美国海军部署MQ-4C海上监视无人机

温杰

2017年11月9日，诺斯罗普·格鲁门公司向位于加利福尼亚州文图拉县穆古角的美国海军航空技术训练中心交付了第一架作战型MQ-4C海上监视无人机，标志着长达十年的“广域海上监视”（BAMS）计划完成了研制、发展与测试阶段，开始了作战训练和维护使用阶段，将在2018年形成初期作战能力，随后部署到关岛安德森空军基地。

作为“全球鹰”高空长航时无人机的海上衍生型，MQ-4C“海神信使”（Triton）无人机的主要角色是作为P-8A反潜巡逻机的助手，可以凭借着出色的续航能力和全方位的覆盖能力，在大洋上空执行监视任务，正在成为提升美国海军作战能力的一种全新“力量倍增器”。

满足作战需求

早在20世纪90年代末，美国海军针对在役反潜和监视平台更新换代的迫切需要，开始考虑未来执行多种海上作战任务的新型平台及其发展途径，并初步制定了一项称之为“广域海上监视”的远景规划，旨在打造一个全球海上监视和攻击网络，继续保持自身在海上的绝对力量。

依据这一发展蓝图，美国海军率先制定了一项多用途海 上飞机（MMA）计划，最终发展出P-8A反潜巡逻机。与此同时，美国海军决定研制一种陆基长航时无人机，协助海上巡逻机队监控海面上的一举一动。按照设想，BAMS无人机将向美国海军提供一种持久的全球ISR系统，具有探测、跟踪、分类和识别海上目标的能力，为其海上巡逻机队提供预警。此举标志着美国海军正在加快步伐，开始寻求一种低空飞行战术系统或高空长航时无人驾驶平台，将BAMS无人机的设想向前推进了一步。

2010年8月，美国海军宣布将BAMS无人机正式命名为MQ-4C型，并被正式命名为Triton，直译为“人鱼海神”，音译为“特里同”，但从希腊神话故事中的角色关系和美国海军P-8A与MQ-4C之间的协同关系，译为“海神信使”较为恰当。

从BAMS无人机项目浮出水面到RQ-4N方案脱颖而出，直至MQ-4C无人机出厂、试飞和交付，诺斯罗普·格鲁门公司在十年时间里通过关键技术验证和各项设计优化，将“全球鹰”高空长航时无人机发展成为一种全球海上作战平台，并为美国海军提供了持久的海上ISR数据搜集与分发能力。

MQ-4C无人机的任务范围包括海上监视、敌方作战信息搜集、战场损伤评估、港口监视、通信中继，还有作战支援、海上封锁、战场空间管理、海上定位及攻击瞄准。它可以在更广大范围内持续不断地监视海洋或陆地，大大增强战场态势感知能力，并通过一条通用数据链实现情报信息的无缝连接，将探测到的潜在目标及时地传送给P-8A反潜巡逻机，协助其跟踪和攻击目标，显著缩短“从传感器到射手”的时间。

2017年8月22日，美国国防部负责采购、技术和后勤的副部长弗兰克·肯德尔正式批准了美国海军MQ-4C无人机系统发展计划的“里程碑C”评审结果，由此，MQ-4C无人机获准进入低速初始生产（LRIP）阶段。

此次，美国海军接收的两架MQ-4C无人机（B5和B6）属于综合功能能力3（IFC3）的第一种作战构型，已经基本完成了研制和飞行测试，将在2018年接受最终的一系列作战评估，然后将部署到关岛安德森空军基地，组成第一个“海神信使”监视范围，在太平洋上空执行360·、24h不间断的侦察与监视任务，为航母战斗群的作战人员提供了完整的态势感知。

同年12月29日，美国海军航空系统司令部与诺斯罗普·格鲁门公司签署了一份价值2.55亿美元的LRIP 2合同，用于生产3架MQ-4C无人机。目前，诺斯罗普·格鲁门公司正在按照后续的IFC4构型生产所有的MQ-4C无人机，将在2020年开始交付。

集成先进系统

与“全球鹰”相比，MQ-4C无人机在外部构型上看起来非常相似，但是主要任务是在3000～17000m高度监视海面目标，为此在蒙皮下加强了机翼结构，不仅增加了一套防冰和除冰系统，还配备了多种机载传感器系统，有别于美国空军的“全球鹰”系列无人机。

美国海军在位于马里兰州的帕图森特河海军航空站组建了“海神信使”综合测试团队（ITT），主要承担作战评估任务。该团队由帕图森特河海军航空站、第20飞行测试与评估中队（VX-20）和“先锋者”飞行测试与评估中队（VX-1）等研制与作战测试部门的人员组成。

ITT团队在帕图森特河海军航空站专门建造了一个设施，配备了3架MQ-4C无人机、一个足够容纳3架MQ-4C无人机的机库以及飞行试验计划所需的不同类型控制站，包括在前方作战基地使用的控制站。随着MQ-4C无人机系统成功完成作战评估，各项数据表明了这种自主无人机系统的成熟度。

2015年下半年，ITT和美国海军航空系统司令部下属的持久海上无人机系统计划办公室（PMA-262）为MQ-4C无人机集成了最新的系统软件，可以将诺斯罗普·格鲁门公司研制的多功能有源相控阵雷达和雷神公司生产的多频谱目标截获系统、电子支援措施、自动识别系统融为一体，达到基本的作战能力，滿足国防部规定的“里程碑C”要求。

凭借着出色的长续航能力，MQ-4C无人机在广域监视领域具有无与伦比的优势，而出色完成ISR任务的关键是在机身腹部安装的多功能有源传感器（MFAS），正式编号为AN/ZPY-3型。这种雷达是第一种能够从极远的距离对海洋及沿岸实现360°持续覆盖的雷达系统，采用了2D有源电子扫描阵列（AESA），具备海上模式和空地模式，可以在15～17km高空远距探测、识别和跟踪海上和沿岸的多个目标。

根据海上任务需要，MQ-4C无人机在机头下采用了雷神公司研制的多频谱目标截获系统（MTS-B），编号AN/DAS-3型。该系统可以在3000m高度实现远程空中监视、高空目标截获、跟踪、测距，主要用于侦察和瞄准，在技术上最突出特点是把图像融合能力作为标准构型，增强了图像处理能力，提高了清晰度。

随着MQ-4C无人机的正式服役，美国海军正在考虑升级MTS-B传感器，准备采用一种改进型系统来取代老旧的系统，以解决型号陈旧、性能过时的问题。目前，美国海军只是希望摄像机可以近距离、正面识别水面舰艇。更进一步，美国海军希望将目前配备的MTS-B传感器升级到雷神公司正在研制的下一代MTS-D（AN/DAS-4）传感器，可以容纳激光指示器。

MQ-4C无人机还根据海上巡逻任务需要安装了一种自动识别系统（AIS），可以接收到海面上行驶的船只通过VHF频段广播数据传输系统自动、定时播发的信息，有效地采集到相关的船籍、船型、位置和航向等多种数据，从而可以全面地掌控目标海域的战场态势，完善海上ISR手段。此外，该机还配备了ZLQ-1电子支持措施系统，用于检测、识别和定位雷达威胁信号。

演练舰机协同

目前，美国海军现役P-8A反潜巡逻机拥有强大的监视能力，包括多模式雷达和声学传感器，并将在2020年左右引入信号情报能力。从目前来看，P-8A反潜机在训练和作战任务中表现出了优异的性能，但是花费了太多时间在海上巡逻。按照战术设想，MQ-4C无人机于P-8A反潜机形成有效搭配后，将有助于成倍地提升作战效能。

根据美国海军的作战理念，MQ-4C无人机作为一种非武装化的无人驾驶平台，将成为P-8A反潜巡逻机的一个补充，极大地延伸海上侦察的视野。它有助于P-8A反潜巡逻机专注于承担反潜战的主要任务，在飞抵作战区域后就可以在空中持续徘徊，开始迅速吸收所有辐射信号，以便P-8A反潜机可以重新执行主要任务，准备进行实战任务。

2016年3月，美国海军在“艾森豪威尔”号（CVN 69）航空母舰打击群的合成训练部队演习（COMPTUEX）期间，专门为MQ-4C无人机系统安排了一次联合测试。利用此次机会，ITT在合成演练期间着手实施了几项任务，为航母打击群的指挥官提供战场态势感知。“海神信使”机组寻找一支模拟的敌方作战部队，利用雷达和照相机识别，并将作战部队的网络化全动态视频实时传输给航母战斗群的指挥官。

测试表明，流媒体视频可以很好地传输给航母战斗群。MQ-4C无人机在演习中表现出色，通过与航母战斗群相互配合，能够使用所有的任务传感器。同时，P-3C和P-8A反潜机也参加了此次演习，很好地展示了“海神信使”无人机系统在今后几年与反潜机队协同作战的方式。

VX-20中队的P-8A反潜机和MQ-4C无人机在分别执行各自的测试任务时，都能够实现互操作。根据高分辨率视频和其他数据的传输需要，MQ-4C无人机将“全球鹰”使用的10.7Mb/s的数据链更新为一种非专用的数据链，将容量增加了一倍。该机还将集成一种VHF/UHF中继载荷，以便作为低空飞行的海上巡逻飞机和直升机与水面船只的通信中继平台。

2016年6月2日，“海神信使”无人机从帕图森特河航空站起飞，执行测试任务。在此期间，该机用MTS-B系统跟踪目标，为保持在一定距离外的P-8A反潜巡逻机上的机组人员提供了作战空域的态势感知信息。MQ-4C无人机首次在飞行期间，通过通用数据链，将目标的全动态视频传输给P-8A反潜机。在作战环境中，这使P-8A机组人员在飞机到达预定空域之前，就能够熟悉相关的感兴趣目标和周围的船只。

“海神信使”无人机系统的一个值得注意的方面是实际性能，可以在超过15850m的高度持续飞行24h，使其任务系统在一次任务中能够监测51790km2的海洋面积和沿海区域。然而，处于作战评估阶段的MQ-4C无人机受限于携带的燃油量，暂时还不具备昼夜持续留空能力。

从未来发展来看，MQ-4C无人机还有可能作为“海军一体化防空火控”（NIFC-CA）系统的传感器节点，扩大E-2D舰载预警机的探测范围，有效支持NIFC-CA系统实现强大的反舰功能。

准备作战部署

按照最初的BAMS计划，美国海军计划采购68架MQ-4C无人机，与117架P-8A反潜机组成编队，逐步替代现役的P-3C巡逻机。但是，美国海军航空系统司令部负责MQ-4C计划的吉姆·霍克上校透露，美国海军可能考虑减少MQ-4C无人机的采购数量，因为它的可靠性高出预期。

2016年10月28日，美国海军在佛罗里达州杰克逊维尔海军航空站组建了第一支配备“海神信使”的无人机巡逻中队（VUP-19），标志着自主系统的历史性转变。该中队由操纵MQ-4C无人机的后方任务人员组成，在2017年底形成初期作战能力。在最后的测试阶段，VX-1中队将进行9次作战评估飞行，一旦测试人员证明IFC3构型已经成熟并准备就绪，两架MQ-4C无人机将被正式转移到VUP-19中队。

目前，美国海军已经在安德森空军基地建造了一个巨大的机库和相关的维修设施，这是一个足够大的空间，能容纳4架MQ-4C无人機，以便抵御通常在每年7月到11月经常出现的热带降雨。首批两架MQ-4C基准构型无人机和一个负责起飞、回收与维护的团队最早将在2018年夏天部署到位于关岛的安德森空军基地，着手建立一个前线作战基地。

此举的主要目的是通过海军与空军之间密切协作，进一步加强对亚太地区的战略侦察能力。关岛位于美国海军第七舰队的任务范围内，在一年内将部署两架MQ-4C无人机，部署时间为两年。MQ-4C无人机从关岛起飞后，可以直接飞往南海或日本海，在上空实施不间断侦察。在此期间，MQ-4C无人机将在雷达、电子支持措施和自动识别系统方面的功能得到进一步改进。

从作战使用来看，每个“海神信使”轨道活动范围将由4架MQ-4C无人机组成：一架无人机在关注的海域上方徘徊，一架无人机正在飞往预定空域，一架无人机正在返回基地，另一架无人机正在进行飞行前检查或按计划进行维修。美国海军认为，高空巡航的MQ-4C无人机与低空飞行的P-8A反潜巡逻机之间相互配合将有效提高侦察能力。

根据计划，美国海军将陆续组建5个“海神信使”无人机中队，在2020年具备完全作战能力，先后部署到分布在北美洲、欧洲、亚洲地区的5个前沿基地，从而实现MQ-4C无人机全球部署的目的。据非官方消息，这5个基地分别是美国本土的佛罗里达州的杰克逊维尔海军陆战队基地和加利福尼亚州的穆古角海军航空站、意大利的锡戈奈拉海军航空基地、太平洋的关岛安德森空军基地和印度洋的迪戈加西亚基地。但是，从近年来的一些军事动向来看，澳大利亚的科科斯群岛有可能替代迪戈加西亚基地。

届时，美国海军有能力在世界范围内的5个主要地区执行每周7天、每天24h的持续监视任务，分别都有一架MQ-4C无人机在空中盘旋，不间断地通过雷达、光学和电磁传感器搜集情报。与军用卫星相比，MQ-4C无人机不仅具有一种持续的全覆盖能力，同时可以在战术层面与海上舰队的用户直接连接。这样，海上舰队可以立即获得所需的信息，以支持航母战斗群和舰队的作战行动，它们可以立即采取战术行动，进一步分析MQ-4C无人机第一时间侦察到的目标信息。

加装情报载荷

目前，“海神信使”研制计划已经完成了3个主要階段，围绕着不同的综合功能化能力（IFC）测试具体的软件，分别为：IFC1构型，主要实现在位通信能力和扩大飞行包线；IFC2构型，引入和验证宽带和卫星通信能力、初始传感器能力；IFC3构型，引入和验证防冰和除冰系统、主动重心控制和其他一些机身系统，以便最大限度地提高燃油负荷和燃油效率，同时针对海岸环境所需的雷达附加作战模式。

2017年底，ITT着手测试IFC 3.1软件。接下来，诺斯罗普·格鲁门公司将针对根据MQ-4C无人机的多情报任务能力的发展需求，着手研制和验证IFC4构型，重点增加信号情报载荷，同时根据技术的成熟程度，及时地集成一种空中防撞系统。

针对BAMS计划的发展要求，PMA-262在2016年底决定将MQ-4C无人机的初始作战测试与评估阶段从2017年第四季度推迟到2020年第四季度，改变了“海神信使”无人机系统的采购策略。这一改变的主要目的是力求与MQ-4C无人机第一种作战构型的研制与交付保持同步，这种构型将具备“海神信使”最为重要的多情报能力。

多情报任务构型将使MQ-4C无人机具备搜集电子和信号情报功能，包括传感器和相应支持的软件与硬件，后者可以处理机密、敏感和隔离的信息。MQ-4C无人机的多情报构型将有效扩大现役P-8A反潜机所具备的海上ISR能力，并最终取代目前执行大多数任务的EP-3E“白羊座II”情报搜集飞机，这是美国海军装备MQ-4C无人机的主要目的。

诺斯罗普·格鲁门公司将针对根据MQ-4C无人机的多情报任务能力的发展需求，着手研制和验证IFC4构型，重点增加信号情报载荷，同时根据技术的成熟程度，及时地集成一种空中防撞系统。

2016年12月底，美国海军对IFC4构型进行了初步设计评审，时隔一年后又完成了关键设计评审。到2019年，诺斯罗普·格鲁门公司预计将把两架MQ-4C原型机改装为IFC4构型，用于测试和评估有关任务载荷。除了一些额外的天线外，MQ-4C原型机的大部分结构保持不变，但是需要重新布设机身内部的线缆，以适应从EP-3E飞机拆下来的机密任务载荷。

按照计划，诺斯罗普·格鲁门公司将在2020年开始交付IFC4构型的MQ-4C无人机，配备新的信号情报载荷。在此之前，B5、B6号MQ-4C无人机将一直部署在太平洋地区，直到被第一架IFC4构型的MQ-4C无人机取代。到时，美国海军希望于2021年在关岛宣布4架MQ-4C IFC4无人机形成初始作战能力。

借助于这些任务载荷，MQ-4C无人机在现代海上作战中，可以第一时间识别任何舰船发射的无线电、雷达或卫星通信等电子信号，立即分发相关作战单元，由攻击平台瞄准、锁定目标，直至摧毁敌方的海上舰船。例如，洛克希德·马丁公司的空射型AGM-158C型远程反舰导弹利用来自敌方军舰发出的各种信号进行中段制导。

未来，MQ-4C无人机将接替EP-3E电子侦察机的角色。

发展防撞技术

在加装信号情报载荷后，美国海军还考虑为MQ-4C无人机加装一种空中防撞系统，以便使“海神信使”能够探测和发现空中的各种飞行器，及时下降到较低的飞行高度，有效规避空中交通之间的相互干扰。从MQ-4C无人机的研制过程来看，最具挑战性的工作是如何寻找到一项成熟技术，使其具备在可控空域外安全飞行的能力。

最初，美国海军选择了ITT Exelis公司将为MQ-4C无人机提供一种机载感知与规避（ABSAA）雷达，安装在无人机的鼻锥后面、卫星通信天线的前方，也被形象地称为“预先关注”（Due Regard）雷达。这种雷达能够使无人机完全满足国际民用航空组织的要求，即军用和他国飞机在国际水域上空飞行时，都应该“预先关注”民用飞机的安全。然而，由于技术问题和成本超支，美国海军在2013年6月终止了ABSAA项目。

随后，美国海军航空系统司令部着手研究合适的替代方法，包括已经集成在MQ-4C无人机中的程序和其他协同规避系统。2016年11月，美国海军宣布，将在MQ-4C无人机上安装下一代空中防撞系统。目前，诺斯罗普·格鲁门公司已经到一份价格不菲的合同，将机载防撞系统X（ACAS X）的自动响应模块（ARM）安装进MQ-4C无人机的航空电子系统中，主要用于测试和保障相关软件，确保无人机的特有功能。这种技术有助于保持MQ-4C无人机安全地与民用和军用飞机保持一定距离，减少飞行中发生碰撞的风险。

ACAS X由美国麻省理工学院林肯实验室研制，可以探测和跟踪其他飞机，评估潜在的碰撞风险，及时发出提醒，以阻止空中相撞。该系统以每秒一次的频率提取和处理监视数据，针对每一架目标飞机来确定最佳的行动。ACAS X可以跟踪不同飞行模式的平台，从而允许相对于其他飞机更近距离地飞行，同时保持各种安全协议。

据林肯实验室介绍，先进的跟踪算法不仅采用概率模型来代表飞行员无回应、监管过失等各种不确定性，并且通过计算机优化算法，全面考虑到由系统专家和操作用户定义的安全和使用的目标。ACAS X通过四种具有互操作的型别，为具备不同操作能力和飞行性能的飞机提供了防撞保护。其中，ACAS Xu专门优化用于无人机系统，小写的u代表了“无人驾驶”（unmanned）的意思。

正是看到ACAS Xu技术的应用潜力，美国海军航空系统司令部在2018年1月10日表示，将授予诺斯罗普·格鲁门公司一项独家合同，启动新型感知与规避技术风险降低阶段的研究。在完成这个阶段后，美国海军航空系统司令部计划授予诺斯罗普·格鲁门公司一项合同，准备在MQ-4C无人机集成ACAS Xu的硬件和软件。

與此同时，美国海军还在持续资助发展一种通用雷达空中防撞系统（C-RACAS）。2017年10月，RDR电子技术公司宣布，已经获得了美国海军第三阶段的合同，用于进一步成熟C-RACAS，计划在2019财年集成到MQ-4C无人机上。目前，该公司正在与雷神公司合作，将这项技术转化到研制和生产阶段。

C-RACAS是一种C波段雷达系统，可以在一个广泛的预先关注区域（FoR）内提供远距离搜索、探测和跟踪功能，为无人机系统提供感知与规避、天气预防功能。该雷达系统可以与未来的ACAS Xu系统集成，确定空中飞行器的位置和大致飞行路线，从而使MQ-4C无人机的操作员可以及时采取行动，避免发生空中相撞。PAM-262办公室正在为MQ-4C无人机计划选择空中防撞系统。

面向国际市场

随着研制和测试工作的基本结束，MQ-4C无人机开始在国际市场获得一些国家的青睐，但目前还不清楚美国国防部批准出口哪些能力组合。虽然韩国和日本选择采购“全球鹰”，但澳大利亚和德国政府希望引进MQ-4C无人机，而地处南亚的印度也表示出引进“海神信使”的兴趣。

P-8

作为计划的合作伙伴，澳大利亚将采购8架P-8A反潜巡逻机，同时也决定引进7架MQ-4C无人机，并打算签署合作研制=发展协议，将在2023年正式服役。澳大利亚皇家空军（RAAF）的成员定期访问帕图森特河海军航空站，以监测进展情况。澳大利亚将像美国一样部署使用这种无人机，支持澳大利亚空军不断扩大的P-8A机队，如果所有的合同选项都得到执行，这个数字可能是15架。正因如此，美国海军相应取消了原定在印度洋的迪戈加西亚基地部署MQ-4C无人机的计划。

目前，德国正在评估MQ-4C无人机的关键技术数据，考虑将其作为“欧洲鹰”监视与信号情报计划终止后的替代方案。此前，德国国防部曾在“欧洲鹰”计划下自行设计和改装“全球鹰”无人机，但是由于存在空域验证问题，在2013年取消了“欧洲鹰”计划。最近，德国国防部透露，旨在考虑引进MQ-4C无人机，并准备该机上面搭载空中客车公司此前为“欧洲鹰”研制的信号情报载荷。

印度对MQ-4C无人机曾经表示过浓厚兴趣。早在2010年10月，印度国防部发布了高空长航时无人机的信息征询，准备为印度海军采购一种新型无人机。2011年2月，诺斯罗普·格鲁门公司在获得美国政府的许可后，准备向印度海军提供MQ-4C无人机。

目前，印度海军已经订购了12架P-8I反潜巡逻机，在作战使用方面与美国海军P-8A反潜机非常类似，因此也需要一种无人机驾驶战术平台，监视印度洋辽阔海域。为了确保连续覆盖海洋边界，印度海军需要6～8架MQ-4C无人机，提升追踪和遏制潜艇闯入印度洋地区的能力。从目前来看，印度已经从通用原子公司采购了22架MQ-9B无人机，执行海上侦察任务，以解决燃眉之急。