美军无人机气象保障概述

徐陈磊，刘博，任毅，赵后亮

1.95894部队

2.陆军航空兵学院

作为当今世界首屈一指的军事强国，美国不断探索各种新的作战力量运用。无人机是未来不可缺少的空中作战单元，美军也在提升无人机的战场适应能力。天气因素对无人机能否完成作战任务至关重要，美军已发布《美国空军气象现代化战略计划》，将无人机气象保障纳入其保障体系。

在全球无人机领域，美国是最为先进的国家之一，也是实战中应用无人机最多的国家，而且具备相对完善的无人机气象保障体系。对美军无人机系统气象保障现状进行研究，分析其发展趋势，能够为我军无人机系统气象保障装备论证、技术研究、规范制定等工作提供参考，对提高无人机系统气象保障能力具有重要促进作用。

目前美军现役无人机数量和应用最多的机型有MQ-9“死神”、RQ-4“全球鹰”、RQ-170“哨兵”、MQ-1C“灰鹰”等无人机。MQ-9“死神”主要部署在克里奇空军基地及霍洛曼空军基地，RQ-4“全球鹰”部署在比尔空军基地。由于RQ-170“哨兵”无人机装备数量少，而RQ-4“全球鹰”号称能全天候执行作战任务，受气象环境影响较小，因此本文主要对MQ-9“死神”无人机的气象保障进行研究。

美军无人机系统气象保障现状

美军MQ-9“死神”无人机主要部署在克里奇空军基地及霍洛曼空军基地，第25作战气象中队及第432作战保障中队气象小队负责克里奇空军基地的气象保障，第25作战气象中队及第49作战保障中队气象小队负责霍洛曼空军基地的气象保障。

第25作战气象中队的任务

第25作战气象中队（25 OWS）驻扎在亚利桑那州图森市戴维斯-蒙山空军基地，负责美国西部11个州82个空中作战中心和作战保障中队气象小队的气象保障，以及美国南方司令部责任区的军事任务气象保障，为作战司令部责任区的空军、陆军作战计划制定和执行提供支援，提供区域和战区气象指导。具体地说，该中队就是为责任区的作战部队和军事基地提供全时段、全区域气象保障和空间天气保障，同时为44.1万余人以及价值1410亿美元的武器系统提供气象产品和资源保护保障，其中包括已部署的无人机装备。

克里奇空军基地和霍洛曼空军基地均位于第25作战气象中队责任区域内。第25作战气象中队使用联合环境工具包（JET2）或电话，向克里奇空军基地第432作战保障中队气象小队（432 OSS/OSW）和霍洛曼空军基地第49作战保障中队气象小队（49 OSS/OSW）发布基地所需的各种气象信息。

气象保障小队为美军无人机提供保障

无人机系统气象保障小队即432 OSS/OSW、49 OSS/OSW使用联合环境工具包接收第25作战气象中队发布的气象产品；协助第25作战气象中队对克里奇空军基地、霍洛曼空军基地终端机场的实况进行连续监测，并制作生成各种可视化产品，经联合环境工具包将气象信息发送给第25作战气象中队；根据本地实际天气情况及时修正第25作战气象中队提供的天气预报、天气预警和警报；任务期间，及时快速地提供战术标准的气象产品和信息；战时、突发事件及训练期间，为作战指挥员提供必要的气象产品和信息。

气象保障小队主要任务是前出进行地面观测，气象监测，接收第25作战气象中队发布的天气预报，并将其发送给空中管制部门、飞行监管部门和各级无人机部队指挥官。气象保障小队还承担第25作战气象中队的前方观测任务，获取气象雷达、闪电监测设备和非标准气象系统的数据，并采用各种软件工具整合处理数据，生成基于地理底图的各类可视化产品及机场短期气象预报产品，提供给第25作战气象中队。

图1 气象保障人员前出架设地面观测设备，获取实时气象信息。

图2 无人机正在避开浓积云区域。

影响美军无人机飞行的气象要素

强对流天气

危及无人机飞行安全的强对流天气主要有雷暴、飑、龙卷、冰雹、强降水等。雷暴会使无人机遭受雷击，对机载电子元件造成毁坏；飑一般伴随降水或冰雹，容易砸坏无人机机身及机载仪器；龙卷会导致无人机远程操控困难，甚至失去控制并坠毁；强降水会造成机载电子元件损坏，轻则导致作业失败，重则影响远程操控，致使无人机无法正常飞行。

风向风速

风是影响无人机飞行作业的主要因素，也是气象保障的重点对象。强对流天气是短时局部气象事件，能够预测和探测其发生的时间及范围，及时操控无人机避开危险区域，但风会时刻影响无人机的飞行作业，它对无人机飞行的影响主要体现在三个阶段。

一是起飞阶段。无人机起飞需要推力，然后逆风升空，所以通常在逆风和风速适宜的条件下才能顺利升空。升空过程要求不能有湍流、大的风切变、下击暴流等。因此，保障过程中需要把握风向风速、低层大气稳定性等因素；

二是执行任务阶段。任务执行阶段要求无人机飞行平稳，不要产生抖动、颠簸等现象，因此要求航线上没有大的侧风，风向风速基本稳定，中途没有湍流、大的风切变；

三是降落阶段。无人机降落受风向风速的影响最大，保障过程中要时刻注意分析并收集各类信息，综合研判给出准确的风向风速，以便无人机调整到正确的航向和飞行速度。

能见度

为了保证MQ-9“死神”无人机任务执行的效果，要求任务区域内垂直能见度始终保持在4800m以上。影响能见度的因素主要有烟、雾、霾、低云、沙尘、降水等。

空间天气

大型无人机都需远程控制，因此对地球磁层、电离层和热层等空间环境状态及其变化的了解至关重要。

图4 无人机操控员通过回传影像时刻关注天气变化。

美军无人机任务气象保障

执行任务期间，气象小队为无人机任务执行中队提供任务气象预报、气象简报及任务观测，并安排气象预报员到无人机任务执行中队工作，为其提供任务期间的气象保障。

任务气象预报员必须跟踪无人机飞行的整个过程。无人机飞行前2h制作飞行任务气象预报，其有效时间从第一架无人机起飞开始到最后一架无人机起飞后16h，任务气象预报才能结束。任务气象预报产品包括云预报产品、空间天气产品、卫星图像、雷达图像、无人侦察机发回的实时天气图像、起飞及降落时的天气预报、天气预警和警报等。

任务期间，气象小队根据任务气象预报内容，收集所有航线及飞行区域中影响飞行安全和任务执行的气象资料，并通知无人机飞行主管和任务执行部门。

当实际天气状况与预报结论或观测实况有巨大偏差时，需要气象观测员和无人机机载观测设备共同监测实况；当无人机操控员发现某些影响飞行安全、危及其他地面行动和资源安全的天气发生时，无人机操控员要根据实际情况将实况数据发送给气象小队。

美军无人机气象保障隶属美国空军气象保障体系，美国空军气象保障体系是一个整体系统，其中各个部分相互关联，不可分隔。无人机气象保障的成功，取决于各气象保障部队之间及时、可靠的通信，实现最大程度数据共享。美军无人机不仅大量部署于本土各空军基地，也遍布全球，美国空军在美国本土和海外均设置有作战气象中队，在特定区域建立了气象中心，这些机构特别是作战气象保障机构，长期驻扎在热点作战地区，连续研究和掌握当地天气变化规律，具有很强的快速反应能力，能为无人机长时间跨地域执行任务提供完备的气象保障。