浅谈军用无人机航空管制方法

王昊 甘旭升

摘  要：当前，无人机逐渐承担起更多更重的作战任务。本文列举无人机集群作战实施过程中存在的安全影响因素，并对无人机集群作战的航空管制保障提出了可行性建议。

关键词：军用无人机，无人机集群作战，飞行间隔，航空管制

目前，作战无人机逐渐承担起更多的跨地域作战侦查等任务，有人、无人机协同以及无人机集群作战样式等将成为未来空中作战体系中的重要运行形式。但由于我国正处于无人机作战发展的初期阶段，尚有许多问题亟待解决，本文归纳总结了影响无人机飞行安全的因素，对军用无人机的航管保障提供了可行性建议。

一、无人机集群作战突出优势

随着智能化战争时代的悄然来到，大量智能化装备经出现在战争中，而无人机作为智能化战争中的重要空战武器，正在崭露头角。无人机作战将成为两军交战的“急先锋”，在未来战场上，作战无人机可能会成为指挥员手中的“胜战利刃”。

（一）自主性强，功能选择性多样

无人机集群可灵活编队，适应不同环境，具备不同功能，执行不同任务。集群内的无人机通过在感知、计算、机动、火力等方面的优势与多样化的功能用途，进行有机结合，自主识别，拓展行动范围，有效提升集群内部无人机的自主协调控制能力。在给无人机配备不同作战模块后，一支无人机集群编队可以同时具备侦察监视、软硬打击、作战评估等多重功能。

（二）时效性强，抗毁伤能力强悍

无人机集群作战能够快速传递战场信息，准确实现指挥人员的行动意图。前方个体无人机对敌方进行目标侦察并分析后立即传回集群母机，个体无人机在得到集群母机的指令后，立即展开行动，并适时地反馈信息，进行再次打击，极大地节省时间。个体无人机具有目标小、抗冲击过载能力强、戰场隐蔽效果好等优点。

（三）依赖性小，经济适用性较好

无人机集群在作战中，摆脱了有人机的限制，无须安装复杂的保护人员的安全系统、防护设施来保护安全，在作战过程前，无需同人一样进行系统的培训才能形成战斗力，这些均可节约不少经费。而且在无人机集群作战过程中，个体无人机对后装保障依赖度低，只需加注燃油和维护保养，且可以长时间在高温、高湿、高寒等恶劣条件下行动。

二、影响任务实施的主要因素及其特点

（一）设备故障是影响飞行安全的主要因素

2019年，美国空军有8架MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”无人机坠毁，其中有5起是由于机械和电气故障造成的。2000年至2015年，美空军无人机A级事故中无人机发动机、电源和飞控系统故障占事故率的89.1%。该类型事故发生主要原因是系统缺乏余度，容易造成单点故障，无法补救。无人机武器系统本身的事故率较高，使得其难以缩小与其他无人机及有人机的飞行间隔。

（二）通信链路是飞行指挥的的薄弱环节

作战无人机系统是“机-站-链”闭环控制系统，通信链路则是该系统的生命线。为了确保不间断的作战控制与管制指挥，各型无人机系统都会设置预编程序和自主返回地面的预案。2009年5月，克里奇空军基地一架MQ-1“捕食者”无人机因数据链中断导致坠毁。2011年12月，伊朗成功入侵美军“RQ-170”无人机的数据链而将其捕获。

（三）导航精度低增加了间隔余度

我国现役作战无人机，如“攻击2”、“彩虹5”等多采用“主用GPS、备用北斗”的卫星导航方式。由于传输距离远，传输信号稳定性得不到保证，卫星定位精度存在误差等原因，致使无人机报告的自身位置能力较差。而较大的导航精度误差，需要增加更大的安全飞行间隔来避免空中相撞，这在一定程度影响了无人机集群作战的合成化、协同化效率。

（四）人为过失的飞行安全事故比例加大

据2019年美国空军研究报告指出，“捕食者”无人机的坠毁事故主要原因已从原先的硬件失效方面转移到人员操作方面。报告称，从2014年到2016年，共有10架“捕食者”无人机坠毁，其中3架无人机事故是由于操纵延迟和人为过失造成的。可见，无人机飞行员态势感知判断能力低下、无人机地空通信延迟过长，是造成事故的主要人为因素。

三、航管保障建议

（一）建立稳定高效的通信联络

一是强化无人机与地面控制站的通信链路稳定性。数据链路丢失将会使无人机陷入极度危险的境地，所以，保证通信链路的畅通，强化反辐射攻击性能、降低截获率、研发反欺骗功能等，是保证对无人机实时不间断管制保障的重要基础。二是管制单位应与飞行单位建立顺畅稳定的通信沟通。无人机地面控制站或者无人机操控员应当与空管部门建立稳定的通信联络，统一的塔台指挥能提高无人机起降阶段的安全性，确保作战效能的发挥。

（二）加快安全飞行间隔研究进度

当前，无人机飞行空域与有人机空域采取隔离运行的模式，这在一定程度上成为了限制无人机应用发展的一大障碍。一是加快共用空域无、有人机间隔研究进度。由于当前缺少法规依据，在作战无人机跨区机动遂行作战任务时，难以穿越航路航线。二是加快无人机放行、尾流间隔研究进度。由于缺少响应间隔标准，且无人机体量较轻，往往在大型喷气式飞机起飞后，需要较长的时间间隔才放飞无人机，造成了跑道资源的浪费，也影响了出动的密集型。

（三）研发及时准确的冲突探测系统

无人机飞行首先必须保证自身运行的安全性，而研发及时准确的冲突探测系统是做好无人机防相撞工作的前提。一是加强防撞系统硬件设施建设。无人机视场角度小，操纵员难以准确判断周边态势。应当为其加载自动防撞系统，通过传感器自动计算安全飞行轨迹和逃逸路线。二是加强冲突解脱路理论研究。在冲突探测硬件设施研发的基础上，解决无人机防相撞问题的关键技术仍在于探索出安全可靠的飞行冲突解脱算法，即一套科学可行的冲突探测与避让解脱方案。

（四）建立完善的航管保障体制

继续加强无人机实战化应用的保障研究，不断提高航管保障的效率。一是地面控制站采取集约化运行模式。现行的控制站运行模式稍显杂乱，人员分工不甚清晰，应按照“集约化、功能化”的原则，研究改善无人机个地面控制站的各项功能，调整优化指挥控制方舱的操作功能。二是积极优化飞行程序。主要对无人机地面滑行程序、返厂着陆程序进行优化，减少占用跑道时间，提高出动效率。