在短短几年内，三分之一的美国军队将由无人驾驶汽车组成。机器人飞机、直升机、船舶、潜艇、坦克、拖拉机和卡车将执行自动任务，并与人类一起工作。
许多无人驾驶车辆已经在国内外部署，特别是对于监视和侦察操作。根据Brookings机构，美国军队目前经营了超过12,000辆无人机（UGV）和超过7,000名无人驾驶航空公司（UVS）。此外，40多个国家正在积极购买或建造军事机器人。
去年，美国空军训练的无人机飞行员多于传统的有人驾驶飞机飞行员。随着有人驾驶的固定翼飞机变得不那么重要，这一趋势预计将在未来继续下去。
五角大楼计划在未来10年斥资数十亿美元开发新一代无人驾驶汽车，用于各种“危险、肮脏或沉闷”的陆地、海洋和空中应用。这些设备将需要各种最先进的机器人、传感器、电子设备、视觉系统、抓手、控制器、电池和其他组件。
无人系统为军队提供了许多好处。官员们估计，无人驾驶飞机的成本不到有人驾驶战斗机的一半，这主要是因为无人驾驶飞机缺少人力。例如，波音公司声称，其无人驾驶的X-45A战斗机的制造和运营成本仅为目前联合攻击战斗机的三分之一。
“无人驾驶系统不需要担心生命支持，并有助于减轻一些复杂性，”遥控航空摄影协会的特殊计划主任帕特里克·埃根表示，帕特里克·埃格··赫拉克·科技主任和无人机技术领先的专家。“大多数组件都不断发展，并且远远超过载人系统的局限性。”
“远程控制的空中，表面和水下无人驾驶车辆降低了水手和其他运营商的风险，”美国海军队的太平洋舰队的指挥官Javiral Robert Willard“加入罗伯特·威拉德队”。“我们看到无人驾驶车辆在载人车辆中具有很大优势的环境。有时候，无人驾驶车辆可能更具价格实惠，更简单，仍然满足我们的需求，因此避免了载人平台的必要性。“
威拉德在空军的同事们完全同意。事实上，他们最近公布了一项长期战略计划，要求发展无人战斗战斗机、轰炸机、货物运输和空中加油机。
无人机的形状和大小各不相同，从只有几盎司重的微小昆虫，如BAE系统公司的“蜻蜓”，到诺斯罗普·格鲁曼公司的“全球鹰”，这是一架小型客机的大小，重达10,000磅。目前，大多数车辆都由士兵远程监控和控制。伊根指出:“所有系统都有一个人进入或在循环中。”
但是，在未来，许多军用机器人将会自动操作。伊根表示:“目前最大的障碍是感知和避免(技术)。”美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)的无人机项目办公室目前正在制定有关小型无人机系统(SUAS)的新法规。这些规定将于2012年发布。
“(法规)将使SUAS的商业用途成为可能，”Egan指出。它还将允许军用无人机在国家领空飞行。这将为新的非军事应用开辟市场，如无人驾驶货运飞机、作物喷粉机和广告飞艇。
多样化的应用程序
无人驾驶军用车辆行业目前由航空航天应用主导。大多数无人机都是固定翼飞机，但也有几架旋翼飞机和气垫船的变种在生产中。“一些无人机系统(UAS)就像遥控模型飞机一样简单，”伊根说。“另一个极端是有自动驾驶仪的飞机，可以通过卫星远程操控。”
根据蒂尔集团的说法，无人机代表了全球航空航天行业最具活力的增长部门。史蒂夫·扎洛加(Steve Zaloga)是一名高级分析师，他最近完成了一项关于这一主题的研究。他声称，未来10年，无人机的支出将增加一倍以上，从每年49亿美元增加到115亿美元。
扎洛加表示:“大部分业务将涉及传感器和控制系统的制造。”“机身本身的成本通常不到整个系统成本的四分之一。它的价值在于电子设备，而不是机身。
“过去的大多数无人机活动专注于侦察和监督应用，”Zaloga指出。“在未来十年期间，重点将是开发罢工能力。战术无人机将在未来十年内为电子制造商提供一些最佳机会。“
未来的发展努力将试图把大飞机能力带到越来越小的无人机。visiongain的国防工业分析师丹尼尔·哈里森(Daniel Harrison)预测:“对小型无人直升机的需求将会增加。”“更小、更轻的无人机也成为一种趋势，可以从士兵的背包中发射。”
具体来说，对微型和微型飞行器的兴趣正在增加。迷你飞行器的翼展从6英寸到10英尺不等。微型飞机翼展不到6英寸，外形通常类似昆虫。
无论未来无人机的规模和范围如何，对先进电子设备的需求仍将很大。“无人机电子市场将稳步增长，特别是在合成孔径雷达、信号情报和电子战系统方面的快速增长和机遇，”Zaloga说。
国际无人驾驶系统协会的研究分析师Lindsay Voss说:“当第三代无人机在几年后开始出现时，将会有更多的即插即用平台，可以执行不同类型的任务。”“例如，将会有更多基于开放架构软件和传感器的平台。这将有助于简化工作，降低成本。”
为了加快部署和降低成本，无人机制造商迫切希望适应和整合现有的商业产品，如GPS系统。布鲁金斯学会(Brookings institution) 21世纪国防计划(21st Century Defense Initiative)主任彼得·辛格(Peter Singer)说:“随着这些日常用品的制造成本降低，集成变得更容易，摩尔定律(Moore’s Law)在这里发挥了作用。”辛格最近出版了一本名为《摩尔定律》(Moore’s Law)的书 《连线》杂志的战争 。
然而，当无人驾驶军用车辆使用的技术与相机、手机、笔记本电脑和其他消费电子产品广泛使用的技术相同时，安全漏洞的风险就更高了。辛格认为，随着军方使用更多现成的硬件，它需要在数据加密和敏感组件屏蔽方面做得更好。
直到最近，大多数无人驾驶军事活动都集中在空中系统上。但是，地面机器人代表了一个快速增长的市场。
“伊拉克UGV系统的成功导致对该技术的投资增长，”哈里森说。“因为52％的伤亡人员与敌人有第一次接触，机器人是解决这个问题的明确解决方案。
Harrison补充道:“现在的趋势是更小、更轻、更便携。“半自动操作将变得更加重要。这将使无人驾驶飞行器在减少操作员投入的情况下实现任务目标，并在通信链路丢失时自行运行。”
WinterGreen研究公司预测，军事机器人市场将从2009年的8.31亿美元飙升至2016年的97亿美元。“军用地面机器人通过传感器、摄像头和武器(帮助执行任务并在士兵巡逻时保护他们不受伤害)保护士兵，”WinterGreen Research的总裁苏珊·尤斯蒂斯(Susan Eustis)说。
ugv的应用包括运送部队和在崎岖的地形上搬运重物，以及化学和生物武器检测、爆炸物处理(EOD)和远程武装战斗。
最广泛部署的UGV之一是PackBot，由Irobot Corp.该公司最近将其3,000个战术移动机器人提供给美国军队。跟踪的设备可以轻松爬楼梯，瓦砾和粗糙的地形或通过狭窄的扭曲段落导航。它具有多种模块化配置，可实现广泛的步兵支持和eod任务。
iRobot制造总监比尔•埃姆斯(Bill Ames)表示:“这款机器人使用商用现成的摄像头和传感器，将视频、音频和数据流传回操作员。”PackBot还配备了一个游戏风格的手控制器，可以更快地训练，也更容易在野外操作。”
美国国防高级研究计划局(DARPA)正在研究各种各样的新型UGV项目，比如腿队支持系统(LS3)。四足机器人车辆与传统的轮式或履带式车辆有显著不同。
工程师正在为美国海军陆战队开发设备，并期望在2012年底开始运作原型。“努力研究步行机器人，但不在系统层面，”Darpa发言人Mark Peterson说。“在绩效方面的关键挑战是通过20英里的队长义务概况携带400磅的有效载荷，包括在24小时内行走，运行和休息，无需为平台提供服务。[另外]，整个系统，包括有效载荷和燃料，不能重量超过1,250磅。“
与ugv和无人机不同，海上无人驾驶车辆(UMV)市场仍处于起步阶段。“从技术上讲，它是三个无人军用车辆市场中最不成熟的，”哈里森说。“它目前的市场规模只有8500万美元，但却是增长最快的部分。
哈里森指出:“由于对情报、监视和侦察、反潜战和部队保护的需求增加，增长势头强劲。”此外，用于港口和港口安全、边境安全和海上安全的国土安全支出也在增加。”
关键UMV类别包括无人面的表面容器（USV）和无人驾驶水下车辆（UUV）。“许多最简单的只是让传感器和遥控装置塞进船上，[潜艇或鱼雷]插入，”歌手解释道。“然而，许多人认为大海实际上是一个比陆地更困难的环境。”例如，波浪和电流可能是不可预测的，而盐水可能非常腐蚀，对敏感的USV电子。
“距离、耐力和通信的限制会限制任务能力，”哈里森补充说。“电池技术将发挥重要作用，因为对续航里程和续航时间的需求不断增加，正导致更大的无人潜航器设计。海军工程师正在试验先进的锂离子电池技术和燃料电池，以提高速度和航程。”
组装的挑战
传统上，大多数无人驾驶的军用车辆都是手工制造的。那是因为生产量相对较小。
例如，去年iRobot公司组装了大约800个PackBots。艾姆斯说:“PackBots是在一条平衡的生产线上手工组装的，该生产线由流向最终集成和测试站的子组装单元组成。”“机器人不是用来组装PackBot的。
“所有包装都在相同的装配线上构建，”AMES添加。“根据需要重新平衡该行以允许产品配置的变化。子组件是适度复杂的。有几个子组件，包括底盘，臂，头和收音机。这些中的每一个都有多个组件。“
随着无人驾驶汽车在军事上变得越来越重要，其产量每年都在增长。传统上制造载人系统的制造商正在将许多相同的装配原理应用到他们的无人生产线上。
诺斯罗普·格鲁曼航空航天系统公司(Northrop Grumman Aerospace Systems)的无人军事系统生产主管Don Gaw指出:“在几乎所有情况下，无人机都是建立在多模型混合装配线上的。”该公司生产全球鹰固定翼飞机和Fire Scout直升机。“这些线与载人飞行器是分开的，就像不同的载人飞行器是分开的。
“然而，无人机面临的挑战之一是任务的无限变量，因此无人机平台可以经历许多变化，”Gaw指出。“在过去，飞机通常是分段建造的，当发现改进或任务变化时，它们会被安排在某个分段‘切’下来。
Gaw解释说:“无人机本质上更具有流动性，因此，‘螺旋’变化决定了有效载荷的定制配置。”“有时，一个平台适合执行多个任务，但可能需要改变机身，如机翼、齿轮、除冰或其他变化。当这些是具体的，需要不同的工具，特别是如果他们是为一个特定的客户，一个单独的线将被考虑。”
随着未来无人机需求的增加，许多制造商将渴望使用自动化来简化生产。德事隆系统(Textron Systems)旗下运营部门AAI公司(AAI Corp.)的制造总监吉姆•格洛瓦奇(Jim Glowacki)称:“这一直是一个考虑因素。”“但是，为了实现更多的自动化以提高生产效率，投资回报率(ROI)需要大量的产量。”
Glowacki的公司目前每年生产大约100架无人机。它最流行的型号是RQ-7B影子，一种战术飞机，翼展14英尺，被美国陆军和海军陆战队使用。
Glowacki补充说:“自动化水平有了相当大的提高，尤其是在复合材料领域，这方面已经得到了评估。”“(然而)成交量还不够高，不足以证明初期投资成本的合理性。随着安装成本或资本成本下降，技术变得更加稳定，同时产量增加，它(将)成为绝对的替代选择。”一个
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