未来空战：“机外传感站”无人机（OBSS ）计划及其与通用原子公司 XQ-67A 的广阔愿景（美空军机外传感站（OBSS）、机外武器站（OBWS）、XQ-67A）

2021 年 11 月 18 日，通用原子航空系统公司 (GA-ASI) 在无人机系统 (UAS) 技术领域实现了一个重要里程碑。 GA-ASI 采用两套复仇者（Avenger®）无人机系统（每套均配备洛马Legion Pod®），成功演示了如何将远程空中威胁数据传输至指挥中心。这一壮举标志着首次利用行业资助的资产，通过先进的算法来展示被动捕获的传感器数据的融合。

GA-ASI 高级项目高级总监 Michael Atwood 强调了这一成就的重要性，他表示：“这次由行业资助的首次飞行测试展示了 UAS 平台和传感器提供融合传感器数据的成熟能力。” GA-ASI 和洛克希德·马丁公司之间的合作取得了可喜的成果，表明具有先进传感功能的协作自主平台具有增强持久、共享空域态势的潜力。

在南加州高沙漠上空的两个小时飞行中，配备军团吊舱的复仇者无人机检测到附近有多架快速移动的飞机。 Legion Pod 的 IRST21® 红外搜索和跟踪系统与洛克希德·马丁公司的融合软件相结合，实时无缝集成两个吊舱的传感器数据。随后，复仇者联盟将这些融合数据传输到地面站，展示了协作工作的有效性。

洛克希德·马丁公司传感器和全球保障高级项目总监 Scott Roberson 强调了这一成就的重要性，他表示：“这是多架自主飞机上的 IRST 系统首次向地面用户提供合并的空中威胁数据。”这些进步有助于制定通用作战图，从而增强跨领域联合作战的态势感知。

本次演示中展示的融合技术此前曾在今年早些时候的“北方边缘”作战演习中进行过测试，当时该技术被集成到配备 F-15 的军团吊舱和数据链中。 Legion Pod 是一种经过验证的远程无源 IRST 传感器，已部署在各种平台上，包括不同类型的“复仇者”无人机。随着生产已经开始，Legion Pod 随时准备在紧急情况下根据美国政府客户的判断来执行现实世界的任务。

未来，洛克希德·马丁公司计划扩大军团吊舱技术的应用，即将进行的测试旨在将其与 F-16 进行集成，并探索 F-15 和 F-16 之间的传感器融合。该传感器的开放式设计有助于支持联合全域作战要求，适应替代数据链路架构。

此外，IRST 还提供了雷达的补充功能，可以被动扫描威胁而不发射电磁辐射，从而降低向对手发出警报的风险。当集成到多个联网并向前运行的“机外传感站”无人机（Off-Board Sensing Station，OBSS）中时，IRST 系统可以快速对潜在威胁的位置进行三角测量。然后，这些信息可以转发给战斗机、防空系统或其他无人机，以进行有效的对抗。

Legion Pod 传感器的**开放任务系统 (OMS) **架构允许跨不同飞机平台快速集成，从而降低与新平台集成工作相关的复杂性和时间安排。这种多功能性强调了该技术在满足不断变化的任务需求方面的适应性。

GA-ASI 是一家领先的遥控飞机系统设计商和制造商，不断突破无人驾驶航空领域的创新界限。凭借以捕食者（Predator®） RPA 系列和 Lynx® 多模式雷达为代表的良好业绩记录，GA-ASI 始终致力于提供配备集成传感器和数据链路系统的长航时、具有任务能力的飞机。

同样，全球安全和航空航天公司洛克希德马丁公司继续引领技术系统和服务的进步。洛克希德·马丁公司在全球拥有约 114,000 名员工，其对创新的承诺凸显了其在塑造航空航天和国防未来方面的关键作用。

美国空军分享了对机外传感站（OBSS）计划的新见解，揭示了其秘密发展和目标，这是一项重大启示。此次披露是在通用原子公司的 XQ-67A 无人机首次飞行之后进行的，XQ-67A 是根据 OBSS 计划开发的无人机。值得注意的是，一种名为“机外武器站”（OBWS）的伙伴无人机的存在已得到承认，该无人机配备了增强的性能和武器部署能力，尽管其目前的状态仍然笼罩在神秘之中。

1 隐形守护者：探索 OBSS 计划和 Gambit 无人机的神秘世界

自两年多前启动以来，OBSS（进攻性对空传感器系统）计划一直处于保密状态，使得分析师和爱好者只能从有限的信息中拼凑出其目的和功能。 OBSS 最初被认为是旨在扩大载人战斗机传感器覆盖范围的努力，特别是在空对空任务中，现已暗示将重点关注红外搜索和跟踪（IRST）系统等尖端技术。

通用原子公司是无人机系统领域的先驱，通过其隐形“复仇者”无人机一直处于展示 OBSS 相关功能的最前沿。这些配备吊舱 IRST 传感器的复仇者无人机与其他各种平台一起参加了严格的真实和模拟测试场景。这些测试特别深入研究了自主和人工智能支持的作战领域，特别是在空对空作战场景中。

IRST 的重要性在于其不受射频干扰的影响，并且能够检测避开传统雷达检测的隐形目标。在隐身技术在有人和无人飞机以及巡航导弹中激增的时代，IRST 在态势感知方面提供了至关重要的优势。此外，它们的被动扫描功能降低了向对手发出警报的风险，提供了更隐蔽的监视手段。

部署多架配备 IRST 的 OBSS 无人机在网络环境中运行具有巨大的战略价值。通过对潜在威胁的位置进行三角测量并将这些信息迅速转发给战斗机、防空系统或其他无人机，OBSS 有能力彻底改变态势感知和响应机制。

除了 IRST 之外，OBSS 无人机还可以集成大量其他传感器，包括模块化雷达和电子监视措施套件。此外，它们可能在推进合作自主概念方面发挥关键作用，其中无人驾驶战斗机与有人平台无缝协作。这些无人机可以充当分布式传感器节点、电子战资产，甚至可以在人类操作员的监督下执行动能攻击。

图：通用原子航空系统公司 (GA-ASI) Gambit 1 自主传感平台的艺术渲染。图片：GA-ASI

2 红外搜索和跟踪 (IRST) 系统：彻底改变现代战争和监视

红外搜索和跟踪（IRST）系统的开发和部署代表了军事监视和作战策略领域的关键进步。与依靠无线电波来检测和跟踪目标的传统雷达系统不同，IRST 系统利用红外技术来识别和监控热特征。这种方法在隐身性和精确性方面具有显着优势，使 IRST 系统成为现代战争武器库中的重要组成部分。本文深入探讨了 IRST 系统的演变、运行机制、战略重要性和未来前景，全面概述了它们在塑造当代和未来军事能力中的作用。

2.1 历史沿革与技术发展

IRST 技术的诞生可以追溯到冷战时期，即 20 世纪 50 年代和 1960 年代左右，当时超级大国之间的紧张局势不断升级，对先进监视和瞄准系统的需求变得显而易见。主要目标是设计一种能够探测飞机而不发出可能被敌人拦截或干扰的可探测信号的系统。第一代 IRST 系统很初级，提供的范围和精度有限。然而，红外技术在隐形作战中的潜力是不可否认的，并引发了持续的研究和开发。

几十年来的重大技术进步极大地提高了 IRST 系统的功能。现代 IRST 系统配备了高灵敏度红外传感器和先进的信号处理算法，即使在具有挑战性的环境条件下，也可以远距离检测和跟踪多个目标。将 IRST 系统集成到战斗机、海军舰艇和地面监视平台中，显着增强了探测能力，同时又不影响这些资产的隐身性。

2.2 运作机制及优势

IRST 系统的工作原理围绕着检目标体发射或反射的红外辐射。每个温度高于绝对零的物体都会发出红外辐射，这些系统可以检测和分析。 IRST 系统的核心是其红外传感器，通常是冷却或非冷却焦平面阵列，能够检测物体与其背景之间的细微温度差异。

IRST 系统相对于雷达的主要优势之一是其无源特性。由于 IRST 系统不发射任何辐射，因此敌军几乎无法察觉它们，从而提供了显着的隐形优势。这一特性在空对空作战场景中特别有用，在空对空作战场景中，避免被发现可能是成功与失败的区别。此外，IRST 系统不受雷达干扰和欺骗技术的影响，使其在电子战环境中可靠。

2.3 现代战争中的战略重要性

IRST 系统在现代战争中的战略重要性怎么强调都不为过。在空战中，配备 IRST 的战斗机可以在视距之外探测并交战敌机，而不会暴露其位置。这种能力对于获得空中优势至关重要。在海战中，IRST 系统可以检测和跟踪反舰导弹和隐形飞机等来袭威胁，提供关键的早期预警信息。

此外，IRST 系统与雷达和电子战系统等其他传感器技术的集成可以实现全面的态势感知，从而增强决策和战术规划。在传统雷达系统受到损害或无效的环境中有效运行的能力凸显了 IRST 技术在当代冲突场景中的战略价值。

2.4 未来的前景和挑战

IRST 技术的未来似乎充满希望，正在进行的研究旨在进一步提高灵敏度、范围和辨别能力。紧凑、节能系统的开发将实现跨一系列平台的更广泛集成，包括无人机（UAV）和小型战术单位。人工智能和机器学习算法的发展也为改进目标的自动检测和分类、减少操作员的认知负担和增加反应时间提供了机会。

然而，IRST 技术的进步并非没有挑战。隐形技术和对抗措施的日益复杂需要 IRST 传感器功能和信号处理技术的不断创新。此外，将 IRST 系统集成到现有和未来的平台中需要仔细考虑重量、功耗以及与其他系统的互操作性等因素。

3 探索通用原子公司的 XQ-67A OBSS 和 Gambit 无人机

通用原子公司开发的 OBSS（机外传感站）计划和 Gambit 系列无人机代表了美国空军无人机能力的重大飞跃。 OBSS 计划由空军研究实验室 (AFRL) 发起，旨在部署能够领先于战斗机的无人机，将目标信息和其他关键威胁数据传递回有人战斗机。

2024 年 2 月，通用原子公司推出了该项目的无人机产品 XQ-67A，并准备进入飞行测试。该飞行器是为空军协同作战飞机 (CCA) 计划提出的 Gambit 系列飞机的一部分，展示了无人驾驶作战飞行器的未来，重点关注速度、加速设计流程和实质性能力增强。

2021 年 10 月，AFRL 授予通用原子公司和 Kratos 相同的价值 1770 万美元的 OBSS 开发合同，开发周期为 12 个月。通用原子公司提交的产品“Gambit”经过了严格的设计审查，最终决定继续生产和飞行测试。 OBSS 计划被描述为寻求一种维护成本低的模块化、消耗性无人机，旨在通过飞行演示验证可消耗级飞机的低成本设计和制造方法。

通用原子公司于去年 3 月推出的 Gambit 无人机系列展示了独特的无人机设计方法，强调模块化和执行各种任务的能力。 Gambit 系列围绕通用核心模块构建，包括多种不同的飞机，每种飞机均设计用于特定任务，例如侦察、战斗、训练和隐形任务。这种模块化方法，其中一个通用的 Gambit Core 封装了基本功能，并占各种型号价格的大约 70%，旨在降低成本、提高互操作性并加强变体的开发。四个初始模型——Gambit 1（侦察和监视无人机）、Gambit 2（空对空战斗机）、Gambit 3（训练工具）和 Gambit 4（战斗侦察模型）——展示了多功能性无人系统可以为现代空战和侦察任务带来的战略能力。

这种无人机系统的创新方法将 OBSS 计划的战略能力与 Gambit 系列的模块化设计相结合，凸显了军事航空领域的重大转变。通过利用先进的传感、自主操作和模块化设计，这些项目旨在增强美国空军执行复杂任务的能力，提高效率、安全性和战术优势。

XQ-67A OBSS 设计和 Gambit 无人机之间的联系虽然没有得到官方证实，但通过通用原子公司的各种元素和披露强烈暗示。 XQ-67A 是为空军研究实验室的机外传感站 (OBSS) 项目开发的，与 Gambit 系列无人机共享关键设计原则和技术基础。 OBSS XQ-67A 和 Gambit 无人机的模块化和适应性设计方法证明了这种联系。

通用原子公司的 Gambit 系列由围绕通用核心模块开发的无人机组成，旨在执行多种任务，包括空战、侦察和监视。这个通用核心模块封装了起落架、航空电子设备和其他关键系统等基本功能，在各种型号的成本和设计中占据了很大一部分。 Gambit 系列的模块化特性可实现规模经济、互操作性和简化变体开发。

OBSS 计划旨在制造一种能够在战斗机之前飞行以中继目标和威胁数据的无人机，与 Gambit 无人机提供的战略能力相一致。 XQ-67A 专为 OBSS 计划而设计，具有 Gambit 系列核心的模块化、低成本和适应性强的设计理念。这种协同作用表明 XQ-67A 和 Gambit 无人机的技术和设计方法存在显着重叠，表明通用原子公司采取了更广泛的战略，在不同的军用无人机项目中利用通用系统和设计理念。

图：GA-ASI 的 Gambit 系列飞机的艺术渲染图。图片：GA-ASI

4 OBSS 的起源：从 LCAAT 到突破性技术

OBSS 的根源可以追溯到 2014 年启动的空军研究实验室 (AFRL) 低成本可飞行飞机技术 (LCAAT) 计划。AFRL 航空航天系统理事会的领军人物 Doug Meador 详细阐述了这些系统的演变，强调飞行器框架内的自主性、传感器和武器有效载荷以及通信的集成。 LCAAT 计划尤其催生了低成本可攻击演示机 (LCASD) 项目，根据该项目，空军推出了 XQ-58 Valkyrie 无人机，标志着自主协作平台 (ACP) 的开始。

OBSS 计划从 LCASD 过渡而来，借鉴了经验，旨在通过低成本可消耗飞机平台共享（LCAAPS）战略重新定义飞机采购。 OBSS 项目经理 Trenton White 强调了 LCAAT 背后的意图，即促进多方面的航行器开发方法，在证明航行器准备就绪的情况下集成先进技术。

5 创新飞机采购：转向快速、经济高效的开发

LCAAPS 计划标志着向更加动态和高效的飞机开发方法的关键转变，挑战了传统繁琐的流程。通过采用汽车和其他行业的做法，空军旨在提高上市速度，同时减少与军用飞机开发相关的成本上升和延误。这种方法有望彻底改变飞机的概念化和制造，利用开放系统进行硬件和软件集成，从而加速实现作战能力的进程。

OBSS 和 OBWS 在 LAAPS 下作为不同但互补的概念出现，OBSS 侧重于续航力和传感器容量，OBWS 侧重于速度、机动性和打击能力。这种分歧凸显了空军利用标准化组件和系统的战略，类似于汽车行业的生产线方法，以促进不同飞机型号的快速组装和部署。

6 OBSS 和 OBWS：模块化协作战斗机的愿景

OBSS 的首次飞行和 OBWS 的存在强调了空军对探索模块化和协作战斗机解决方案的承诺。虽然 OBSS 充当“猎人”，收集情报并提供监视能力，但 OBWS 作为“杀手”的潜力，配备与对手交战，代表了无人机作战战略的重大进步。两种无人机使用通用底盘或核心的概念证明了创建多功能、可扩展且经济高效的战斗平台的富有远见的方法。

通用原子公司于 2022 年推出的 Gambit 系列无人机符合 OBSS 的基本原则，表明这两项举措之间存在共生关系。 AFRL 通过 OBSS 和 OBWS 倡议倡导的模块化概念反映了空军协同作战飞机 (CCA) 计划的目标，该计划强调负担得起的大规模生产和快速部署，以满足未来的作战需求，特别是在太平洋地区的潜在冲突中。

7 未来之路：发挥 OBSS 和 OBWS 的潜力

美国空军研究实验室 (AFRL) 通过其机外传感站 (OBSS) 计划和机外武器站 (OBWS) 计划积极致力于推进模块化无人机技术。这些努力代表着在增强无人机在各种军事行动中的能力和应用方面取得的重大进展。

OBSS 项目专注于开发无人机的先进传感功能，使它们能够从周围环境中收集有价值的信息。这包括集成摄像头、雷达、激光雷达和其他遥感设备等传感器，为无人机操作员和军事人员提供全面的态势感知。通过为无人机配备这些传感功能，AFRL 旨在提高其有效执行侦察、监视和情报收集任务的能力。

此外，OBWS 计划虽然更加神秘，但建议开发可以通过无人机远程部署和控制的机外武器系统。这代表了无人机战争的重大进步，使无人机能够精确、敏捷地攻击目标，同时最大限度地降低人类操作员的风险。

AFRL 对推进无人机技术的工作强调了其在现代战争中保持技术优势的承诺。通过投资模块化无人机平台和场外系统，空军旨在增强其作战能力并领先于潜在对手。

技术特性方案表：

计划/倡议	机外传感站 (OBSS)	机外武器站 (OBWS)
目的	无人机先进传感能力的开发	无人机外武器系统的开发
技术集成	摄像头、雷达、激光雷达、遥感设备	武器系统、遥控系统
应用领域	侦察、监视、情报收集	精准瞄准、空战
主要特征	全面态势感知，实时数据采集	远程武器部署，最大限度地降低人类操作员的风险
意义	增强无人机在军事行动中的能力	推进无人机作战，保持技术优势

该方案表总结了 AFRL OBSS 计划和 OBWS 计划的关键技术特征，重点介绍了它们的目的、集成技术、应用、关键特征以及在推进无人机技术军事应用方面的意义。

美国空军研究实验室 (AFRL) 通过其机外传感站 (OBSS) 项目和相关但更为神秘的机外武器站 (OBSS)，在先进模块化无人机技术的开发和应用方面取得了重大进展。 OBWS）倡议。这些努力象征着军用航空向敏捷性、适应性和创新的更广泛转变，有望在未来几年重塑空战。

最初处于操作保密状态的 OBSS 计划最近因通用原子公司的 Gambit 无人机预计将于 2024 财年上半年进行首次飞行而成为头条新闻。这一里程碑是 AFRL 雄心勃勃的项目的一部分，该项目旨在展示无人驾驶飞机高水平的自主性和先进的传感器套件能够超出当前一代战斗机的视线范围，从而增强态势感知和瞄准能力。

OBSS 计划的进展与低成本可消耗飞机平台共享 (LCAAPS) 计划密切相关，该计划旨在基于通用核心底盘创建多种飞机变体。这种策略通常被 AFRL 描述为“属/种”方法，具有多种用途。首先，它能够在利用共享基础的同时快速开发具有不同功能的多样化系统系列。其次，它强调向模块化、具有成本效益的解决方案的战略转变，以适应不断变化的作战需求。

图片：GA-ASI 的可认证地面控制站 (CGCS) 设计用于与遥控驾驶飞机系统 (RPAS) 配合使用，特别是 MQ-9B SkyGuardian/SeaGuardian——世界上第一个设计和制造用于在非隔离空域飞行的 RPA。其架构将飞行和关键任务功能分开。飞行关键功能是使用运行 GA-ASI 可认证设计保证级别软件的现成航空电子设备和飞行计算机来执行的。 CGCS 采用柯林斯航空航天公司的 Pro Line Fusion® 集成航空电子系统、Abaco FORCE2C 飞行计算机以及 MQ-9B 的所有传感器和附加有效载荷控制。其通用操作画面 (COP) 和改进的显示技术提供了显着改进态势感知并减少飞行员的工作量。其直观的界面可帮助飞行员更快、更轻松地识别潜在危险情况，从而增强决策过程。 2019年，CGCS成功完成了MQ-9B的首次端到端飞行。

CGCS 可以改装为现有的美国空军、美国国土安全部、英国皇家空军、意大利空军、法国空军和 NASA 固定设施以及部署的移动 GCS 掩体。

OBSS 与 LCAAPS 计划的整合表明 AFRL 共同努力，最大限度地提高无人机技术开发的效率和多功能性。通过建立一个共同的核心底盘，LCAAPS 计划简化了多种飞机型号的设计和制造流程。这种通用性允许跨不同平台共享组件、子系统和制造技术，从而减少开发时间和成本。

此外，“属/种”方法意味着设计无人机平台时采用类似分类学的方法，其中核心底盘充当属或共同祖先，从中衍生出各种物种或专门变体。这种模块化框架支持快速原型设计和迭代，以及新技术和功能的整合。

此外，强调成本效益是 AFRL 战略的一个重要方面。通过利用模块化设计和共享组件，LCAAPS 计划旨在降低无人机系统的整体生命周期成本。这不仅使无人机技术更易于使用，而且还具有更大的可扩展性和灵活性，可以适应不同的任务要求。

总体而言，OBSS 与 LCAAPS 计划的集成代表了一种推进无人机技术的整体方法，包括传感器开发和平台设计。通过采用模块化、成本效益和适应性，AFRL 旨在保持无人机系统开发的前沿，并满足现代战争不断变化的需求。

技术特性方案表：

计划/倡议	低成本可消耗飞机平台共享（LCAAPS）
目的	从通用核心底盘创建多种飞机变体
技术集成	共享组件、子系统、模块化设计
应用领域	具有不同功能的多样化无人机系统系列
主要特征	开发速度快、性价比高、适应性强
意义	设计和制造的效率以及无人机技术的多功能性