近年来，无人飞机、无人陆地车、无人潜航器和无人水面艇等无人平台在军事行动中发挥了越来越重要的作用。相比其他无人平台技术与应用的迅猛发展，无人水面 艇起步相对较晚，但发展迅速，目前已受到世界各海上强国的高度重视。无人水面艇是一种无人操作的水面舰船平台，通常依靠遥控或自主方式在水面航行。无人水 面艇配备了先进的控制系统、传感器系统、通信系统和武器系统后，可以执行多种战争和非战争军事任务，比如，侦察、搜索、探测和排雷；搜救、导航和水文地理 勘察；反潜作战、反特种作战以及巡逻、打击海盗、反恐攻击等。从发展角度看，相比无人飞机和无人潜器，无人水面艇有其独特的优势，未来将有非常广阔的应用 前景，但是目前还有一些关键技术有待突破。

发展历程

一、起步阶段（二战时期至20世纪90年代）

这一阶段的特点是无人艇的技术很不成熟，主要的标志是依赖遥控技术，起步阶段的无人水面艇多数执行任务后不能返航。首次应用于实战则在二战时期，最初设计 成鱼雷状用以清除水雷和障碍物。诺曼底登陆战役期间，盟军为实现其战略欺骗和作战掩护的目的，曾设计出一种装载大量烟幕剂的无人水面艇，按预先设定的航向 驶往欺骗海域，造成舰艇编队登陆的假象。二战后期美国海军还曾通过在小型登陆艇上加装无线电控制的操舵装置和扫雷火箭弹，用于浅海雷区作业。二战结束后， 无人水面艇得到了进一步的发展，主要用于扫雷和战场损伤评估等任务，如1946年的“十字路口行动”中，原子弹每次爆炸后，均使用无人水面艇收集辐射水域 样品。到20世纪60年代，苏联研制了小型遥控式无人水面艇，用于向敌方舰艇发动自杀式的撞击爆炸性攻击。越战期间美国将一型V-8汽油机驱动的7米玻璃 钢小艇改装为遥控扫雷艇，用于越南境内的扫雷作业。20世纪70～80年代，由于技术的限制，无人水面艇发展并未获得很大突破，主要应用于军事演习和火炮 射击的海上靶标。

二、发展阶段（20世纪90年代末至本世纪初）

         20世纪90年代以后，随着技术的发展，真正意义上的无人水面艇开始出现。比较典型的是美国研制的遥控猎雷作战原型（RMOP）艇成功在波斯湾“库欣”号驱逐舰进行了海上作业。1997年1～2月的“SHAREM 119”演习中，RMOP进行了长达12天的猎雷行动。这一阶段，无人水面艇更多的还处在概念武器的试验和验证阶段，但已具备了现代无人水面艇的基本技术特征，即有了自主航行和智能化的雏形，这与早期的遥控式无人水面艇已不可同日而语了。

三、成熟阶段（本世纪初至今）

随着信息技术、自动控制技术、导航技术及材料科学等方面的进步，无人水面艇技术也得到了新的发展。截止目前已有十几个国家研制、部署了无人水面艇。现在的 无人水面艇的发展犹如百花齐放，先进的导航、通信、自动驾驶和人工智能等技术不断运用到无人水面艇当中，无人水面艇的性能和自动化程度不断提高。2003 年，第一艘“斯巴达侦察兵”无人水面艇正式部署于美军“葛底斯堡”号巡洋舰上，在阿拉伯湾地区参与执行了“持久自由行动”和“伊拉克自由行动”等任务。 2007年，美国海军发布《海军无人水面艇主计划》，为无人水面艇赋予了7项任务，同时还界定了无人水面艇的船型、尺寸和标准等要素，这标志着美国无人水面艇走上正规发展阶段。

研制现状

美国、以色列和一些欧洲国家对于无人水面艇予以了相当的重视，已开发出很多种型号的无人水面艇，可完成多种任务。根据兰德公司2013年的统计数据，全球 共有63种技术成熟的无人水面艇，能够执行16种使命任务，其中80%的无人水面艇的任务集中于观测与信息搜集，然后依次是物理环境测量、反水雷、海洋安 全和训练试验。2013年当年全球有25种无人水面艇处于研发状态或技术未成熟的状态之中。就当时的数据来看，这些无人水面艇与市场已有的一样，尺寸都比 较小，这使得其有效载荷、续航能力和功率都受到限制。而这些无人水面艇的问世时间和性能都是不确定的。目前，无人水面艇的主要生产国是美国及其盟国。从尺 寸角度来看，现有的无人水面艇的尺寸通常较小，约60%都是7米长，或更小；根据任务的需要，小型无人水面艇一般用于观测、信息搜集和水文测量，海上安全 通常需要7—11米长的无人水面艇，而感应扫雷则需要更大型的船。70%的现有无人水面艇是为海军研制的，用于民用的相对较少。

美国和以色列是在无人水面艇领域发展比较领先的国家。美国正式服役的无人水面艇主要有RMS遥控猎雷系统、“海狐”和“斯巴达侦察兵”。其中，RMS遥控 猎雷系统由洛·马公司在2000年左右研发成功，是首个真正意义上的半自主无人水面艇。目前该型无人水面艇共衍生出4个型号，其中1型和2型用于训练使 用，3型和4型装备于美国海军各型水面作战舰艇上；2002年，美国海军正式启动“斯巴达侦察兵”无人水面艇研制计划，2004年法国也加入了项目研制工 作。“斯巴达侦察兵”是备受美国各军种重视的一型无人水面艇，海军陆战队考虑用它执行远征后勤和再补给等任务，特种部队认为该艇可用于水文调查或其它侦察 和欺骗任务，陆军认为该艇可以配备“地狱火”导弹等武器执行精确打击任务，协助陆军在内陆湖泊地带作战。以色列是另一个在无人水面艇领域发展领先的国家。 目前在役的有拉斐尔公司和航空防务系统公司联合开发的“保护者”、埃尔比特系统公司开发的“黄貂鱼”和“银色马林鱼”、以色列航空防务系统公司开发的“海 星”无人水面艇等。这些无人水面艇的共同特点是充分利用了无人机技术，并采用模块化设计，其中“保护者”无人水面艇的发展最为成熟，已经开始批量生产，并 装备部队。新加坡海军是它第一个海外用户，在一次演习中，他们利用登陆舰搭载2艘“保护者”无人水面艇，进行海上保卫和封锁行动，据新加坡国防部称，“保护者”无人水面艇是“非常高效的”。

除了美国和以色列之外，欧洲和亚洲部分国家都积极推进无人水面艇研制，但多处于在研阶段。英国在研的无人水面艇主要包括“卫兵”、“哨兵”、“黑鱼”三 型。其中“卫兵”是英国奎奈蒂克公司推出的新型无人水面艇，该艇采用先进的隐身设计，动力采用喷水推进技术，具有快速航行能力。法国在研的主要包括“检察 员”MK I、“罗德尔”、“巴西尔”三型。此外，法国曾参与美国海军的“斯巴达侦察兵”无人水面艇的研制，负责协助开发反潜作战模块。日本发展的无人水面艇主要用 于民用，其中包括雅马哈公司研制的两型无人艇，一型为高速型无人水面艇（UMV-H）,另一型称为海洋型无人水面艇（UMV-O）。此外，日本还有一型 OT-91型主要用于海上情报侦察和反水雷的无人水面艇。

性能特征

美国《无人水面艇主计划》对无人水面艇提出了两种分类方法，第1种分类按照自主性程度，可分为遥控型、半自主型和全自主型三类。其中早期无人水面艇多采用 遥控型，现已停止研发；半自主型无人水面艇是指可按照内置程序预先设置好的路线或指令进行航行并执行作战任务的无人水面系统，目前各国所装备的无人水面艇 多采用此种类型；全自主型无人水面艇是指采用完全自主方式运行的无人水面系统，这种控制方式对无人艇的智能化程度要求较高，实现也较为复杂，目前此类无人 水面艇尚处于研究探索阶段，自主控制技术仍未完全成熟。第2种分类按照艇型主要可分为半潜式艇、传统滑行艇、半滑行艇、水翼艇和其他艇型等。按照船体和艇 型，美国海军目前重点研发的无人水面艇分为四级，即X级（3米以下，常规滑行艇）、“港口”级（7米，常规滑行艇）、“通气管”级（7米，半潜式艇）和 “舰队”级（12米，常规滑行或半滑行艇）。

由于无人水面艇所处的环境在纵向上要跨越空气和水两种介质，因此其功能任务、性能指标和关键技术同其他无人平台有很大区别。相比于无人机，无人水面艇在续 航时间、有效载荷、水面以下部署传感器方面具备独特优势；但在速度、航程、自主性方面不及无人机。相比于无人潜航器，在续航时间、推进力、速度、航程、有 效载荷、水面以上部署传感器、通信方面有明显优势；但由于无人水面艇无法改变深度接近目标，并且隐身性仅能通过外型设计解决，因此在水下传感器部署和隐身 性方面不及无人潜航器。随着无人机和无人潜航器的飞速发展，相比其他的无人平台，无人水面艇存在一定的劣势，但同时也有着独特的优势：因此，为了寻求自身 的发展，无人水面艇的技术与应用也不断地出现新的变化。

无人水面艇兼具无人机和无人潜器的特点，又有着两者都不具备的优势，因此，无人水面艇的应用前景非常广阔。目前的无人水面艇的应用还主要集中用于靶船、核 生化探测、反水雷、情报监视等方面。随着技术的进步，未来无人艇的应用将扩展至布雷、水面作战、反潜、海岸巡逻、对地攻击、防空反导等领域。《美国无人水 面艇主计划》中所列的无人水面艇可能承担的任务包括：C4ISR、信息战/电子战、水雷战、水面作战、对地攻击、反潜战、防空与反导和后勤保障等，应该 说，只要技术能力满足需求，无人水面艇能够担负水面舰船的所有作战任务。

因此，国外无人艇发展过程中主要遵循以下发展思路，即：充分借鉴和利用其他装备的先进技术发展无人水面艇；围绕重点型号进行技术演示和攻关；发展模块化无人水面艇，提高标准化与通用化水平；采用螺旋式发展策略；为无人艇技术创新提供支持。

关键技术

无人水面艇的关键技术主要包括自主规划与控制技术、艇型技术、通信技术、动力技术、环境感知技术、布放回收技术、武器投送技术、有效载荷技术等。其中，无 人水面艇的通信技术基本上可以借鉴来自水面有人艇的成熟技术，而动力系统则全部采用柴油发动机，因此，这两项技术门槛相对较低。而无人水面艇的有效载荷技 术方面的门槛则很高，突破该项技术的难度非常大。

一、自主规划与控制技术

自主技术一直以来都是包括无人水面艇在内的无人装备的核心研究领域。自主技术能够降低无人水面艇对于人员和通信带宽的需求，同时扩展超视距作战的战术应用 范围。通过自主技术，可使无人水面艇在海上安全、反潜战和反水雷战中长期、独立地执行远程航行、探测、评估、危险规避和信息搜集等任务；也可使多个无人水 面艇进行协同作业，提高其在大规模反潜战和反水雷战的能力。自主水平的提高依赖于信号处理和决策技术的发展。目前，美国海军正在发展的是具备初始能力的无 人水面艇，由于仍需保持与操控人员之间的通信联系，因此对更加复杂的自主技术的需求少于其他无人装备。

二、艇型技术

在无人水面艇五类艇型中，半潜式无人水面艇的大部分艇体在水下，与常规船体设计相比，其阻力小，平台稳性高，速度限制在25节以下，消除兴波阻力后，总阻 力将大幅降低，从而使艇的更多动力用于拖曳或搭载有效载荷。常规滑行无人水面艇通常采用V型、改进V型或M型，该艇型可较好平衡各类性能，运输效率高，拖 曳能力强，速度超过20节，但其艇体阻力对负载分布非常敏感，负载程度较低，稳定性较差。半滑行无人水面艇与常规滑行无人水面艇相比具有较低的阻力和较高 的适航性，对海况的敏感性较低，是既定大小、费用相同下一种更稳定的无人水面平台，航速超过30节。水翼艇在所有艇型中阻力最小、适航性最好，是中等海况 下非常稳定的平台，航速超过40节，但缺点是不适合拖曳，且成本较高。其他艇体类型主要包括帆船、纯排水型、其他升力体、小水线面双体船、穿浪型和多体艇 型等，这些艇型适合特定需求，不适合通用设计。目前国外在役或在研的无人水面艇一般采用常规滑行或半滑行艇体。

三、环境感知技术

在无人水面艇环境感知技术发展方面，目前国外无人水面艇应用的传感器主要有声学传感器、雷达传感器、光学传感器、红外传感器等。其中，比较有发展前景的声学传感器技术是合成孔径声纳技术，美国正在研发第二代自动声纳处理设备；“斯巴达侦察兵” 无人水面艇装备有多种雷达，如导航雷达、水面搜索雷达等；目前各国无人水面艇采用的光学传感器主要是以全固态电荷耦合器件为基础的电视摄像机；以色列“保护者”无人水面艇传感器载荷Toplite光学系统装备有最先进的第三代前视红外传感器。

从国外发展情况看，尽管近年国外在无人水面艇传感器及处理技术方面有了较大发展，但在环境感知技术领域仍存在较多的技术挑战需要解决，主要包括：针对光学 和红外传感器的图像处理算法目前仍处在初期发展阶段；需要进一步提高区域覆盖频率；提高分类和识别能力和非传统跟踪技术；改进用于探测化学、生物、核、放 射性和爆炸威胁的传感器等。

四、武器投送技术

为执行反水雷战、反潜战、水雷战等任务，要求无人水面艇能够携载和投送武器。目前面临的主要技术挑战是在各种海况下可靠地跟踪、瞄准目标并实施攻击。恶劣海况将给无人水面艇带来姿态问题，影响其瞄准和武器投送。

目前国外无人水面艇的武器控制主要是通过遥控站的方式进行控制，还未实现自主武器控制。美国对无人水面艇上的遥控武器站提出了具体的技术指标：遥控武器工 作站成本不能超过50万美元，重量不能超过136千克，方向射界为360度，高低射界约为40度，并且还能够集成其他的一些武器，稳定轴不能少于3条。

武器在任何无人装备上的最初应用，都必须要有操作人员的主动控制。因此，保持无人水面艇与操作人员的通信是另一个主要的技术挑战，特别是在超视距范围。目 前，可靠的中程声通信和自主技术能够满足这一需求。另外，若存在无人水面艇被敌方部队获得的可能性，将必须摧毁无人水面艇