

无人机近距空中支援的发展和探索

无人系统巨大的军事价值已经在作战应用中得到了充分展现，其持久、多功能和低伤亡等

固有特征为各种军事行动提供了多样化的任务能力。无人化已经成为武器装备发展的重要趨

势。近些年，美国大力推动无人系统发展，在无人机作战概念、互操作能力、平台技术、武器

技术等方面开展了大量研究，其中可对无人机近距空中支援产生巨大影响的主要有近距空中支

援巡飞交战技术（CASTLE）、MQ-X、持久近距空中支援（PCAS）、有人/无人协同、无人

机集群作战等项目和内容。

近距空中支援巡飞交战技术

近距空中支援巡飞交战技术是美国国防部预研局（DARPA）在2007—2009年间开展的技

术研究项目，主要探索一种具有炮艇级精度、可定制杀伤效应、可直接响应指挥控制、并能在

地面部队上空提供持久按需支援火力的手段以替代当前的有人系统。项目包含的关键技术有：

低成本、高生存的持久无人机；采用人在回路中应用的近距空中支援武器，如自动装填的电磁

炮、定向能武器、垂发导弹，或大弹舱的传统机炮和制导炸弹；目标瞄准和指示传感器；适应

小型部队请求、协同以及支援火力控制的指挥控制系统。该项目为无人机近距空中支援的发展

确立了方向和框架，相关概念和技术在后续项目中得到明显应用。

MQ-X无人机

美国空军认为“捕食者”系列无人机尽管进行了大量改进，依然无法满足猎杀目标支援地面

部队的要求，2008年开始计划发展MQ-X无人机用于替代MQ-9。MQ-X将显著改进目标打击

时效性、威胁环境下的生存力、广域/持久/全天候态势感知、自主能力、安全通信、多任务重

构和模块化载荷等方面能力，主要用于近距空中支援、有限的空中遮断和ISR等任务，关键特

征包括改进的机动性和更长的续航时间、短时间高亚声速飞行的能力、恶劣气候和气象条件下

使用的能力、模块化/自适应/可升级的机体结构和任务控制站、可定制的任务系统、混合武器

装载和模块化任务载荷等。洛马公司、波音公司、诺格公司、通用原子航空系统公司分别提出

了各自的概念方案。美国空军出于预算和优先级考虑，于2012年搁置MQ-X计划，但项目关

于无人机的需求依然存在。

持久近距空中支援

龙源期刊网

针对近距空中支援自出现以来一直通过漫长的无线电话音进行空地协同，难以实现快速、

准确的目标识别和目标打击的问题，DARPA于2015年完成的持久近距空中支援项目，通过引

进先进数据链和智能终端，实现了战场态势信息、目标信息、机载传感器和武器信息的空地实

时共享，使得前线空中控制员具备了直接操控机载传感器和武器的能力，将近距空中支援任务

响应时间缩短至原来的1/10左右。

有人/无人协同

基于无人系统远程控制方式的局限、自主能力不足的现状、以及自主能力的提升不会取代

人的作用的判断，美军提出了有人/无人协同的概念。美国空军早在2009年就已经提出“忠诚

僚机”的设想，旨在通过提升自主等级使无人机具备理解态势、识别敌我、自动通信优先信息

的能力以及自动管理内部资源、处理系统故障、应对任务意外情况能力，摆脱地面远程控制的

模式，在有人机的指挥下发动作战，满足对抗环境、反介入/区域拒止环境下的作战需求。美

国空军研究实验室“忠诚僚机”项目2015年启动自主能力开发，2016年启动演示实验，2017年

启动自主通信网络技术开发并完成基于F-16改装无人机的演示实验。计划在2022财年开展有

人机和无人机僚机编组完成对地打击任务的演示验证。

无人机集群作战

针对传统武器装备研发周期长、技术更新升级快导致全寿命周期费用大幅增长、经济可承

受性差，单一平台在对抗环境、反介入/区域拒止环境下面对一体化防空系统、电磁干扰等威

龙源期刊网

胁时难以生存并有效完成任务等问题，基于自主控制、人工智能、大数据、通信网络等前沿領

域的技术突破，美军广泛开展了无人机集群作战技术研究。在国防部框架下，国防部预研局、

战略能力办公室以及空海军等都开展大量的研究工作，启动了多个项目，其中包括“小精灵”、

“山鹑”、“进攻性蜂群使能技术战术”（OFFSET）、“低成本无人机集群技术”（LOCUST）、

“体系集成技术和试验”（SoSITE）等。美国空军在其发布的《小型无人机系统飞行计划2016-

2036》中提出2036年实现无人机系统集群作战的规划。

近距空中支援巡飞交战技术可扩展无人机武器使用能力，创新空中支援火力控制方式。

MQ-X无人机计划等旨在提供一种任务包线更宽、武器能力更强、生存力更高的无人平台。持

久近距空中支援赋予前线空中控制员直接操控机载武器传感器的能力。有人/无人协同的重点

在于提升无人机自主能力，将人的作用聚焦于有创造性和复杂的规划与管理工作。无人机集群

技术通过功能分布大幅提升体系生存率和效费交换比。这些技术的应用将彻底改变当前无人机

近距空中支援的模式，大幅提升各种环境下的作战效能。综合应用以上技术，未来可实现前线

龙源期刊网

空中控制员直接控制下的无人机或无人机集群抵近近距空中支援，显著提升无人机近距空中支

援快速和精确的能力。

思考

我军立足打赢高技术条件下的局部战争，在面对非线性、高动态的地面战场实施机动作战

时，将更加依赖近距空中支援。大变革下蕴藏着大机遇，联合作战指挥体制改革为我军实施近

距空中支援这一类联合作战行动扫除了障碍，无人机方兴未艾为我军发展近距空中支援提供了

一种新的选项。

有人机近距空中支援方面，国外已经遥遥领先，发展有人机近距空中支援，很长一段时间

里仍将跟在别人后面。无人机近距空中支援刚刚出现并且蕴藏着巨大的潜力，地面直接控制下

的无人机近距空中支援与有人机近距空中支援存在显著区别，国外总体上依然处于探索阶段。

国内在作战无人机方面已经具备一定基础，如能抓住当前机遇大力发展无人机近距空中支援，

有望实现弯道超车。

无人机近距空中支援仍然处于初级阶段，力量结构、指控关系、作战模式、装备形态、能

力边界等问题仍未明确，为了融入现有作战体系最大程度发挥作用，需深入开展无人机近距空

中支援作战概念研究。

当前，提升无人机近距空中支援能力的关键在于提高无人机自主水平、扩展武器能力、改

进平台生存力、增强通信安全性等，涉及人工智能算法、动能武器、定向能武器、平台防护和

抗损设计、抗干扰低截获概率通信等关键技术。其中既有硬件也有软件，软件甚至发挥核心作

用；有些属于军事科技前沿，有些具有巨大民用潜力，甚至在民用方面已经取得进展。发展无

人机近距空中支援，需软硬兼施、军民融合，扎实推进技术突破和成果应用。

（吴德广 张素忠 沈亮 余云鹏，中国航空工业洪都飞机设计所）