美軍「捕食者」無人機作戰運用

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前 言

在2001年的阿富汗反恐戰爭中，美軍為了能使無人機對地面目標直接實施打擊，首次為「捕食者」無人機掛載了2枚「海爾法」導彈，使「捕食者」無人機成為首型察打一體的無人機，並在阿富汗戰爭中開創了無人機直接遂行對地打擊任務的先河。

作戰經過

2001年11月15日，「捕食者」無人機偵察到一支車隊趁著夜幕進入了小鎮上的一棟大樓。

經過指揮中心對「捕食者」無人機傳回的偵察圖像的分析，認定是基地組織的重要人員在會議。

隨即命令「捕食者」無人機將其攜帶的2枚「海爾法」導彈準確的射向了大樓，同時，還調來F-15戰鬥機加強攻擊。

這場奇襲使「基地」二號人物穆罕默德·阿提夫及其隨行人員全部斃命。

一個完整的「捕食者」無人機系統由4架無人機、1套地面控制站、1套任務載荷和1套視距與衛星通信鏈路設備及相關保障設備組成，續航時間24小時，屬於中空長航時偵察打擊無人機系列。

「捕食者」無人機系統的任務載荷主要有光學/紅外偵察載荷、合成孔徑雷達和多光譜瞄準系統。

光學/紅外偵察載荷為Versatron公司研製的「天球」14TS多感測器監視系統，包括索尼公司高解析度的10倍變焦XC-999型日光電視攝像機和解析度為512X512的5位置多視場熱成像器。

此外，在「捕食者」的機鼻處還安裝有全彩機鼻攝像機，主要用於為飛機導航。「捕食者」無人機的SAR偵察載荷為AN/ZPQ-1戰術長航時合成孔徑雷達（TESAR）。

TESAR是一型重量輕、性能先進的J波段雷達，能在各種地形和惡劣氣候條件下提供連續的、全聚焦、高解析度、近實時的飛機兩側帶狀地圖圖像。

「捕食者」無人機的多光譜瞄準系統，簡稱MTS，包含光電紅外系統和激光指示器。MTS安裝於球型轉塔內，用於發射一束激光或紅外線，一方面機載計算機利用該光束進行彈道和距離計算，另一方面用於為了「海爾法」導彈指示目標。MTS系統還包含與計算風速、風向以及其他環境變數的感測器，根據它們探測的所有數據，確定導彈的發射方案。

「捕食者」無人機系統的通信鏈路地面終端是L-3通信公司提供的C波段數據鏈系統終端和Ku波段衛星數據鏈系統通信終端，機載終端為UHF和VHF無線電台。主衛星鏈路稱為「特洛伊精神」Ⅱ衛星通信系統，是美國陸軍衛星通信終端，提供對情報分發和處理的能力。設備由兩輛帶拖車的多功能輪式車、兩架安裝在拖車上的衛星通信天線和兩台柴油機動力發電機組成。直徑5.5米的較大的衛星天線用於傳輸來自無人機的視頻圖像，並作為對無人機的遙控鏈路，直徑2.4米的小型衛星天線用於將選擇的圖像從地面控制站傳送到聯合情報支援系統。

對「捕食者」無人機的指揮控制通過「捕食者」無人機系統的地面控制站（Ground Control Station，GCS）實現。通過地面控制站對無人機的任務載荷和飛機進行操控，飛機上的光電（EO）和紅外（IR）視頻數據通過視距或UHF/Ku頻段衛星數據鏈路傳送給地面控制站；合成孔徑雷達圖像通過Ku頻段衛星鏈路傳送地面控制站。無人機系統的圖像分析人員將收集到的數據作進一步整理、分發。「捕食者」無人機系統的地面控制站是一個9.14米X2.44米X2.44米的三軸拖車，內有對無人機的飛行和載荷操控台，以及任務計劃開發控制台、合成孔徑雷達控制台和衛星通信、視距通信終端，還包括飛行操控員、載荷操控員等人員的操控席位。「捕食者」無人機系統的地面控制站及其內部結構。「捕食者」的地面操控人員在地面控制站內藉助C頻段視距內數據鏈路或Ku頻段視距外衛星數據鏈路操縱飛行機飛行。

「捕食者」無人機系統的地面操控人員包括飛行員（PPO-1）和感測器操作員（PPO-2），飛行員負責操縱無人機的飛行，感測器操作員負責控制各種機載感測器和武器系統。操作員的控制台界面由4個液晶顯示器組成：最上方的顯示器為43厘米主視頻顯示監視器，顯示無人機航路規劃和數字地圖疊加信息；中間的顯示器為43厘米主視頻顯示監視器，實時顯示無人機頭部的彩色攝像機拍攝到的畫面，其作用相當於戰鬥機上的平視顯示器；最下方的兩個顯示器為23厘米的顯示監視器，顯示各種感測器採集到的信息、圖像、戰術信息、飛機狀態和飛行儀錶等內容，相當於戰鬥機上的多功能下視顯示器。無人機的操控台包括了油門、襟翼、起降架、跟蹤球鍵盤和駕駛桿等控制功能，以及安裝在地板上的無人機剎車/方向舵的控制腳蹬等。操控台的右側安裝操縱桿，左側安裝油門桿，十分符合美軍戰鬥機飛行員的操縱習慣。GPS系統可安裝在車輛、艦船甚至大型飛機上，使操作人員能在遠離戰場的千里之外的任意地點對「捕食者」無人機進行遙控。對「捕食者」無人機起飛、著陸階段的人工操控由安裝在機頭上的攝像機提供基本視覺信息。飛行員根據顯示在主顯示器上的起飛、著陸視頻進行操控。

美軍「捕食者」無人機的實戰運用情況，主要有5個方面的運用方式：

一是用於對地面時敏目標的實時打擊。「捕食者」無人機掛載空地導彈後，即具備了精確的對地攻擊能力，已多次取得了輝煌的對地打擊戰果。

二是用於電子戰。為無人機配備電子戰載荷，即可使「捕食者」無人機能夠執行「全天時、全天候」的電子戰任務，包括搜集電子情報，為指揮員制定作戰方案提供可靠的電子情報支援。

三是進行戰略戰術偵察。「捕食者」無人機續航時間長，在中高空飛行，任務載荷豐富。可用於對熱點地區的經常性戰略戰術偵察，為美國的各類政策制定提供相關情報支撐。

四是充當誘餌。伊拉克戰爭中美軍在對巴格達空襲兩周後，為試探伊拉克防空系統的殘餘火力，美空軍派出2架超期服役的「捕食者」執行「自殺式」試探任務，拆除了所有的機載感測器和武器系統，無人機的主要任務就是盡量長時間地在空中滯留，吸引伊軍打擊以暴露其防空火力。

五是進行通信中繼。利用幾架「捕食者」無人機進行通信接力傳遞，可起到通信中繼站的作用。

「捕食者」無人機執行察打一體任務的飛行剖面，主要包括數據裝訂與飛機前準備、起飛前滑跑、起飛爬升、進入巡航、盤旋搜索、退出盤旋、轉入攻擊、機動佔位、武器投放、完成攻擊、轉彎退出、巡航返回、返場盤旋、下滑著陸等過程。

「捕食者」無人機在實戰使用過程中，也發現了早期設計的許多不足之處，所以也在不斷進行改進和升級。

一是飛行控制系統和導航系統不斷提高自主能力，早期的「捕食者」無人機尚不能完成全過程的自動飛行，現在已能實現從起飛到著陸的全過程自動飛行；

二是改進地面指揮控制系統的設計和操控性能。美軍的統計表明，從2003年參加伊拉克戰爭迄今，投入實戰的90多架「捕食者」系列無人機已有一半以上墜毀。造成無人機損失的原因除了敵方對空火力、惡劣自然環境和空中相撞事故等原因外，另一個重要原因就是「人為因素」，即由於地面操縱人員的失誤而引發墜毀事故。「捕食者」無人機早期的地面指控系統設計欠合理，操作複雜，容易造成失誤。例如，操作員命令「捕食者」無人機發射導彈，必須在下拉式菜單中進行多達17次的繁雜操作，在緊張的任務過程中，極易造成滑鼠的誤擊或錯擊。

另外，發射導彈和關閉發動機兩個按鈕靠的很近，很容易造成誤操作。

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