1、無人水面艇無人水面艇(unmannedsurfacevessel,簡稱USV),是一種無人操作的水面艦艇。主要用于執行危險以及不適于有人船只執行的任務。一旦配備先進的控制系統、傳感器系統、通信系統和武器系統后，可以執行多種戰爭和非戰爭軍事任務1發展歷史無人艦艇的歷史可追溯到二戰時期，彼時，它們只是被作為一次性的制導武器使用；冷戰開始后，旨在搜尋和清掃水雷的無人航行器開始列裝各國海軍，這些早期遙控艦艇多由電纜發送的導航信號或母艦通過無線電控制，自主活動能力有限。上世紀90年代以后，人工智能和自動化技術的進步，讓水上水下的無人艦艇迎來了真正的活躍期，更復雜的水下機器人(AUVs)和水面機器人(AS

2、Vs)也從概念走向現實。目前，西方國家的無人艦艇大多擔負偵察任務，具備攻擊能力的改型也已開始列裝。2國際現狀美國海軍從上世紀90年代開始研究無人水面艇。2007年，美國海軍發布海軍無人水面艇主計劃，為無人水面艇賦予了7項任務，同時還界定了無人水面艇的船型、尺寸和標準等要素，這標志著美國無人水面艇走上正規發展階段。以色列“保護者”型無人水面艇已經開始批量生產，并裝備部隊。新加坡海軍是它第一個海外用戶，在一次演習中，他們利用登陸艦搭載2艘“保護者”無人水面艇，進行海上保衛和封鎖行動，據新加坡國防部稱，“保護者”無人水面艇是“非常高效的”。目前，德國、日本也在積極研究無人水面艇。中國無人水面艇的發展

3、尚處于起步階段，民用方面已取得進展，“天象1號”無人水面艇曾在奧運會青島奧帆賽期間，作為氣象應急裝備為奧帆賽提供氣象保障服務。3特點艇性特點：對于艇型來說，國際普遍采取硬殼充氣艇，長為6m到11m之間。采用充氣艇的方式，船底采用內設剛性龍骨的v型結構，充氣胎與骨架板件組合，可在正常工作壓力下使整個艇具有足夠剛性，氣胎分隔成3到5個獨立氣室可保證艇的抗沉性。另外四周充氣部分也可起到良好的抗沖擊緩沖作用，艇體邊界有充氣浮力胎，可極大避免風浪中傾斜的危險。動力特點：無人艇大多采用柴油機做動力，在推進形式上有舷外機和噴水推進等方式，其中由于采用噴水推進的艦舶具有傳動機構簡單，機動性和操縱性好，吃水淺效

4、率高等特點被廣泛應用。操縱特點：無人艇操縱方式為無人遙控/按既定方案運行/自主運行等方式，在完全自主運行方式下，對無人艇的智能化程度要求較高，實現較為復雜。應用特點：無人艇大多采用模塊化設計，根據任務的不同，可采用多種不同模塊。無人艇部署機動靈活，使用方便，可跟隨戰斗艦出航執行任務，并可在危險區域或不宜派遣人的艦船區域獨自自主執行任務，拓展了海上作戰范圍，具有良好的費效比，避免了人員的生命危險。4應用領域反水雷戰無人艇可以快速，高效，低成本地以集群方式完成大范圍的水雷探測與定位任務。獵掃雷艦是單位噸位最貴的艦船，保有量有限，單獨依靠獵掃雷艦完成大面積區域的掃雷任務需要花費較長時間且成本較高，如

5、果采用掃雷艦攜帶多水面無人艇式進行聯合作業，無人艇通過艇員遙控或者自主航行方式執行掃雷任務，就可以在花費較少的情況下較快地完成任務。（2）反潛戰：面對艦船日益增長的來自水下潛艇的威脅，無人艇提供了一種反潛的新手段，無人艇可以攜帶反潛設備，在主力艦隊周圍形成移動的向外延伸的反潛警戒網，并可長時間不短地作業，提高艦隊的反潛能力。（3）信息戰：無人艇可攜帶各種電子設備執行ISR任務，包括執行通信中繼，電子干擾，欺騙任務等，由于無人艇本身具有較好的隱身性，可以到達危險海域完成各種任務。（4）其他：無人艇還可支持海上封鎖或者攔阻任務，通過無人艇可以長時間地對港口，海域等區域進行偵察監視，保證海上安全，可

6、以對可疑目標進行清理，并可參與反恐作戰以及特種部隊的非常規作戰任務。5無人艇組成與關鍵技術智能化的無人艇系統總體構成示意，如圖丄星系統）J唇電坯）作戰_反潛戰盛塊Hi*敵我WJJJ.S統規劃k反水雷摸塊I簪戒保護模堪1目標識別運動軌跡預測系統浪知SS無人艇系統構成由圖可以看出，無人艇具有復雜的系統組成，涉及眾多的技術領域，其關鍵技術包括：載體總體設計與集成技術，環境感知技術，自主決策與控制技術，無線通信技術等。（i）載體的總體設計和系統集成技術；包括:基于模塊化思想的無人艇載體設計和集成技術；在復雜海洋環境下無人艇高速航行的穩定性理論與方法的無人艇的抗傾覆性，懸浮自恢復能力研究等；（2）環境感

7、知技術：由于無人艇在海面航行時受到風浪流的影響較大，需要解決在惡劣海況下，艇體在持續顛簸條件下的水面目標探測和識別技術，這就需要開展在海面環境下障礙識別新理論和新方法研究，以及動態背景和低信噪比條件下的目標檢測方法研究，對多種傳感器獲取信息進行處理，完目標的跟蹤，檢測，識別預測。（3）自主決策與控制技術;主要內容為復雜海洋環境下無人艇自主決策理論與方法，運動的非線性控制理論與方法。自主決策和自動控制技術的高低體現了無人艇的智能化程度的高低。環境感知，信息綜合處理和自主導航技術是無人艇實現智能化運動控制的前提，無人艇控制系統體系架構要滿足可靠性高，容錯性好等要求。為了提高無人艇的自主能力，航跡規

8、劃是必不可少的關鍵技術之一，基于電子海圖和給定航路約束情況下，無人艇需要自主規劃出一條符合一定原則和約束條件的最優路徑，采用在線規劃時還需滿足實時性要求。此外無人艇還要解決在動態目標威脅下的局部避碰規劃問題。（4）無線通信技術:無人艇與母船或者地面站之間需要通過數據鏈路進行信息交互，如利用超高頻擴頻通信結合衛星通信方式進行數據傳輸，通信信息包括圖像信息，視頻信息，控制指令，姿態信息，位置信息等，需要考慮無人艇數據傳輸中的帶寬，抗干擾和實時性問題。6總結本文對國內外無人艇發展概況，特點，關鍵技術等進行了分析，隨著載體設計技術，電子技術，通信技術，控制技術的發展，無人艇正朝著模塊化，智能化，體系化，標準化等方面發展，其執行任務也呈多樣化趨勢