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歷經多場實戰檢驗，無人機深度應用帶來軍事領域劃時代的深刻變革。無人機本質上促進殺傷鏈閉環時間的極限壓縮，已是信息化戰場中不可或缺的作戰裝備。全球軍用無人機市場規模可觀，中國增長潛力尤為突出。TrendForce預測，2025年全球軍用無人機市場規模將增長至343億美元，2022-2025年復合增長率達27.6%。MarketsandMarkets預測，2025年我國軍用無人機市場規模將達到98.66 億美元，2018-2025 年復合增長率約為 29.7%。未來軍用無人機行業將朝著低價高效、多極化、智能化、綜合化和空間化方向發展。
1、軍用無人機簡介
1.1、 優在靈活和低耗能，劣在信息與智能化
1.1.1、無人機成現代戰爭“寵兒”，應用場景不斷拓展
近年來，軍用無人機的作戰效能經歷了阿富汗戰爭、伊拉克戰爭、也門沖突、利比亞沖突、加沙沖突以及最近的俄烏沖突的實戰檢驗，無人機已成為現代戰場中不可或缺的重要裝備。相對有人駕駛飛機，無人機的本質優勢在于減少人員損失風險，降低使用成本。在戰爭中后期，無人機能極大地發揮作戰效能。
1）無人戰斗的特性有助于實現“零傷亡”的戰斗目標。無人機不受人的因素限制，能夠適應瞬息萬變的戰場環境，最大限度地飛到適合的高度、速度與航程，在極端惡劣的環境下更好地完成任務。
2）綜合考慮執行任務過程中被摧毀的風險和代價，無人機極具經濟性價比。軍用無人機制造和維護成本較低，可代替執行大量有人駕駛飛機任務。MQ-9B STOL執行偵察和打擊任務比載人飛機的每小時運行成本少 86%，燃料消耗少 90%，后勤人員減少一半；
3）無人機機身體積小，具有低可探測性，能夠隱蔽實施偵察，可掌握詳細、準確、連續、實時的情報信息、實時傳輸目標圖像，能夠有效發現敵方時間敏感目標和無規律活動的目標。利用無人機建立信息網絡節點幫助實現數據情報共享，全面感知戰場態勢，提供偵察預警、戰場監視、目標引導、通信中繼等支撐。
戰爭中最為重要的目標是實現對敵軍的有效殺傷。實現有效殺傷需要經過一系列步驟，“殺傷鏈”是指“在打擊一個目標的過程中各個相互依賴的環節構成的有序鏈條”。從殺傷階段來看，殺傷鏈通常可分為發現（find）、定位（fix）、跟蹤（track）、瞄準（target）、交戰（engage）和評估（assess）6個階段，即F2T2EA。通過察打一體無人機進入目標空域，對時敏目標實施近距離的探測、定位再實現直接打擊。從殺傷鏈的視角來看，無人機的應用意味著戰爭領域一場劃時代的深刻變革，本質上是促進殺傷鏈閉環時間的極限壓縮。美軍憑借包括信息技術在內的強大高新技術優勢，不斷縮短完成打擊鏈閉環的時間。打擊鏈閉環時間在海灣戰爭中是80-101分鐘，科索沃戰爭縮短到30-45分鐘，阿富汗戰爭進一步縮短到15-19分鐘，在伊拉克戰爭時期則縮短至10分鐘左右。到了2020年，美軍完成殺傷鏈閉環最快只需要20秒。
表 1：軍用無人機細分類別及代表機型
回顧無人機參與的幾場局部戰爭，技術的發展推動無人機參與深度與廣度不斷增加，參與方式也更加多元。
1） 美國對外戰爭：
軍用無人機由美國率先投入戰爭場景，長時間執行戰場偵察與評估任務，也承擔部分電子干擾工作，為戰爭的順利進行提供了保障。在科索沃戰爭中，以美國為首的北約部隊使用“捕食者”、“獵人”等無人機，對南斯拉夫聯盟共和國境內進行了大量戰前與戰中常態化偵察，為空襲提供了充分、高效的情報支援。在美國對阿富汗戰爭中，由于地形的阻礙，無人機承擔了地面部隊的多項任務，其中美國投入的察打一體無人機更是取得了可觀的戰果。阿富汗戰爭是無人機發展的轉折點，察打一體機的運用自此在全球范圍內得到了重視。
表 2：美國對外戰爭中無人機應用
資料來源：《從戰略工具視角對美國發展軍用無人機的分析》（羅艷琦），《淺析美國軍用無人機作戰歷程及未來發展趨勢》（范志軍），光大證券研究所整理
2） 納卡沖突：
憑借無人機與坦克、火炮的有機結合，阿塞拜疆對亞方坦克、步兵戰車、榴彈炮等地面武器造成了大量破壞，進而占據了有利的戰場態勢。納卡沖突中，亞美尼亞由于缺乏有效的對空偵察體系和密集火力網，無法第一時間偵知阿塞拜疆無人機動向，以至于被敵方無人機大量殺傷。阿塞拜疆的主力裝備是來自土耳其的TB-2無人機，重量只有美國MQ-9“收割者”的1/8，巡航速度128km/h，搭載4枚MAM激光制導導彈，具有反坦克能力。在摧毀亞美尼亞防空系統后，TB-2無人機就能對無防護地面目標進行一邊倒打擊。除TB-2無人機外，阿塞拜疆還裝備了以色列的“哈洛普”無人機和俄羅斯的“安-2”無人機。這三種無人機價格低廉、可大量部署，使用成本極低。
表 3：納卡沖突中無人機應用
資料來源：《納卡沖突中無人機的作戰應用與分析》（蘇潤叢和向文豪等），《國外無人機作戰運用與發展態勢分析——關于納卡沖突事件的思考》（郝雅楠等），網易，光大證券研究所整理
納卡沖突給世界帶來的啟示在于：1）無人機靈活度高、成本低，將成為未來主要打擊手段之一。在山地、丘陵等地形復雜地區，陸軍野戰防空態勢感知系統受遮蔽嚴重，此時正適合無人機大展身手；2）現代防空系統不僅要防御戰斗機、直升機、巡航導彈等大型飛行目標，對無人機等體型小、速度慢、采用復合機體的飛行目標也應具備靈敏的感知能力。野戰防空系統應加強反無人機能力，避免被無人機發現漏洞。
3） 俄烏沖突：
傳統軍事觀點認為，非隱形無人機戰場生存能力差，俄烏沖突的經驗教訓讓全球反思：雷達系統很難識別出小型無人機和緊貼地面飛行的無人機。沖突初期，即使是野戰防空和區域防御防空能力相當先進的俄軍，也未能完全抵擋住烏克蘭運用并不先進的TB-2展開的打擊。以上案例足以證明：在遼闊地域發生的大規模沖突中，非隱形無人機依然擁有很強的生存能力。而且隨著戰爭的持續，雙方主戰裝備不斷損失，防空能力都在持續下降，此時非隱形無人機的生存條件將大為改善，傳統非隱形無人機仍大有用武之地。
表 4：俄烏沖突中無人機應用
資料來源：《無人機的天空 從俄烏戰爭看無人機的應用和發展》（王笑夢），光大證券研究所整理
俄烏沖突帶來的啟示在于：1）常規地對地導彈適合戰爭初期的首次攻擊，其火力反應速度遠快于空軍的攻擊機，而常規彈道導彈的效費比并不高；俄軍使用伊斯坎德爾導彈攻打一輛烏軍的地空導彈發射車，此枚9M723彈道導彈的造價或與該輛“山毛櫸”導彈車相當。2）采用衛星制導套件改裝的精確炸彈重要性高，數量應充足。巡航導彈、彈道導彈和激光制導炸彈攻打效果優秀，但成本較高，激光制導炸彈還容易受到干擾；衛星導航套件改裝的精確炸彈價格低廉，適合在戰爭首次導彈打擊之后應用。3）巡飛彈本身屬于“低慢小”的范疇，打擊威力和靈活度高，具有易攻難防的特點。其能夠在保持精確制導彈藥的精確打擊能力和無人機的自主飛行能力的基礎上實現“1+1>2”的效果。若能在解放軍步兵班中列裝，將對步兵遠程火力打擊能力大有裨益。
放眼未來，中高空長航時無人機在軍用偵察監視、火力打擊、反潛巡邏等更多的領域具有廣泛的應用和廣闊的發展空間。2021年1月19日，美國通用原子航空系統公司宣布，其完成了世界上第一個具有獨立反潛作戰能力的無人機系統。該機在MQ-9B察打一體無人機基礎上發展而來，機腹安裝了一個具有對海搜索功能的雷達，機翼下的掛架則掛載磁探測儀、定向頻率分析、聲吶浮標吊艙以及反潛魚雷。與P-8A反潛巡邏機相比，MQ-9B反潛無人機的機載武器和聲吶數量更少，但續航時間更強，滯空時間超過24小時，可長時間執行任務，且造價和運行成本更低。目前，我國的彩虹-5海洋應用型無人機、翼龍-2反潛偵查型無人機都已具備搜潛能力。
1.1.2、臺海模擬沖突中無人機運用推演和需求釋放方向
蜂群無人機憑借其極強的突防能力，已被美國視為反“反介入/區域拒止”作戰的重要力量。對于中美在臺海地區的模擬沖突，美國頂級智庫蘭德公司提出，在解放軍積累了一系列強大的反介入/區域拒止能力之后，美軍想要在干預臺海的模擬沖突中獲勝已越來越難。其給出的解決方案是，在戰時向臺海投入1000架攜帶不同載荷的蜂群無人機，執行偵查搜索、目標定位、方位引導、突襲攻擊等復雜任務，以阻止解放軍渡海登陸。美軍計劃采用的蜂群無人機戰術可能對我軍帶來不小的麻煩，原因在于我軍需要耗費大量的防空力量和更高的成本來擊落這些成本很低的無人機，由此便造成了雙方投入和損失的巨大不對稱性。由此可見，技術深刻改變了戰爭形態，包括蘭德公司在內的美國智庫已經更加側重于研究對中國的無人戰和信息戰。
國際局勢動蕩，智能化、無人化軍備投入為大勢所趨。面對國際秩序的高不確定性，全球各主要國家紛紛提高軍費支出和軍備投入，發展無人裝備，探索人-機協同戰法，備戰未來智能化戰爭。我國正處于現代化建設新時期，綜合考慮國家安全和發展全局需要、我軍現代化進程有序銜接等方面因素，錯綜復雜的國際形勢進一步激發了我國在國防和軍隊現代化建設進程中對智能化、無人化軍備質量、數量和創新研發的需求。未來中國要實現裝備現代化和大型化，也需進一步加大對無人機等無人化、智能化裝備的投入，做好應對無人化信息戰爭的準備刻不容緩。軍用無人機需求將呈現出多極化：中高空長航時察打一體無人機、高空高速隱形無人機、“低慢小”高性價比的自殺式無人機等需求都將得到進一步強化。
同時，針對無人機仍存在智能化水平不足、抗干擾能力差、通信滯后等問題，也應進一步發展反制無人機手段。1）獨立作戰能力不足。目前，無人機的智能化水平還比較低，平臺控制方式主要以簡單遙控和預編程控制為主，對于地面遙控系統有著較高的依賴。這使其無法根據現場環境處理意外情況，戰場應變能力與自保能力較差。2）抗干擾能力差。目前的無人機絕大部分由地面操作員進行操控，完全依賴數據鏈路的通訊指揮。一旦受到敵方電磁強信號的干擾或劫持，無人機與地面指揮之間的聯系容易被切斷，導致其失聯或被敵方劫持。在遭遇電子干擾后，無人機只能依靠基于陀螺儀的慣性導航系統，無法獲得足夠精確的自身坐標數據，這使其借助于照相機和攝像機獲得的情報價值大大降低。在美伊沖突中，美海軍“拳師”號兩棲攻擊艦上搭載的輕型防空綜合系統，曾利用電子干擾成功迫降一架伊朗無人機。伊朗也曾使用相似手段，接管了一架美軍“哨兵”隱身無人機。3）具有通信滯后性。雖然無線電通信能夠實現迅速傳播，但通過數據鏈的人類地面指揮信號仍存在延遲，使得指揮系統無法及時對戰場情況做出識別與反饋，通信滯后問題成為空戰中的巨大隱患。
1.2、 察打一體無人機是軍用無人機發展的大勢所趨
無論是阿富汗戰爭中的初露頭角，還是納卡沖突和俄烏沖突中的突出表現，察打一體機的作戰作用不容小覷。世界各國軍隊都非常注重察打一體無人機應用能力的開發、驗證和試用，察打一體無人機是未來無人機發展的重要方向。
察打一體無人機集偵察、攻擊于一體，具有偵察、監視、標捕獲和對目標的實時打擊能力，極大地縮短了從發現到摧毀目標的時間，能夠運用于多種戰爭場景。一方面，利用機載的精確制導武器，察打一體無人機可以執行“定點清除”“斬首行動”等作戰任務，實現對時敏目標出其不意的獵殺效果。另一方面，察打一體無人機系統的融入不僅可以大大加強情報獲取和處理的能力，還可以將傳統的作戰系統發展成為“指揮、控制、通信、計算機、情報、監視與偵察、殺傷”（C4ISRK）系統，是向“網絡中心戰”發展的一種途徑。察打一體機群在發揮自身原有優勢的基礎上進一步增加了協同作戰系統，能夠實現信息的共享與同步，為執行更加精密復雜的任務提供了保障。
表 5：察打一體機群運用場景
資料來源：《無人機系統關鍵技術》（昂海松），光大證券研究所整理
隨著技術與作戰需求的不斷演進，全球各國已經陸續推出三代廣泛應用的察打一體無人機。應用能力的發展將帶來作戰方式的改變，由此可以產生出目前無法預測的作戰能力增長。
1）典型的第一代察打一體無人機的對比
MQ-1“捕食者”、“翼龍”-1、“彩虹”-3、“彩虹”-4均屬于第一代察打一體無人機，這些無人機大多裝備渦輪增壓發動機或活塞式發動機，主要滿足重負荷、短距離起飛、高機動性的要求，適用于監視、偵查、信息傳輸、電子對抗及對地攻擊等場景，至今已經廣泛參與作戰。
表 6：典型的第一代察打一體無人機對比
資料來源：《大中型察打一體無人機系統綜合設計技術》（李屹東），維基百科，新浪軍事，光大證券研究所整理
2）典型的第二代察打一體無人機的對比
MQ-9“死神”、 Bayraktar TB2、 “翼龍”-2、“彩虹”-5、“云影”均屬于第二代察打一體無人機。既有渦噴發動機功率大、體積小的優點，又兼具活塞式發動機經濟性好的特點，而且可以使無人機升限更高、巡航速度更快的渦槳發動機開始取代渦輪發動機，使得第二代察打一體無人機展現出動力強、載重大、航時長、航程遠、快速輕盈等優勢，可靠性、安全性均較第一代察打一體無人機大幅提升。
表 7：典型的第二代察打一體無人機對比
資料來源：《大中型察打一體無人機系統綜合設計技術》（李屹東），《中美無人機對比及其啟示》（何江彥等），維基百科，中國軍網，國防科技工業，光大證券研究所整理
對比來看，“彩虹”-5、“翼龍”-2和MQ-9“死神”無人機的尺寸基本一致，“彩虹”-5和MQ-9“死神”的氣動外形也很相似。在最大起飛重量方面，MQ-9“死神”優于“彩虹”-5無人機；在飛行速度方面，“彩虹”-5最快飛行速度不及MQ-9“死神”無人機，并且“彩虹”-5采用“金鷹”重油發動機，具有優良的油耗率，將“彩虹”-5的航程由原先的6500公里提升到10000公里，續航時間提升到120小時，可連續飛行時間遠超MQ-9“死神”無人機。另外，我國察打一體無人機具有攻擊高度優勢。MQ-9“死神”須從6000-8000米降低到2000-3000米才能發射“海爾法”導彈，而在此高度，23毫米和57毫米高炮、單兵便攜式防空導彈均可對無人機造成威脅。相比之下，“云影”無人機的招牌能力是高空高速，同時隱形能力是一大亮點。但是發動機落后，飛機巡航時間太短，亟需升級先進的渦扇發動機以提高航程和巡航時間。
3）典型的第三代察打一體無人機的對比
“復仇者”、“翼龍”-3、“彩虹”-10均屬于第三代察打一體無人機。
高空高表8：典型的第三代察打一體無人機對比
資料來源：《大中型察打一體無人機系統綜合設計技術》（李屹東），維基百科，鳳凰網，央視軍事，搜狐，光大證券研究所整理
新一代察打一體無人機主要沿著應用能力和平臺能力的增長兩個方向發展。依托大系統的支持，發展各種直接鏈接無人機與前線作戰單元的應用終端將是提升察打一體無人機應用能力的有效手段。同時，提高隱身能力和鏈路可靠性成為提升無人機平臺生存能力的重要路徑。
