Global-Hunter全球猎人高超声速无人平台
Global-Hunter—“全球猎人”
高超声速无人侦察/攻击平台
引言
随着航空技术的不断进步，尤其是人类在吸气式冲压发动机、先进气动布局设计、可重复使用热防护技术领域的不断突破，高超声速飞行已不再是一个遥远的梦想。纵观人类的航空发展史，追求“更高、更快”的飞行目标一直都是航空工程师难以割舍的梦想。然而，强调多用途、高机动、隐身性能的第四代作战飞机的出现似乎模糊了这个目标，与追求“更高、更快”的飞行梦想渐行渐远。然而，四代机以后呢？谁能代表未来作战飞机的发展趋势？无人机？高超声速飞机？还是“4++”—增强型四代机？……。
随着无人机及其相关技术的突飞猛进和高超声速技术的不断成熟，以及人类对于临近空间——这个尚未被占领的神秘战场的高度关注，可以想象：集无人驾驶、高超声速飞行、临近空间作战等特征为一身的飞行器，势必成为航空和武器装备领域的重要发展方向。
Global-Hunter——“全球猎人”高超声速无人侦察/攻击平台正是基于以上分析，并立足于未来20-50年的航空各领域前沿技术的发展，提出的一种关于未来作战飞行器的概念设想。
Global-Hunter技术参数
翼展30m最大燃油航程23000km
机长42m升限50km
机高7.0m最大飞行速度M10
最大起飞重量110t巡航飞行速度M5-M6
有效载荷重量10t最大载重航程19000km
空机重量55t巡航高度40km
燃油重量45t起飞距离1400m
单台最大推力450KN着陆距离：1200m
Global-Hunter仅依靠自身携带的发动机就能够完成从起飞、亚音速、跨音速、超音速和高超音速飞行到降落的全过程，能够以M5-M6的巡航速度驰骋在30km—50km之间的高空。还能以最大飞行速度M10进行突防侦察或攻击，19000km的航程使其可以从本土起飞，飞抵全球任何地区，拥有远程快速部署、突防侦察与精确打击能力。能深入敌纵深对关键目标或“时间敏感”目标进行有效侦察与打击。
Global-Hunter 以其无与伦比的速度优势，在瞬间跨越巨大时空，使对方的防空系统无法获得足够的反应时间对其进行预警。高达M10的突防速度，使大多数拦截武器望洋兴叹。因此，Global-Hunter具有突防能力强，被拦截概率低，能够达到出其不意的攻击效果，成为名副其实的“全球猎手”。
Global-Hunter以其临近空间的作战高度优势和快速反应优势，不仅能够对地面目标进行打击，还可以对其他临近空间飞行器，如高空长航时无人机、临近空间飞艇等进行有效攻击。Global-Hunter高达30-50km的飞行高度，使其能够作为一种优秀的攻击平台用于“对天作战”，攻击低轨卫星和其他航天器。因此，它将成为未来高技术战场的主角，“独步”空天一体化未来战场。
猎手猎杀目标时还需要有强有力的武器才能成功，Global-Hunter将安装高精度的光电/红外传感器和能够透过云层和和障碍物的三维激光/雷达成像传感器，从而使任何目标都无法遁形。Global-Hunter携带的高超声速导弹能以极高的马赫数飞行，借助速度以获取巨大的动能，通过直接碰撞来猎杀目标。同时，高速飞行产生的超激波能够在与目标未接触之前，将目标粉碎形成破片，从而扩大了攻击范围，增强了杀伤威力。
图4 Global-Hunter发射高超声速巡航导弹的假想图
巨大的作战效能来源于其优异的飞行性能，而优异的飞行性能来源于卓越的平台设计，Global-Hunter将采用一系列创新技术以提高飞机的总体性能，从而实现其巨大的作战优势。下图给出了Global-Hunter将要采用的一系列创新技术。在以下的几章中，将对这些创新设计进行详细的阐述。
一、高、低速兼顾的先进气动布局设计
Global-Hunter将气动布局与推进系统进行一体化设计，创造性地采用 乘波前体 + 翼身融合 + 边条翼升力面的无尾布局设计(如图5)，这种布局能够很好地兼顾低速、超声速、高超声速的飞行要求，同时最大限度地发挥发动机性能。
图6高、低速兼顾的先进气动布局设计示意图
Global-Hunter飞机的机身前体采用乘波体设计，借助先进的数值仿真和试验手段对机身前体的几何模线进行数字化设计，在超声速飞行时可以生成按精确角度分布的激波系，使激波产生的所有压力直接作用于飞机的下表面，由于上表面没有压力与之平衡，因此会产生额外的激波升力，同时乘波前体的前缘和上表面与激波同面，不会形成大的压力差，因此，阻力不会有太多的增加，飞机像骑在激波上飞行一样。因此，乘波前体构型在超声速飞行时具有比其他构型大得多的升阻比，非常适合于作远程高超声速飞行的飞行器。
虽然乘波体布局在超声速和高超声速飞行时具有优异的升阻特性，但在亚音速和起飞着陆时等低速条件下，气动性能较差，而且内部容积率偏低，很难满足燃油和其他电子设备的安装要求。对于高超声速飞机来说，不论你飞多高、飞多快，总要返回地面，如果在起飞或着陆时升力不足，滑跑速度将会很大，滑跑距离势必很长，飞机将难以控制。因此，为了改善飞机的低速性能、提高内部容积率，缓解高、低速之间的矛盾，Global-Hunter创造性地采用乘波前体、翼身融合和大后掠边条翼升力面布局有机融合的气动布局。
Global-Hunter机翼与机身采用高度地翼身融合设计，整架飞机没有明显的机翼与机身的分界线，这时机身也可以产生升力，从而增大了升力面积，而且光滑过渡的翼身融合体还可以降低气流的相互干扰，进一步降低阻力，同时增加了飞机内部可用空间，为燃油和其他设备的安装提供了充足的空间。
Global-Hunter的机翼形状从俯视图的角度来看，是一种典型的边条翼升力面布局，是由一个中等展弦比的基本机翼和一个大后掠边条翼组成的复杂平面形状的机翼构型。这种布局具有以下优点：
1.在亚声速大迎角飞行时具有非线性的涡升力特性，可以利用边条翼卷起的涡来提高大迎角飞行时的升力。与基本机翼相比，升力要增加很多，因此，可以有效提高Global-Hunter的起降性能和机动性能。
2.这种布局使得机翼的根部弦长很大，可以使用相对厚度较小的翼型来有效降低超音速时的波阻，提高了超音速飞行时的升阻比。同时，还使机翼内部空间增大，可以储存更多的燃油。较大的弦长还提高了雷诺数，减少了亚、跨、超声速飞行时的摩擦阻力，在超声速和高超声速时也能保证较高的气动特性。
3.这种布局可以使气流在较长的距离方向上产生升力，从而减弱音爆；可以实现沿弦向和展向的均匀气动载荷，减小根部弯矩，对结构强度有利。
对于超音速飞机来说，超音速飞行时气动焦点将大幅后移，从而使纵向稳定性过大，导致配平阻力增大，同时降低了纵向的操纵性。以往的解决方法是通过在机头加装可伸缩、展开的扇形鸭翼，亚音速时伸缩进机身，超音速时打开，来调节超音速时气动中心的移动。然而这样的设计破坏了结构的完整性、连续性，给气动热防护带来难度。因此，本方案采用另一种思路：人类现有的主动飞行控制技术已经可以将飞机设计成亚音速是静不稳定的，即重心位于焦点之后，这时通过先进的控制增稳系统来提供亚音速飞行时的稳定性与操纵性；超音速飞行时，焦点后移至重心的后面，这时飞机又变成静稳定的，从而有效地解决了这个难题。这种放宽静稳定性设计还可以减小飞机的配平阻力，增加升阻比，提高巡航效率。
Global-Hunter与现有高超声速飞行器最显著的不同还在于进气道的设计：现有的高超声速飞行器普遍采用乘波体布局和矩形截面的楔形进气道组合设计，利用机头前缘产生的激波直接打到超然冲压发动机的内壁，生成一串斜激波，利用其特殊的乘波构型对流入进气道的气流进行预压缩，以实现对进气的控制。
与此不同的是，Global-Hunter采用的是直接进气方式：位于机身两侧的圆柱形进气道的前端直逼机身的前缘，这样避开了机头激波的影响，使自由来流能够直接“灌”入进气道。可前后移动的激波调节器(一个可沿机身轴线前后移动的激波锥)使高超声速飞行时激波锥产生的圆锥面形激波，刚好打在超燃冲压发动机的环形壁面，生成一串斜激波，使流经燃烧室的气流仍为超声速流，以达到超燃冲压发动机的工作要求，实现对气流的与压缩与燃烧室流场的控制。
圆柱形进气道加可前后移动的激波调节器设计，将优于传统的矩形截面，主要体现在以下几个方面：首先，圆形燃烧室承受热压力的能力要高于矩形燃烧室；其次，在相同的尺寸下，圆形较矩形有更大的气流捕获面积；再次，圆形燃烧室能够扩大燃烧面积、均匀受热，避免矩形燃烧室的角流效应和热量在角点的积聚，因此，效率更高；最后，由于圆柱形的结构特征，能够很好地与其他圆柱形发动机在结构上融合在一起。
对于高超声速飞行器来说，高马赫数飞行时会产生巨大的气动加热，驾驶舱玻璃将难以忍受如此高的温度，“乘波”外形的机头也无法提供给飞行员在起飞、降落时足够的视野，而且，突起的驾驶舱也增加了飞行阻力。采用无人驾驶飞行的Global-Hunter能够避免以上问题，由于是无人驾驶，因此可省去与之相应的生命保障系统，减轻飞机重量，降低了系统复杂度，使机体更加简洁、流畅。由于避免飞行员生理条件的限制，飞机的设计约束更少了，机动性和加减速性能可以得到更大的提高。
二、脉冲爆震/超燃冲压组合发动机
Global-Hunter的飞行马赫数非常宽：从零速度起飞，要跨越亚声速、跨声速、超声速、高超声速四个飞行阶段，要从稠密的大气层冲向空气稀薄的临近空间。因此，能够在很宽的飞行M数范围内都具有高比冲的发动机，是突破高超声速飞行的关键。吸气式发动机比火箭发动机的比冲要高的多，但是一种吸气发动机只能在一段M数范围内工作，需要将多种吸气式发动机组合在一起，接力工作，才能实现从0—10M的高效率飞行。
目前国际上普遍采用两种组合循环发动机：基于涡喷发动机和冲压发动机的组合循环发动机(TBCC)，基于火箭发动机与冲压发动机的组合循环发动机(RBCC)，然而，这两种发动机都有一个固有缺点，那就是在冲压发动机工作时另外一个停止工作，这样飞机实际上是在背负着一个发动机的死重在飞行。
上图给出了各种吸气式发动机比冲随飞行速的变化，观察上图可知，在M5-M6时脉冲爆震发动机具有比其他任何发动机都高得多的比冲值 ，而在M6-M10范围内，超燃冲压发动机具有较大的比冲，考虑到本方案的设计巡航马赫数在M5- M6,突防马赫数M6- M10，基于以上考虑，提出了一种基于脉冲爆震发动机和超燃冲压发动机组合的新概念发动机。
脉冲爆震发动机 (Pulsed Detonation Engine)是一种利用爆震波产生推力的新概念发动机，它一般由进气道、爆震室、尾喷管、推力壁、爆震触发器、燃料供给和喷射系统及控制系统组成。脉冲爆震发动机的基本工作循环包括四个步骤：第一，爆震燃烧室充满可爆混合物，第二，在燃烧室的开口或闭口端激发爆震波；第三，爆震波在燃烧室内传播，并在开口端排出；第四，燃烧产物从燃烧室中排出。虽然整个过程是间歇性的，但爆震频率极高，可以认为是连续工作的。
由于爆震燃烧产生的爆震波可使燃料的压力、温度迅速升高，压力可达10MPa，温度可达2000度。因此，爆震燃烧的发动机可以不用传统发动机中的压气机和涡轮部件就能达到对气体进行压缩的目的，从而使发动机结构大为简化，成本显著降低、重量轻，与冲压发动机有很好的结构一致性，便于和冲压发动机组合使用。
脉冲爆震发动机工作方式灵活可、工作范围宽，可以零速度启动，它独特的工作原理决定它可以在非常宽的使用范围内(飞行M数0-12M,飞行高度0-50km)高效地工作；加速性能也非常好，推力可以方便地进行调解。比冲大，耗油率低，结构简单、重量轻，推重比可达20以上；可靠性好，使用寿命长，而且爆震燃烧充分，污染小。
冲压发动机是不带压气机的喷气发动机，它直接利用超声速飞行时产生的激波，使进气道内的气流速度从超声速减小到亚声速，从而使气流压力几倍、几十倍的升高，单靠速度产生冲压，而不需要压气机等对气流进行压缩。冲亚发动机分为两种：亚燃冲压发动机和超燃冲压发动机，两者的区别在于：亚燃冲压发动机的燃烧室气流以亚声速燃烧，需要在进气道产生正激波将来流速度减至亚声速，它的实际的工作速度极限在马赫数5—6；超燃冲压发动机的燃烧室气流以超声速燃烧，需要在进气道产生斜激波，使气流进入燃烧室时仍为超声速，它的工作马赫数在M6以上，因此作高超声速飞行时，超燃冲压发动机应是首选。
为了提高超然发动机的效率，需要在冲压发动机的燃烧室形成一连串的斜激波，Global-Hunter将采用激波调节器，也就是一个简单的可前后移动的激波椎，超音速飞行时，激波椎产生的圆锥面形激波正好打在超然冲压发动机的环形壁面，形成一连串的斜激波。前后移动激波椎可以精确地调节超然冲压发动机燃烧室的斜激波分布，提供所要求的一定压力、温度、速度与流量的空气，保证发动机的高效运行。
将脉冲爆震发动机与超然冲压发动机组合使用，可以合理地发挥各自的优势，更高效地飞行。这种新概念发动机的工作过程是：
飞机打开脉冲爆震发动机以零速度启动，然后加速起飞、爬升，经历亚音、跨音速和超音速飞行后达到30000m高度，这时飞机已经加速到M5-M6，达到超燃冲压发动机的工作M数，超燃冲压发动机启动，继续加速至M10。
Global-Hunter推进系统的创新之处还体现在它的环形燃烧室的设计，一改传统高超声速飞行器的矩形截面燃烧室设计。相对于矩形截面，圆形截面燃烧室有许多优势：首先承力性能较矩形截面好，除了可以减少能够容纳一定比压的结构质量外, 圆柱形的设计还可以减少燃烧室内的粘性损失, 圆柱形燃烧室横截面的液压直径比相应的矩形燃烧室的要小20%，圆柱形燃烧室还可以避免矩形燃烧室的角流效应。
随着矩形超燃冲压发动机体积增大，需要额外的支橕机构以防止发动机变形，增加支橕结构意味着增加发动机质量和阻力，而圆形冲压发动机则可以避免这种情况。
三、基于热电材料和先进耐高温复合材料的主/被动组合热防护技术
高超声速飞行器在飞行过程中将要承受极其严重的气动加热。如果没有可靠的热防护的保护, 飞行器的推进系统连同其他子系统, 如航电系统、飞控系统、起落架等将暴露在高温下, 致使飞行器被损坏。
Global-Hunter将采用主/被动组合热防护技术，“被动”的一方面，采用先进的可重复使用的耐高温复合材料，如：镍基合金、难熔合金、金属间化合物、陶瓷纤维增强的金属基复合材料、陶瓷及碳碳复合材料以及轻质隔热材料等。这些材料最大的特点是：比重小、强度高、耐高温、可重复使用，既降低了结构重量，又能有效抵抗高速飞行严重的气动加热。
“主动的”一方面，采用先进的耐高温热电材料，吸收积聚的热量，通过热电转换效应将气动热转化为电能，供机载设备和其它传感器使用。
热电材料是一种基于Thomson特性，利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料，无须使用传动部件，具有无磨损、体积小、重量轻、适用温度范围广，工作时无噪音，能量转换率高，维修费用小，功率密度大，生产成本低，使用寿命长等优点。它能够有效地将气动加热的能量源源不断地转化为电能。Global-Hunter将在受热最严重的部位，如机头、机翼前缘，采用这种新型的主被动组合的防热结构。
四、革命性的材料、结构、工艺与制造
“为减轻每一克重量而奋斗”是每一位航空工程师努力追求的目标，“减重”也是飞机设计的永恒话题，对于Global-Hunter这种具有全球攻击能力的飞行器来说，结构减重尤为重要，直接关系到Global-Hunter高超声速、长航时、高精度打击等关键性能的实现。先进的材料、结构及工艺将能够有效地减轻飞机重量，因此，Global-Hunter将采用一系列先进的材料、结构及工艺新技术。如下图：
图11 革命性的材料、结构、工艺与制造
随着材料科学的发展，尤其是复合材料技术的不断进步，在不远的将来人类可以根据自己的需要设计材料。复合材料的独特的各向异性特性，使其可以进行强度或刚度方向上的剪裁设计，用于结构设计可以设计出强度更高，刚度更好重量更轻的飞机结构。
随着耐高温复合材料技术的不断进步与突破，尤其是金属基耐高温复合材料的成熟，Global-Hunter将主承力件上将全部使用复合材料将代替金属材料。在其它部位也广泛采用比重小、强度高、承受冲击能力强和耐高温的先进复合材料，从这个意义上将Global-Hunter将是一架全复结合材料飞机。
Global-Hunter外表面防热系统材料的选取以热载荷在外表面的分布情况为基础，不同的温区采用不同的防热材料，这样有利于减轻机体重量，节约成本。对于高超声速飞行器，其头锥、翼前缘、侧边缘、舵面部位的气动加热最为严重，因此在这些部位采用C／C复合材料。为了保护里面的电子设备不致受高温的影响，降低精度或破坏，在内层还要使用隔热材料，隔热材料主要是各种高温无机纤维，如氧化硅、氧化铝、陶瓷等。外蒙皮选用耐高温抗氧化材料及高发射率涂层材料，如钛合金、镍合金或金属基复合材料。
Global-Hunter还将大量采用轻质复合材料，如：蜂窝材料、泡沫金属材料、点阵材料。这些材料具有超轻、高比强度、高比刚度、高强韧性、高能量吸收等优良的机械性能，以及减震、散热、吸声、电磁屏蔽等特殊功能,它兼具功能和结构双重作用，是一种性能优异的多功能材料。
随着整体成型工艺的成熟与完善，Global-Hunter将采用先进整体成型工艺进行制造，整体铸造成型工艺将用于主要承力结构的制造。梁、肋、蒙皮组成机翼也可整体成型。采用这种工艺后，Global-Hunter全机零件总数将大大减少。不但提高了结构的整体性能，而且大大降低了飞机的制造成本与周期，还可以减少维护时间与使用费用。
五、基于热电材料和磁流体发电机的新型供电系统
由于脉冲爆震发动机和超燃冲压发动机都没有涡轮旋转部件，因此不能像常规飞机那样，从发动机提取轴功率发电来提供电能，必须另辟其径。
热电材料可将气动加热的能量转换为电能，既能够起到主动热防护作用，又能提供电力，但是能量有限，尚不足以维持所有机载设备及大功率共形相控阵天线的运行。为此，Global-Hunter将采用一种崭新的等离子磁流体发电技术。
磁流体发电也叫MHD发电，是利用高温高速等离子体在磁场中切割磁力线产生感应电动势来发电，与普通发电机的不同之处在于：磁流体发电机是由导电的高温燃气切割磁场发电的，而不是金属导体切割磁场发电。普通气体大约需要加温到6 000℃ 以上才能产生微弱的电离，这样高的温度是一般碳氢燃料燃烧方式所不可能达到的。要使气体具有磁流体发电机所要求的电导率，需要在高温燃气中添加一定重量比的容易电离的低电离能的物质，对开放式循环燃烧磁流体发电机，一般选用低电能的钾盐作种子。
下图给出了Global-Hunter所采用的磁流体发电机技术原理，整个装置位于发动机喷管的流场处。其工作过程大致如下：
在喷管起始处安装一个钾盐蒸汽注入装置，碳氢燃料和氧化剂在脉冲爆震发动机或超然冲压发动机的燃烧室燃烧后，产生3 000 K左右的高温燃气，在流经喷管时注入容易电离的低电能钾盐，生成等离子体，经过喷管加速到1 000 m／s，然后进入垂直磁场中的通道，洛仑兹力引起离子、电子分别趋向两电极，从而使2个电极间产生电势差，然后就能从电极引出电流。
磁流体发电是一种新型直接发电方式，具有以下优点：效率高，能源的利用率可达60%以上，是普通发电机的1.5倍；发电设备结构紧凑，启停迅速。因为磁流体发电以导电流体(等离子体)代替了一般发电设备中的转子，以磁体代替了定子，省去了机械旋转部件，从而达到了提高热效率和简化设备的目的。磁流体发电的另一个诱人之处在于它启停极为迅速，从点火到满负荷运转，只需几十秒时间，这是一般发电系统无法与之比拟的。磁流体发电系统的这一优点赋予它具有适应某些特殊应用的能力，如特别适用于军事设备和科研装置的一些需要短时间大功率电源或尖峰负荷电源。
整个装置结构简单，发电效率高。Global-Hunter正是由于采用了以上两种创新技术，无需像其他高超声速飞机那样，携带大量液氧或其它机械发电装置，就可在吸气式高超声速平台上产生充足电力。
六、先进的传感器与共形天线技术
Global-Hunter将安装未来高精度的光电/红外传感器和能够敏锐地感知与捕获CC&D和生化目标的高频摄像仪。随着激光成像技术的不断突破，三维激光成像技术也讲应用在Global-Hunter上，这种先进的传感技术拥有极高的分辨率、可以对战场关键目标预判并三维成像，还可对以前的目标进行二次辨别和定位能力。除此之外，该平台还能搭载核生化(NBC)传感器，用于反恐和防御特殊武器攻击。
对于远程飞行的无人机来说，通信与导航十分关键。由于地面曲率的限制必须使用卫星进行通讯，所以无人机通常在机头要鼓起一个大包用来安装“圆盖状”的卫通天线(如美国的全球鹰)，这样不仅增加了阻力，而且增加了机构重量，对于高超声速飞行器来说是不可忍受的。
Global-Hunter将采用基于有源电扫描相控阵雷达的共形天线技术，共形天线，又称“保形天线”是由成百上千个独立的收发和辐射单元(T/R组件)组成，排成阵列形式，可以和飞机的外形融合在一起。利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描的。与传统的单脉冲、圆锥机械扫描体制的雷达相比，省略了整个天线驱动系统，降低了结构重量与系统复杂度；其中个别部件发生故障时，仍保持较高的可靠性。它不需要旋转其它部件来对准卫星，也可实现高效的通信与数据传输。
天线与机头的上表面融为一体，上面铺有透波的耐高温复合材料和隔热材料，从而有效地保护天线不受气动加热的影响。
相控阵天线与机翼或机身的几何形状相融合，彻底避免了传统飞机需要硕大的雷达罩和单独为天线安装布置突起物对飞机气动性能带来的不利影响，还可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点，能够实现全空域电扫和全向感知。
为了实现对被云层或树叶遮蔽的隐藏目标的侦察，Global-Hunter在机腹沿机身轴线两侧布置了两块8m*1m的合成孔径雷达天线，能够对隐藏的目标实现清晰的雷达三维成像，从而使任何目标都无法遁形。
七、先进的控制、制导、导航与自主飞行综合管理技术
由于Global-Hunter是一种无人驾驶飞机，整个作战任务主要由地面指挥系统的指挥与导引下才能完成，因此，高效、可靠的控制、制导与导航及数据链技术在充分发挥Global-Hunter的作战效能中起着重要的作用。因此，Global-Hunter将采用一系列先进的控制、制导、导航与自主飞行综合管理技术。
在飞行控制方面：Global-Hunter将采用光传操纵FBL (Fly By Light) 系统代替现有的电传操纵系统,以光导纤维代替电导线作为物理传输媒质，应用光纤数据传输技术在飞控计算机之间或飞控计算机与远距离终端(如舵机等)之间传递指令和反馈信息的飞行控制系统。与电传(FBW)相比，光纤传输技术具有许多非常独特的优点：频带宽、信息容量大；传输损耗低、传输距离长； 抗干扰性强,使用安全，具有很高的可靠性和安全性；体积小、重量轻,便于在狭小的空间敷设；运用波分和时分技术,光传操纵具有灵活的数据总线协议和结构。
在导航、制导及数据链方面：Global-Hunter将采用先进的机载激光通信技术用于通信、导航及数据传输等。激光通信相对于传统的无线电通信具有如下优点：
1.通信容量大：激光的频率比微波高3-4个数量级(其相应光频率在1013-1017 Hz)，因此它作为通信的载波有更大的利用频带。目前，光纤通信每束波束光波的数据率可达20Gb／s以上，并且可采用波分复用技术使通信容量上升几十倍。因此在通信容量上，光通信比微波通信有巨大的优势。
2、低功耗：激光的发散角很小，能量高度集中，落在接收机望远镜天线上的功率密度高，发射机的发射功率可大大降低，功耗相对较低。
3、体积小、重量轻：由于空间激光通信的能量利用率高，使得发射机及其供电系统的重量减轻；由于激光的波长短，在同样的发散角和接收视场角要求下，发射和接收望远镜的口径都可以减小。摆脱了微波系统巨大的碟形天线，重量减轻，体积减小。
4、高度的保密性激光具有高度的定向性，发射波束纤细，激光的发散角通常在毫弧度，这使激光通信具有高度的保密性，可有效地提高抗干扰、防窃听的能力。
5、激光空间通信具有较低的建造经费和维护经费。
在飞行综合管理方面：由于Global-Hunter飞行速度大，高度范围广，系统复杂，整个飞行任务中有大量的数据需要实时地处理，飞机的各系统也需要飞行综合管理系统的协调才能正常工作。同时，由于空战环境的复杂性及瞬时性，无人作战飞机执行空战作务时的快速反应能力及处理意外事故的能力，也成为决定其空战胜利与否的关键因素。这就要求无人作战飞机必须具备一定的自主性，包括自主飞行能力，任务重规划能力以及自主决策能力。这都为机载计算机提出了更高的要求。
计算机运算速度与存储容量正在以惊人的速度增长，按照摩尔定律，每过18个月，微处理器硅芯片上晶体管的数量就会翻一番。随着大规模集成电路工艺的发展，芯片的集成度越来越高，也越来越接近工艺，甚至物理的上的极限。
Global-Hunter将采用更为先进的纳米计算机。现代商品化大规模集成电路上元器件的尺寸约在0.35微米(即350纳米)，而纳米计算机的基本元器件尺寸只有几到几十纳米。 像硅微电子计算技术一样，电子式纳米计算技术仍然利用电子运动对信息进行处理。不同的是：前者利用固体材料的整体特性，根据大量电子参与工作时所呈现的统计平均规律；后者利用的是在一个很小的空间(纳米尺度)内，有限电子运动所表现出来的量子效应。
Global-Hunter的机载计算机还将采用神经网络计算来提高运算效率，神经网络计算具有模仿人的大脑判断能力和适应能力、可并行处理多种数据功能，还可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。用许多微处理机模仿人脑的神经元结构，采用大量的并行分布式网络就构成了神经电脑。神经电脑除有许多处理器外，还有类似神经的节点，每个节点与许多点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器，它们同时运算，其信息处理速度和智能会大大提高。神经电子计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。
Global-Hunter采用基于纳米计算机和神经网络计算的计算机，可以打非提高飞及的智能化程度，不但能够实现飞机的完全自动驾驶，发现、识别军事目标，还能够进行智能决策和智能指挥等。
Global-Hunter的飞行管理系统是一个集成化的飞行控制系统，它已经超出了传统的飞行管理系统的概念。通过先进的控制理论及手段，将自动飞行控制，火力控制系统，推进系统，综合热管理系统，导航、制导及数据链，传感器系统，任务规划系统，性能优化系统融合在一起进行综合管理，从而使得Global-Hunter飞机的整体作战效能达到最优。
相关专题：第三届飞行器设计大赛