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電子戰無人機協同作戰的發展現狀及趨勢

2023-06-02 11:01鄧俊杰
計算機應用文摘·觸控 2023年10期
關鍵詞:協同作戰電子戰無人機

鄧俊杰

關鍵詞:電子戰;無人機;協同作戰

在現代化戰爭中,電子戰的作用逐步顯現,通過電子戰可以獲取敵方重要的軍事情報,破壞敵方的作戰指揮系統及電子防御系統?,F階段,無人機協同作戰得到全球各國軍事專家的廣泛關注,未來的戰爭中,無人機將肩負起諸多重要的任務,尤其是在電子戰中,如偵察、監視、干擾、攻擊等?;诖?,發展電子戰無人機協同作戰技術顯得尤為必要,本文就電子戰無人機協同作戰關鍵技術發展現狀展開分析和探討。

1電子戰中無人機的使用現狀

電子戰是一種新型的戰爭模式,又被稱作電子對抗,即ECM,其最終目的是通過各種技術措施,削弱并破壞敵方的電子設備,使其喪失應有的功能。雷達對抗、無線電通信對抗均屬于ECM的范疇。隨著ECM的快速發展,使對抗發生了根本性轉變,從單一的設備對抗變為混合立體式協同作戰,因此,無人機在ECM中的作用隨之顯現。ECM中使用的無人機可以細分為2類,即偵察無人機和攻擊無人機。

1.1偵察類無人機的使用情況

ECM中偵察類無人機的典型機型有以色列出品的“搜索者”、美國研制的“全球鷹”、英國研制的“不死鳥”、德法聯合出品的“月神”等。

1.1.1“搜索者”

這是以色列專為ECM打造的第3代無人偵察機,它的出現及在戰爭中的應用,將取代傳統偵察兵在戰爭中的地位?!八阉髡摺爆F已成為以色列軍方的制式裝備,它采用的是非常經典的上單翼結構,機尾承載發動機,通過三槳葉螺旋槳推進。水平尾翼固定在機尾伸出的2根梁上,尾翼兩端裝有內傾的雙垂尾,前三點式起落架的設計,使其能夠在跑道或是平坦的地面上滑跑起飛和降落,在有特殊需要的情況下,可用助推式火箭幫助起飛?!八阉髡摺钡幕緟等缦拢簷C身全長5.15m,高1.16m,展翼可達7.22m,有效載荷為63kg,最大起飛重量372kg,最高的飛行高度為4575m.最快時速為194km[1]?!八阉髡摺弊鳛閭刹鞕C,可在空中工作14h左右,搭載以下光電偵察設備:電視攝像機、前視紅外儀、激光測距儀及目標指示器。所有偵察設備全部裝在機身下部的球形殼體內,殼體能夠做360°轉動。按照不同的偵察任務及不同的時間,偵察設備有多種組合方式,采集到的數據信息,可以通過機上的傳輸設備發給地面站。

1.1.2“全球鷹”

這款無人偵察機是由美國研制,其突出的特點是航時長、速度快,在大范圍連續偵察與監視中的作用顯著?!叭蝥棥钡幕緟等缦拢簷C身全長13.4m,展翼可達35.5m,有效載荷900kg,最大起飛重量為1.161t,最多可載油6577kg,最快的飛行速度能夠達到740km/h,巡航時速為635km/h.航程可達26000km,續航時間約為42h。該無人偵察機自美國本土起飛后,能夠抵達全世界任意地點開展偵察活動,可在距離基地5500km的上空,對目標開展連續24h的偵察監視[2]?!叭蝥棥鄙洗钶d的偵察設備有3種,分別為電視攝像機、SAR(合成孔徑雷達)以及紅外探測器,除此之外,還有防御性和通信設備。其中,SAR的探測距離在20~200km.可在24h內,監視1.374x10km2的面積,采集到的圖像分辨率非常高:電視攝像機的主要作用是對目標拍照:紅外探測器能夠分辨出目標的狀態,如靜止、活動等,并且還能發現偽裝的目標。

1.1.3“不死鳥”

這款無人偵察機是由英國的Marconi公司研制,它的整個機身采用的都是復合材料,結構設計中應用模塊化的思路,機翼與尾梁為推進式,垂尾翼尖能夠置換。復合材料的應用使該偵察機的性能得到顯著提升。其偵察半徑在60km左右,最高的飛行高度為2440m,能夠為炮兵截獲目標提供相關的數據及照片[3]?!安凰励B”上搭載有SAR、紅外傳感器、ECM系統等。英國陸軍對該無人機的作戰需求進行評估后,對偵察機作出相應的改進,增加無線電中繼站、遙控地雷探測裝置等,使其性能更加完善。

1.1.4“月神”

這款無人偵察機是由法國和德國合作研制,裝備在KZO里?!霸律瘛敝饕糜诮嚯x偵察,它的偵察距離在40km左右,續航時間約為120min,時速70km/h的情況下,偵察高度能夠達到500m。在“月神”上搭載有紅外及晝夜傳感器,可在任何時間段執行偵察任務。

1.2攻擊類無人機的使用情況

在ECM中,用于攻擊的無人機有以下幾種類型:干擾型、反輻射型、誘餌型。

1.2.1干擾型

干擾型是電子攻擊無人機中較具代表性的一種類型,是ECM作戰中不可或缺的重要裝備,代表性機型有“先鋒”、Hermes450型等。

(1)“先鋒”。這款無人機由以色列研制,能夠執行有源干擾任務,它可以利用氣動滑軌彈射起飛,也可借助火箭助推器發射,用復合材料制作機身,能夠有效避開雷達的偵測。在日間,“先鋒”上會搭載微光攝像機,而到了夜間,則會改為紅外夜視儀,攝像機與夜視儀的分辨率都比較高。

(2) Hermes450型。該無人機為大中型航時,在戰術偵察中,續航能力可以達到20h,最大的任務半徑為200km,機身全長6.1m,采用輕質復合結構,具有目標捕獲功能,可協助定位敵人目標[4]。

1.2.2反輻射型

這種類型的無人機是ECM應用的發展重點,成為對戰過程中一種非常重要硬殺傷手段。世界各國在反輻射型無人機的研究方面投入較大,以色列、德國、法國和美國均研制出性能優異的機型,如“哈比”“瑪魯拉”“靜默彩虹”等。

(1)以色列研制的“哈比”無人機,可以對敵方的防空系統進行自主探測、攻擊、摧毀等,位于地面的防空雷達、導彈制導雷達高炮瞄準雷達、艦載雷達等,全部都是“哈比”的攻擊目標。該無人機具有飛行靈活的特點,很難被敵方發現,是反輻射武器最為理想的平臺。

(2)“瑪魯拉”為自主戰術攻擊型無人機,能夠在ECM中,對敵方進行電子監視和干擾,并且可施放誘餌,還能對位于地面的雷達站發動攻擊。

(3)“靜默彩虹”被美國空軍命名為AGM-136A,這是一款具有自主能力的無人機,可以在無目標指示的前提下,完成對目標的自動搜索與攻擊。該無人機能夠根據預先編輯好的程序,飛至指定的區域開展巡邏任務,有助于提升戰術靈活性[5]。當“靜默彩虹”捕捉到存在威脅的雷達信號后,便會以較快的速度飛向目標,并展開攻擊,當敵方雷達突然關機時,仍可按預先存儲的信息完成對目標的攻擊任務。

1.2.3誘餌型

這種類型的攻擊無人機中,較具典型性的有MALD、“黛利拉”等。其中,MALD為微型空射誘餌,整機重量不超過270kg,它的外形與導彈非常相似,體積小、重量輕是該無人機的特點,其采用犧牲的方式,將敵方的雷達或是導彈引開,實現對母機保護的目標;“黛利拉”采用的是渦輪噴氣式發動機,搭載全球定位系統,可實現自主導航,按編程的路徑飛行,發射后會自動完成任務。

2電子戰無人機協同作戰關鍵技術及發展趨勢

2.1自主協同編隊技術

在ECM無人機協同作戰、無人機與有人機協同作戰過程中需要解決自主混合協同編隊問題,但是由于混合協同編隊技術研究起步較晚,因此仍處于理論研究階段。從未來協同作戰技術研究方向來看,要重點解決協同編隊飛行中的隊形設計、人機交互、信息傳遞、數據共享、編隊控制等關鍵技術難題,提高無人機的自適應決策能力,使無人機能夠協同有人機完成混合立體式協同作戰任務。

2.2動態作戰軌跡規劃技術

在ECM環境下,無人機與有人機需要多維協同完成作戰任務。無人機偵察系統能夠探測到實時的敵軍信息,掌握戰爭態勢變化,分析我軍面臨的威脅。當無人機采用動態規劃技術后,可以根據所掌握的信息規劃和修改任務路徑,實時應對戰況、回避威脅,順利完成電子戰任務。但是,從當前的無人機技術現狀來看,無人機的動態實時任務規劃功能較差,難以保證作戰協同規劃的有效性和自主性。所以,在未來的ECM無人機協同作戰技術研究中,要重點研究多維協同技術、動態規劃技術以及突防規避技術,以提高無人機作戰指揮系統的決策水平,以及無人機在威脅環境下對ECM任務的執行能力。

2.3智能態勢感知和信息共享技術

無人機在ECM的作戰過程中會受到電磁、氣象、地形地勢等多種因素的干擾,以及同時執行任務時多架其他無人機系統的多源異類信息干擾,對無人機的信息獲取和處理能力提出了更高的要求。而無人機采用智能態勢感知技術,能夠避免上述問題發生。智能態勢感知技術可以滿足實際復雜戰場上信息快速獲取與處理的需求,在獲取信息后能夠有效融合多源數據,自主實時篩選出目標信息,可視化呈現信息,實現數據信息快速傳輸與共享。尤其在地面站發生數據鏈缺失、出現嚴重故障或受到打擊威脅的情況下,無人機利用智能態勢感知技術可以自動感知和處理數據,滿足協同作戰要求。

2.4智能控制技術

隨著無人機在戰爭中的偵察打擊作用日益凸顯,無人機地面站已經被提升到任務規劃控制站高度,利用智能控制技術對無人機執行任務情況進行控制。無人機采用智能控制技術后,可以在設定的程序中自主飛行,當發生軍事任務變化或遇到突發性威脅時,無人機可在智能控制技術的支持下對主動感知獲取的偵察信息進行分析和決策,智能控制無人機繼續執行任務,減少無人機操作人員的干預,確保無人機能夠應對動態戰場的不確定性因素,以避免造成損失[6]。無人機利用智能控制技術重新規劃任務,可以執行高危險、不可控因素多的戰爭環境下的偵察、突防任務,從而提高無人機對軍事任務的智能化執行力。

2.5電子戰載荷模塊化技術

未來電子戰無人機的載荷將逐步向基于任務場景的模塊化方向發展,解決平臺研制周期和研制成本的問題,同時載荷在重量和體積上也逐步小型化和輕量化,從而進一步減少平臺載荷的需求[7]。

3結束語

電子戰現已成為未來戰爭的主要模式,基于這一前提,應當重視電子戰無人機協同作戰,從而進一步加大對相關技術的研究力度,使無人機在電子戰中的作用能夠得到充分發揮,提升我軍的整體作戰能力。

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