0 引　言

2017年，美海军发布《水面部队战略——重回制海》文件，认为中俄海上拒止能力持续提升，或将控制咽喉要道、掌控关键海域，挑战美国长期拥有的制海权。从安全角度考虑，美航母等高价值装备将远离对手海岸线，致使美海上力量在拒止区域的行动自由受到极大限制。为此，瞄准高端战争，美海军重点发展大中型无人系统，遂行前出侦察和危机应对任务，包括反舰反潜、对陆打击、电磁战、攻势布雷等，作为有人装备的强有力补充。

在此背景下，美海军无人系统保持强劲发展势头，MQ-4C无人侦察机、MQ-8C无人直升机相继部署，MQ-25A无人加油机加速飞行试验，大中型无人舰艇、中型无人潜航器启动研发工作。与此同时，美智库密集提出多种无人系统新型作战样式，美军方研发机构启动了大量技术项目。相关动向表明，美海军正加速推进无人系统体系化发展与运用，谋求形成灵活机动、体系抗毁的海上作战力量。本文基于海上无人系统发展最新动向，拟研究美如何定位、如何发展、如何运用海上无人系统。

1 战略规划 1.1 顶层战略

近年来，美海军部累计发布5份无人系统顶层战略文件^{[1 − 5]}，其中，《美海军部无人系统目标》首次提出“建设一支有人-无人系统无缝整合的部队”愿景，并计划逐步使无人系统成为海上行动的首要选择；《无人系统作战框架》重申了无人系统愿景，全面识别了无人系统发展面临的四大挑战，规划了引领无人系统发展的五大目标，提出了推进无人能力交付的八大行动。

1）四大挑战。一是程序和组织方面的障碍减缓了无人系统领域创新；二是“以平台为中心”的发展思路很大程度上制约了无人系统作战效能；三是经费投入受限；四是对失败零容忍的环境。

2）五大目标。一是面向海上与联合作战，全面发展有人-无人编组协同作战能力；二是构建数字基础设施，快速和规模化集成无人系统；三是激励无人系统快速增量式研发和测试；四是识别、解决共性问题，在跨域和跨平台上推广运用；五是创建“以能力为中心”的发展思路，为部队持续贡献无人系统能力。

3）八大行动。一是以开发跨域能力为中心，加快无人平台和使能技术研发；二是开发相关战略、作战概念，通过战争推演、演习和试验进行验证与修正；三是通过作战部署、演习演练和概念验证，识别和改进人员配备、训练、装备方面的问题；四是整合研究力量，聚焦能力开发、验证和集成；五是吸纳优秀人才，加强培训教育，确保安全可靠地运用无人系统；六是加强后勤与基础设施，为大规模列装无人系统创造条件；七是消除政策、伦理、法律方面的障碍，服务无人系统研发使用；八是广泛沟通宣传，确保海军部拥有统一的无人系统发展愿景。

1.2 装备谱系

综合美海军无人系统愿景、财年预算、采购合同来看，海军计划发展和运用3类（小型、中型、大型）5型无人机、4类（大型、中型、小型和极小型）8型无人艇和4类（超大型、大型、中型和小型）14型无人潜航器。如表1所示。

1.3 任务谱系

综合《美海军无人艇主计划》《美海军无人潜航器主计划》《2025年无人潜航器需求》系列文件以及装备发展重点，无人系统任务谱系如下：

无人机主要执行7项优先任务，包括敌情监视侦察、水面战、反潜战、对陆打击、反水雷、后勤保障、通信中继。

无人艇主要执行8项优先任务，包括敌情监视侦察、水面战、反潜战、对陆打击、水雷战、电磁机动战、后勤保障、通信中继。

无人潜航器主要执行12项优先任务，包括敌情监视侦察、战场环境情报准备、水面战、反潜战、对陆打击、水雷战、特种作战、海底战、电磁机动战、欺骗战、后勤保障、指控与通信中继。

2 建设现状 2.1 组织机构

一是陆续成立无人系统试验、训练、作战中队。2016年10月，在第11巡逻与侦察联队下设立首个无人航空中队——第19无人巡逻机中队，将编配12架MQ-4C和500名地勤人员，正在筹建第11无人巡逻机2中队，最终，2个中队将在5个前沿基地部署20架MQ-4C，侦察范围覆盖全球主要海域；2020年10月，在航空指挥与控制后勤联队下设立首个MQ-25A无人加油机中队——第10无人航母舰载多任务中队，培训飞行员和地面维护人员，确保MQ-25A形成初始作战能力前的各项飞行认证顺利推进；2022年5月，在第3舰队第1水面发展中队下组建第1无人艇分队，目前编配2艘“海上猎手”级中型无人艇、4艘“霸主”级大型无人舰，加速作战概念开发；2017年9月，在第5潜艇发展中队下设立第1无人潜航器中队，目前编配2艘大型训练潜航器（LTV 38、LTV 48）、1艘超大型无人潜航器原型机、2艘“剃刀鲸”无人潜航器，正筹建第2无人潜航器中队，积极探索无人潜航器布放回收、作战运用等。

二是筹建专门的自主技术研发组织。美海军于2020年7月开始筹建“快速自主集成实验室”，专门负责无人系统自主软件的开发、测试和认证工作，避免各型无人系统自主软件重复开发。

2.2 装备发展

一是以提升支援保障能力为近期目标，基本建成陆基与舰载结合的无人机谱系。2020年1月，首批2架MQ-4C陆基高空长航时无人侦察机部署到关岛基地，率先强化对西太地区的广域海上监视侦察；9月，负载能力更强的MQ-8C无人直升机开始列装第22直升机海上作战中队，可执行敌情监视侦察、反水雷、通信中继、目标指示任务；2021年6月，MQ-25A航母舰载固定翼无人加油机原型机首次成功为F/A-18“超级大黄蜂”加油，计划2021年底上舰试验；2022年4月，美海军宣布将在航母上部署多达4架货运无人机，以测试无人机在海上的实用性，该货运无人机能够携带22.7 kg以上有效载荷，解决舰上90%关键故障快速修复问题。

二是以支持分布式海上作战为目标，加快大中型无人舰艇研制。2020年3月，美海军反水雷型通用无人艇开始采购；2020年7月、9月，中型、大型无人舰艇项目分别授出原型艇建造和概念研究合同，未来执行编队反潜、反舰任务；2021年9月，美海军“霸主”大型试验舰成功试射“标准”−6导弹；2022年3月，美海军评估大型无人舰备选方案，重点是作战能力、成本、技术风险和工业基础，4种方案分别是改进两栖舰、远征快速运输舰和远征海上基地的设计，改进集装箱船、散货船等商船的设计，设计新型海军舰艇和设计新型商船。

三是以打造新型水下战装备体系为目标，发展大中型无人潜航器。海军持续开展超大型、中型无人潜航器研制工作，替代核潜艇前出执行危险任务，2019年3月，“虎鲸”超大型无人潜航器项目授出5艘建造合同，2023年3月正式下水测试，未来将遂行攻势布雷任务。中型无人潜航器逐步成为反水雷核心装备，2019年8月，“刀鱼”无人潜航器开始小批量生产；2020年5月，“蝰蛇鱼”中型无人潜航器开始研制，将替代现役“王鱼”“剃刀鲸”反水雷无人潜航器。

2.3 试验演训

一是已配套形成较为完善地无人系统单装试验设施与实施标准。借助军方和企业的试验设施，参考有人系统试验与鉴定实施要求，美海军已具备验证无人系统关键需求、关键性能参数、关键系统属性、关键作战问题的能力。目前，美海军正为无人系统建造专用的陆基硬件试验场、专用的软件集成测试实验室，更好服务无人系统作战能力生成。

二是已广泛开展舰机接口验证。无人潜航器与无人艇方面，已验证吊架/吊机、井甲板等布放回收方式，2007年，美海军“哈特福德”号核潜艇成功在航行状态下通过鱼雷发射管回收了无人潜航器；无人机方面，围绕大型固定翼无人机在航母上运用，美海军通过X-47B项目验证了无人机舰上起降、舰面调运、维护保障等技术；围绕中型固定翼无人机在驱护舰上运用，美海军通过“战术侦察节点”等项目，验证了“侧臂”布放回收系统。

三是正高频次演示有人-无人协同作战概念。2021年，美海军部《无人作战框架》提出“建设有人-无人混合部队”愿景，通过搭配运用有人系统与无人系统，弥补无人系统自主水平短板，并显著提升整体作战效能。在有人机-无人机协同试验方面，2022年3月，美海军实战验证了MQ-8C无人直升机与UH-1Y、AH-1Z直升机的协同打击能力；5月，美海军在虚拟环境中验证了P-8A、F/A-18E/F、E-2D等有人飞机控制MQ-25A无人加油机能力。在有人舰与无人机协同试验方面，2021年4月，在“无人系统综合战斗问题21”演习期间，导弹驱逐舰利用无人机、无人艇等提供的传感器数据，实现超视距目标打击。在有人舰与无人舰协同试验方面，2022年6月29日−8月4日，在“环太平洋-2022”联合军事演习期间，“海鹰”号和“海上猎人”号中型无人艇分别与“菲茨杰拉德”号和“威廉·劳伦斯”号驱逐舰组成有人-无人混合编队，进行了反潜战与电子战演习。

2.4 作战样式

2020年前后，哈德逊研究所、战略与预算评估中心等智库提出多种海上无人系统作战样式，有望补齐装备体系能力短板，甚至颠覆传统作战模式。

一是分布式反舰战。针对反舰火力不足现状，2019年12月，战略与预算评估中心发布《重回制海：为实施决策中心战调整美国水面舰队》报告^[6]，提出由大型无人舰、中型无人艇与驱逐舰混编，组成以反舰为核心使命的水面行动群，多个水面行动群协同作战可形成分布式、不间断的远程火力，显著提升反舰火力的规模、多样性和灵活性。

二是进攻性反潜战。针对区域反潜依赖驱逐舰、攻击型潜艇、P-8A海上多任务飞机等高价值、多任务平台，广域、持久反潜效能低、成本高的问题，2020年9月，哈德逊研究所发布《维持水下优势：利用自主系统颠覆反潜战》报告^[7]，提出利用察打一体中型无人艇、中空长航时无人机、超大型无人潜航器、传感器网络实施空海一体、有人-无人协同的潜艇探测、跟踪和打击，由目前的防御性反潜战调整为进攻性反潜战。

三是攻势布雷与反水雷战。针对水雷无差异化打击、清理困难以及反水雷耗时长、难度大的问题，2020年10月，大西洋理事会发布《美国在无人系统时代保持水下优势的战略》^[8]报告，提出采用小型无人潜航器携带水雷，到目标水域实施隐蔽待机，在发现目标后实施精准布雷，避免大范围无效布雷带来的无差异化打击和水雷清理困难问题；提出利用多艘无人潜航器组网实施水雷探测、识别，确认目标后布放炸药予以摧毁，实现一次性全流程反水雷作业，改变传统反水雷模式耗时数小时甚至数天的现状。

四是侦察威慑。针对西太、东欧等海域预警监视能力不足问题，2020年4月，战略与预算评估中心发布《侦察威慑：无人机在大国对抗中的关键角色》报告^[9]，提出“侦察威慑”作战设想，利用92架MQ-4C等中高空长航时无人侦察机对西太、东欧关键区域实施7×24 h监视，慑止对手行动。

3 技术发展重点

1）开发数据翻译器，解决跨平台数据交互难题

针对跨平台数据难以交互问题，2014年，DARPA启动“缝纫针”（STITCHES）项目，旨在开发数据翻译器，高效转换来自不同平台或来自同一平台不同系统的数据，实现跨域、异构平台、跨系统连通。项目最大特点是不需要强制推行通用接口标准，避免为提升互操作而升级的需要，通过基于“字段与转换图形”实现机器语言认知，完成特定语言转化。2019年6～8月，美空军演示验证了“缝纫针”跨域平台数据交互能力，在3次不同规模飞行测试中，一是验证了“缝纫针”软件与现役平台的快速集成，二是验证了利用“缝纫针”软件实现不同传感器的数据交互，三是验证了基于“缝纫针”软件实现具体场景的任务分派，对实现联合全域指挥控制至关重要。

2）开发面向任务的网络管理技术，解决强对抗环境组网通信难题

针对强对抗环境下难以可靠通信问题，2021年，DARPA启动“任务集成网络控制”（MINC）项目，旨在开发软件定义网络、网络功能虚拟化、意图驱动网络相关技术，安全地控制任务可用的通信或网路资源，确保关键数据在高动态对抗环境下传输到用户终端。项目重点开发和集成3个关键功能：一是创建“始终在线”的网络覆盖能力，确保能够访问网络、通信资源以及控制参数；二是使用跨网络方法优化并管理网络配置和信息流；三是创建面向服务杀伤网的最佳数据流方式。

3）开发人工智能算法，解决海量原始数据处理难题

针对在海量原始数据中识别目标问题，2017年，美国防部启动Maven项目，旨在开发用于目标探测、识别与预警的计算机视觉算法，提高对无人机全动态视频的处理、利用与分发能力，减轻人力负担。截至目前，相关算法已在MQ-9A“死神”、MQ-1“捕食者”无人机应用，对战场人员、车辆和建筑物等的识别准确率可达80%。

针对多源数据融合问题，约翰·霍普金斯大学开发了“米诺陶”人工智能软件，可将雷达、光电/红外相机、电子支持措施、通信情报、自动识别系统等数据关联到同一个轨迹或目标，形同通用态势图。截至目标，相关软件已应用在MQ-4C“人鱼海神”、MQ-9B“海上卫士”、MQ-8C“火力侦察兵”无人机，并在“环太平洋2022”“北部边缘2023”系列演习中开展相关演练。

4）开发先进布放回收技术，解决远程、快速、灵活部署运用难题

针对无人机集群因续航力不足难以远程作战使用问题，2015年，DARPA启动“小精灵”（Gremlins）项目，旨在利用C-130运输机、B-52轰炸机实现“小精灵”无人机集群的布放和回收，目标是能够空中布放超过20架无人机，以及在30 min以内回收8架或更多无人机。项目累计开展4次空中测试，在第1次测试中，C-130A运输机成功布放了1架“小精灵”无人机；在第4次测试中，C-130A运输机成功回收了1架“小精灵”无人机。此外，2022年，美海军启动“自主远程系统的部署和使用”（DEALRS）项目，旨在探索母舰概念，实现大量各域无人系统跨洋部署。

针对大中型固定翼无人机难以舰上运用问题，DARPA资助极光飞行科学公司研发了一套能水平发射回收重达500 kg无人机的小型机械装置−“侧臂”，可实现无人机安全发射和受控减速回收。

5）开发先进动力能源技术，解决持久作战难题

针对中小型无人潜航器需要经常上浮更换电池、容易暴露行踪问题，美海军在“前沿部署能源与通信基地”（FDECO）项目下发展了水下充电站技术，通过在3000 m深海底布设一定数量、使用寿命超过20年的水下充电站，为无人潜航器补充能源并中转数据，2018年8月，美海军在“先进海上技术演习”期间验证了泰莱达能源系统公司非系泊水下充电系统，功率16 kW，总重3370 kg，最多可同时为4艘无人潜航器同时充电。

6）开发先进制造技术，解决战时紧急需求难题

针对战时无人系统大规模研制、生产、全寿期管理问题，2022年，美海军启动“大规模制造自主系统”（MASS）项目，旨在利用3D打印技术和数字设计工具，从同一生产线上快速、低成本制造数以万计的无人系统，而无人系统可根据任务灵活调整速度、续航力、隐身性或有效载荷。

4 结　语

美军密集发布《无人系统综合路线图》《海军部无人系统目标》《海军部无人系统战略路线图》《海军部无人作战框架》战略文件，加速概念论证、研发采购、试验演训工作，并在《未来长期造舰计划》等文件中提出无人系统目标规模，表明其正扎实有序推进无人作战力量建设，谋求变革未来作战样式，将实现战场单向透明，威胁对手军事行动隐蔽性；将实现火力饱和优势，威胁对手各类高价值资产安全。应尽快研究美无人系统性能特点、运用方式、薄弱环节，从体系对抗角度，针对性发展反制措施。一是无人系统前出部署依赖后方指挥控制，对通信网络的需求较高，可针对性研制电磁武器，发射高频电磁信号，干扰其通信链路，使其难以发生效用；二是发展激光、微波等高能武器，对无人系统的电子信息系统实施杀伤，使其丧失作战能力；三是有人装备在未来相当长一段时期内依旧是作战体系核心，针对未来有人装备可能远离海岸指挥无人系统前出作战特点，进一步强化预警探测、打击手段，优先对有人指控平台和保障平台实施攻击。