基于主要战技指标的无人机系统采购成本快速估算方法研究

乔蓉 QIAO Rong

（中航工业发动机有限责任公司，北京 101304）

摘要： 随着现代先进无人机成本越来越高，如何在只有主要战技指标的情况下快速估算无人机系统采购成本，已经成为人们普遍关注的问题。本文通过收集国外20余种无人机型号的技术、成本数据，采用偏最小二乘法进行建模，得到按主要系统分解的无人机系统采购成本的快速估算模型，并以应用于国内无人机型号成本的测算工作中，收到了良好的效果。

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关键词 ： 无人机；采购成本；偏最小二乘法

中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0035-04

作者简介：乔蓉（1981-），女，北京人，硕士研究生，中级会计师。

0 引言

随着无人机执行任务的种类越来越多，机载任务设备越来越先进，无人机的成本也从原来人们普遍认为的比有人机低逐渐发展到现在与有人机相当，甚至大有超过有人机的趋势。如何在无人机型号立项时快速测算无人机全系统（含飞机平台、机载成品、机载任务设备、地面设备）的采购成本，为设计优化、定费用设计和控制成本提供参考，已经成为目前无人机系统发展过程中的热点问题。

本文采用参数法，利用世界各国已经使用或在研的无人机型号（含中国早期的无人靶机）作为样本点，建立了无人机飞机平台（含机载成品与发动机）、机载任务设备和地面设备的采购成本快速估算模型，并收集了美国20余种无人机型号的技术、成本数据，由于样本点数据并不完全齐全，因此采用偏最小二乘法回归建立了基于性能与重量的无人机系统采购成本初始估算模型。

1 飞机平台采购成本估算建模与修正

建立了基于性能与重量的飞机平台采购成本初始估算模型，具体如下：

式中，UAVT1R1表示首架飞机平台生产成本（2003年千美元，含平台机体、机载成品和发动机）。Endurance表示续航时间（小时）。Payload Wt表示任务设备重量（磅），不包括机载成品、燃油和武器系统。FF Year表示飞机首飞年。K1，K2，K3，K4为常系数。

通过对国外军机数据的梳理，得到世界主要无人机型号技术数据和飞机平台采购价格数据列于表1中。

这些型号涵盖了美国、以色列、俄罗斯、欧盟、中国等主要国家和地区生产的无人机型号，涵盖了靶机、远程与中程侦察无人机、无人作战飞机、无人直升机等所有的类别，也涵盖了各个吨位的型号，型号数量达到了42个，时间跨度也从上世纪七十年代至今，基本能够代表目前世界无人机生产的全貌。由美国劳工部网站可以查得2003年美元币值折算为2015年币值的系数为1.3。而美元兑人民币汇率按2015年6月最新数据6.2计。

使用上表中的无人机数据，代入上述初始模型，得到42个型号飞机平台的测算结果列于表2。

表2中计算结果各个型号的真实成本对比分析后，可以看出模型估算的结果是偏高的，平均误差系数为1.81。因此，最后修正得到普遍适用于我国无人机系统飞机平台生产成本估算的模型如下：

式中，UAVT1R1表示首架飞机平台生产成本（2015年万元人民币，含平台机体、机载成品和发动机）。Endurance表示续航时间（小时）。Payload Wt表示任务设备重量（公斤），不包括机载成品、燃油和武器系统。FF Year表示飞机首飞年。K5，K6，K7为常系数。

2 机载光电/红外设备采购成本估算建模与修正

建立了无人机机载光电/红外任务设备成本估算模型，公式如下：

式中，EO/IR是单套光电/红外任务设备的成本（2003年千美元）；Avg.Re solution代表光电/红外设备的平均角分辨率（mrad）。Tracking代表任务设备具备跟踪/指示/定位功能时取1，否则取0。FU Year表示任务设备首次装机试飞年。K8，K9，K10，K11为常系数。

使用6个无人机型号配套光电/红外任务设备的相应技术参数代入上式，得到6个无人机配套地面站估算结果与真实成本的对比数据见表3。

从表3中可以看出，估算结果是偏低的，误差系数为0.29。则修正后的光电/红外任务设备采购成本估算模型为：

式中，EO/IR是单套光电/红外任务设备的成本（2015年万元人民币）；Avg.Re solution代表光电/红外设备的平均角分辨率（mrad）。Tracking代表任务设备具备跟踪/指示/定位功能时取1，否则取0。FU Year表示任务设备首次装机试飞年。K12，K13，K14，K15为常系数。

3 机载雷达设备采购成本估算建模与修正

建立了无人机机载雷达任务设备成本估算模型，公式如下：

式中，Radar是单套雷达设备的成本（2003年千美元）；Aper代表雷达天线截面积（平方英寸）。AvePwrOut代表雷达最大输出功率（W）。Freq代表雷达平均工作频率（GHz）。Prod表示批产时取1，科研时取0。K16，K17，K18，K19，K20为常系数。

使用4个无人机型号配套合成孔径/地面目标指示（SAR/GMIT）雷达任务设备（侦察设备）的相应技术参数代入上式，得到4个无人机配套地面站估算结果与真实成本的对比数据见表4。

从表4中可以看出，估算结果是偏高的，误差系数为1.17。则修正后的雷达设备采购成本估算模型为：

式中，Radar是单套雷达设备的成本（2015年万元人民币）；Aper代表雷达天线截面积（平方毫米）。AvePwrOut代表雷达最大输出功率（W）。Freq代表雷达平均工作频率（GHz）。Prod表示批产时取1，科研时取0。K21，K22，K23，K24，K25为常系数。

4 地面设备采购成本估算建模与修正

建立了无人机配套地面保障设备成本估算模型，主要包括地面控制站、便携式地面数据终端、发射与回收设备、便携式控制设备、运输车辆、维修设备和其他辅助设备等，具体如下：

式中，包括地面控制站、便携式地面数据终端、发射与回收设备、便携式控制设备、运输车辆、维修设备和其他辅助设备（2003年千美元）。Range表示地面设备的最大作用距离（海里）。Mobile表示控制设备可移动时取1，否则取2。Man表示如果可以用手发射时取1，否则取0。K26，K27，K28，K29为常系数。

使用9个无人机型号配套地面站的最大作用距离代入上式，得到9个无人机配套地面站估算结果与真实成本的对比数据见表5。

从表5中可以看出，估算结果是偏高的，误差系数为1.51。则修正后的地面设备采购成本估算模型为：

式中，GSE包括地面控制站、便携式地面数据终端、发射与回收设备、便携式控制设备、运输车辆、维修设备和其他辅助设备（2015年万元人民币）。Range表示地面设备的最大作用距离（非卫星中继状态，公里）。Mobile表示控制设备可移动时取1，否则取2。Man表示如果可以用手发射时取1，否则取0。K30，K31，K32，K33为常数。

5 结束语

本文使用世界各国正在研制或已经部署的无人机型号的主要战技指标和真实成本（修正至2015年币值），建立了飞机平台、光电/红外任务设备、雷达设备和地面设备的采购成本快速估算模型，从而得到无人机全系统采购成本的测算模型。

目前，该模型已经应用于国产某型高空无人侦察机系统定价申述工作，同时已应用到某型无人作战飞机超概算与价格论证工作中，得到了军方主管部门与主机厂所的初步认可，得到了较好的效果。

但是，该模型中飞机平台成本估算模型还未细分到平台机体、发动机、导航飞控与电气设备，光电/红外任务设备还未细分到侦察平台、红外热像仪与数码相机，地面设备还未细分到地面站、发射/回收装置与保障设备，这些都将是未来研究工作的重点。

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参考文献：

[1]马晓平.系统工程学在无人机研制中的应用[J].航空科学技术，2003（04）.

[2]柯边.“影子200”战术无人机[J].航天电子对抗，2003（06）.

[3]温羡峤，李英.从美国无人机的发展来看无人机在未来战争中的应用前景[J].现代防御技术，2003（05）.