无人机应用面临这哪些挑战？

无人系统在国防中的使用正在快速增加：随着无人机（UAV）的功能和操作复杂性的不断增加，即使是航程短暂的机型，也是对这些装备的支持和维护成为重中之重。同时，支持软件必须在原始设备制造商、国防部队和国防承包商的利益相关者的整个过程中链接数据，然后制造商才能实现大型和小型无人机的安全可靠性。与商用航空领域相比，无人机（UAV）被视为新兴设备，并且仍然必须通过监管障碍，美国国防部门已经使用无人机一段时间了，其机队不断发展，功能更加复杂性和操作能力不断提高。

在军事前线作战中，无人机已经被广泛使用，其机型大小不同，但都能根据其功能发挥着关键的作战作用。从小型手持监视无人机到具有更大有效载荷能力的无人机。下一代无人机就在我们面前，自主操作的飞行器的工作已经开始，包括波音“忠诚僚机”等复杂项目。这种先进的飞机将能够在人工智能（AI）的帮助下执行自主任务或与有人驾驶飞机一起飞行的能力。下一代军用无人机的第二个例子，就是被称为“载人-无人”组合（MUM-T），它包括有人驾驶战机合作的自主无人机，他们都各自执行自己的特定任务。美国陆军航空中心将“载人-无人”组合定义为“无人装备与传统载人平台的合作使用，提供每个系统的独特功能，以用于同一任务。这种雇佣概念的主要好处是，从无人系统捕获的实时情报传输到载人平台，为飞行员提供改进的态势感知，而不会使他们面临风险。

无人机减少对载人因素的考虑

除了使人类在战场上免受伤害外，自主无人系统还带来了其他重要的作战优势。例如，由于无人机不受呼吸器和弹射座椅等生命支持系统的阻碍，它们可以携带带有传感器的更大有效载荷，以改善情报和侦察，携带更多燃料或不用考虑其机动负载。随着美军转向更加分散的作战模式来应对广泛的威胁，也可以获得预算和后勤效益。消耗性无人机，如欧洲生产的“黑黄蜂”微型无人机，价格将比更先进的系统低得多。它们非常小，长16厘米，质量只有32克，设计用于在敌方士兵的脚范围内飞行并进入建筑物监视阵地而不被发现，并且价格约为每架为10000美元。  

“黑黄蜂”配备微型摄像头，可实现可靠的全动态视频和静止图像，可用于窥视角落或墙壁和其他障碍物，以识别隐患，并将生成的图像显示在手持终端上。无人系统，无论其规模和作用如何，都开辟了许多新的部署选择。完全自主设备能够在每次任务后返回基地进行重复使用，并且这些基地的位置可以更加分散，以应对不断变化的威胁环境。这种情况可能包括建立崎岖、分散的前沿作战基地，在某些情况下使用崎岖的跑道，这对于载人着陆来说太不安全了。  

符合“敏捷作战”部署要求

这些扩大的部署选项完全符合美国空军“敏捷作战”计划，该计划旨在“减少在严峻环境中受到伤害的飞行员人数”。考虑与MQ-9“死神”无人机相关的维护， 这是一种非常强大的可选择武器携带，一种能够远程控制或自主飞行操作的无人机。全面运行MQ-9“死神”系统，包括配备传感器/武器系统、地面控制站、“死神”主卫星链路和备用设备以及用于部署24小时任务的操作和维护人员。2名基本机组人员，包括一名控制飞机和指挥任务的额定飞行员，以及一名操作传感器和引导武器的机组人员。此外，遥控飞机可以拆卸并装载到一个集装箱中，以便在全球范围内部署。所需人员更少，占地面积更小。  

突出物流、维护和支持能力

当前，无人机自主系统只会越来越成熟，这对现代战斗力生成变得更加重要。不可避免的无人机如何进行日常维护、运行支持和定时维修成为关键考虑因素，以保持这些装备在其整个生命周期（无论部署在哪里）中可用。   日常维护支持必须确保提供服务，以便在装备的整个生命周期内实现自主平台、有效载荷和相关组件的最佳性能。最近来自美军各军种的无人系统的建议征求书(RFP)和操作说明书（SOW），就会发现无人机运输和维持活动的复杂性。要求很多，范围很广。行动可能包括但不限于：  

持续支持问题：生命周期维持、供应支持、仓库级支持。

维修和保养问题：修理和翻新；改建安装；后勤和维持分析；维护计划、管理和服务；包装、处理和储存；物流运输。

培训和报废管理：维护培训和支持、报废管理、减少制造来源和材料短缺（DMSMS）支持、库存和备件管理。

数据网是支撑生命周期的核心

无论这些无人机是由原始设备制造商、第三方国防承包商，还是美军本身支持和维护的，下一代军事装备都需要新一代软件来管理其整个生命周期的维护。需要有一个“端-端”的数据线程来链接，军事无人机生态系统中的所有数据源和利益相关者。这意味着无人机系统设计、制造、供应链和售后服务需要一个能够支持现在和未来维护的数据骨干网。从围绕无人机维护和支持的一长串需求中，很明显，功能的广度将是一个关键组成部分，这种广度也需要反映在支持软件中。数据收集、分析和执行对于确保无人机准备就绪至关重要。其中大部分可以通过正确的底层软件支持来实现，以确保在正确的时间为每架无人机分配正确的任务，对于计划内的实例，以及在计划外的场景中使用高级数据分析和预测。  

加速网络安全

随着新的远程和自主资源的上线，网络攻击的敏感性已经提高，这意味着基本的后台软件必须满足无人机建议征求书和操作说明书的严格安全要求。至关重要的是，每个信息系统都是可操作的、安全的，并且能够保证信息是定义和有效的，以便能够识别、报告和解决安全违规行为。从无人机生命周期的开始到结束，安全性应该处于最前沿，在软件开发生命周期的所有阶段立即标记潜在危险。只有这样，维护和支持软件才能战略性地实现信息保障和网络安全。随着无人机比以往任何时候都看到更多的操作行动，以及更广泛的部署选项和“有人/无人”团队，设计师和用户必须意识到，军用无人机需要相同水平的创新后勤和维护解决方案来保持操作敏捷性和装备的准备。

编辑：黄飞