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無(wú)人機(jī)光電技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展分析*

2013-01-12 19:38
艦船電子工程 2013年5期
關(guān)鍵詞:誘餌激光系統(tǒng)

(海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054)

1 引言

無(wú)人機(jī),是一種由無(wú)線(xiàn)電遙控設(shè)備或由自身程序控制裝置操縱、執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的非載人飛行器。它可深入到最危險(xiǎn)地區(qū)搜集最新的實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào),為精確打擊武器指示目標(biāo)、評(píng)估打擊效果,具有無(wú)人員傷亡、使用靈活、高效費(fèi)比等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),起到偵察衛(wèi)星、預(yù)警飛機(jī)和有人偵察機(jī)等難以比擬的作用。本文將就無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)、光電應(yīng)用、發(fā)展動(dòng)向、發(fā)展分析等,作進(jìn)一步的研究和探討[1]。

2 特點(diǎn)

1)效費(fèi)比。從對(duì)抗的需求與效益出發(fā):高性能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的軍事/經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,對(duì)其實(shí)施多種手段對(duì)抗的性?xún)r(jià)比、軍事效益較高;而且,高性能無(wú)人機(jī)通常擔(dān)負(fù)了偵察、探測(cè)及信息中繼等多種重要作戰(zhàn)任務(wù),是敵方戰(zhàn)場(chǎng)主要的信息獲取源頭與傳輸途徑之一。

2)多功能。可作為靶機(jī)、偵察監(jiān)視、騙敵誘餌、實(shí)施干擾、對(duì)地攻擊等。

(1)作為靶機(jī)。無(wú)人機(jī)可用于地面防空和空中格斗武器的試驗(yàn)與訓(xùn)練。如美國(guó)諾斯羅普公司研制的“全球鷹”無(wú)人駕駛飛機(jī)MD2R5靶機(jī),最大飛行高度8250m,可裝紅外曳光管和雷達(dá)信號(hào)。

無(wú)人機(jī)還可帶拖靶作為火炮和導(dǎo)彈的靶標(biāo)。美國(guó)瑞安公司的BQM-34 靶機(jī)飛行速度為1.5 馬赫,飛行高度達(dá)1.83萬(wàn)米,可用于模擬敵方戰(zhàn)斗機(jī)。面對(duì)日益嚴(yán)重的反艦導(dǎo)彈的威脅,美國(guó)海軍還開(kāi)發(fā)了BQM-74C 型掠海飛行無(wú)人機(jī),用于評(píng)估艦載反導(dǎo)系統(tǒng)。

(2)偵察監(jiān)視。無(wú)人偵察機(jī)可以深入陣地前沿和敵后一二百公里,甚至更遠(yuǎn)的距離。它依靠裝在機(jī)上的可見(jiàn)光照相機(jī)、電影攝影機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)或微光電視攝像機(jī)、紅外掃描器和雷達(dá)等設(shè)備,完成各種偵察和監(jiān)視任務(wù)。

(3)騙敵誘餌。作為誘餌之用的無(wú)人機(jī),其主要使命是協(xié)同其他電子偵察設(shè)備遂行誘騙偵察;或作為突防工具,為有人駕駛飛機(jī)提供防空壓制;或與反輻射武器配合使用,壓制和摧毀敵防空系統(tǒng)。

(4)實(shí)施干擾。在光電對(duì)抗中,無(wú)人機(jī)的作用潛力也是十分引人注目的,它可以裝備煙霧裝置,瓦解敵方的光電制導(dǎo)武器的進(jìn)攻;也可以裝備閃光燈具,作為紅外誘餌,引偏敵方的紅外制導(dǎo)武器;還可以利用它機(jī)動(dòng)靈活和滯空時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),把攜帶的曳光彈準(zhǔn)確地投放到所需的位置上。

(5)對(duì)地攻擊。無(wú)人機(jī)可攜帶多種對(duì)地攻擊武器,飛行前線(xiàn)或深入敵占區(qū)縱深,對(duì)地面軍事目標(biāo)進(jìn)行打擊;它可以用空對(duì)地導(dǎo)彈或炸彈對(duì)敵防空武器實(shí)施壓制;用反坦克導(dǎo)彈等對(duì)坦克或坦克群進(jìn)行攻擊;用集束炸彈等武器對(duì)地面部隊(duì)集結(jié)點(diǎn)等進(jìn)行轟炸。

3)前景。由于無(wú)人機(jī)在光電對(duì)抗的偵察/告警、光電有源攻擊、光電防護(hù)、光電裝備等訓(xùn)練/模擬等各個(gè)方向都具有其他平臺(tái)無(wú)法比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),具有巨大的軍事效益與廣泛的應(yīng)用前景。

3 光電應(yīng)用

無(wú)人機(jī)的光電應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:光電偵察/告警、光電有源攻擊、光電防護(hù)、光電裝備的訓(xùn)練/模擬等方面[2]。

3.1 光電偵察/告警

目前光電偵察/告警的手段主要有:衛(wèi)星、有人飛機(jī)、地面/艦載光電偵察設(shè)備等。其各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如:全球鷹無(wú)人偵察機(jī)、捕食者無(wú)人偵察機(jī)等。

1)全球鷹無(wú)人偵察機(jī)是美國(guó)國(guó)防部研制的高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī),主要用于未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)中低強(qiáng)度沖突中實(shí)施大范圍的連續(xù)監(jiān)視與偵察。該機(jī)上裝有合成孔徑雷達(dá)、光電攝像機(jī)、紅外成像儀及數(shù)字通信設(shè)備等信息化系統(tǒng),使得全球鷹無(wú)人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)成像,且分辨率高,覆蓋區(qū)域大。機(jī)上合成孔徑雷達(dá)作用距離20~200km,廣域搜索時(shí),在一天之內(nèi)可監(jiān)視13.74km2的范圍,圖像分辨率為0.9m,可分辨出小汽車(chē)和卡車(chē)等;在以點(diǎn)模方式工作時(shí),可對(duì)1900個(gè)約2×2km2大小的地區(qū)實(shí)施詳查,圖像分辨率為0.3m,具備發(fā)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的能力。光電攝像機(jī)的工作波段為0.5~1μm,可發(fā)現(xiàn)偽裝的目標(biāo),區(qū)分靜止目標(biāo)和移動(dòng)目標(biāo)。圖像傳輸采用衛(wèi)星通信或微波接力線(xiàn)路,以50Mbit/s的傳輸速率將信息實(shí)時(shí)傳送給地面站,在發(fā)送給戰(zhàn)區(qū)或戰(zhàn)場(chǎng)指揮中心,為指揮官進(jìn)行決策或戰(zhàn)場(chǎng)毀傷評(píng)估提供高價(jià)值信息。

2)捕食者無(wú)人偵察機(jī)是美國(guó)國(guó)防部研制的中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī),主要用于為戰(zhàn)區(qū)指揮官及合成部隊(duì)指揮官進(jìn)行決策提供情報(bào)支持。捕食者無(wú)人偵察機(jī)配備了合成孔徑雷達(dá)、光電攝像機(jī)、紅外成像儀、GPS與慣導(dǎo)復(fù)合導(dǎo)航系統(tǒng)和通信設(shè)備等信息化系統(tǒng)。其中,合成孔徑雷達(dá)為Ku波段,功率1KW,在4,000m 高空和6.6km 遠(yuǎn)的分辨率為0.3m,當(dāng)與軍用GPS接收機(jī)連通時(shí),可以給出每張圖像的中心坐標(biāo),圓公算偏差為0.25m,可精確確定目標(biāo)的位置。紅外成像儀采用512×512單元鉑硅凝視陣列,工作波段為3~5μm。光電設(shè)備包括一臺(tái)可放大10倍的變焦彩色電視攝像機(jī)、焦距900mm 的彩色電視攝像機(jī)和作用距離為10km 的鉺玻璃護(hù)目激光測(cè)距儀。此外,機(jī)上還裝有G/H波段視距通信數(shù)據(jù)鏈路以及特高頻段和Ku波段衛(wèi)星通信鏈路。

3.2 光電有源攻擊

無(wú)人機(jī)可實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)外監(jiān)視、控制占領(lǐng)區(qū)的局勢(shì)、評(píng)估等。例如:無(wú)人機(jī)載小型激光武器可有效干擾或損傷敵方來(lái)襲兵器的多種光電制導(dǎo)導(dǎo)引頭(電視/紅外成像、激光制導(dǎo)及激光目標(biāo)指示等),使其致盲。因此,無(wú)人機(jī)機(jī)載光電有源干擾系統(tǒng)將成為未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的主角之一。目前,美國(guó)防部正加速發(fā)展機(jī)載定向能武器,如激光武器、紅外定向干擾系統(tǒng)等,此類(lèi)武器經(jīng)小型化,將在無(wú)人機(jī)上有廣闊應(yīng)用前景。

3.3 光電防護(hù)

一方面,無(wú)人機(jī)作為機(jī)動(dòng)平臺(tái),可攜帶多種無(wú)源遮蔽煙幕等光電無(wú)源干擾材料,在戰(zhàn)場(chǎng)上空對(duì)己方被保護(hù)區(qū)域及目標(biāo)實(shí)施煙幕遮蔽,從而降低敵方機(jī)載/彈載的光電跟蹤/目標(biāo)識(shí)別的性能,甚至阻斷其激光、紅外線(xiàn)等波段的光波信息傳輸通道,使其無(wú)法正常工作、丟失目標(biāo)。另一方面,作為一種方便、實(shí)用的合作探測(cè)設(shè)備,無(wú)人機(jī)可搭載多個(gè)波段、多種類(lèi)型和不同分辨率的光電成像偵察/探測(cè)設(shè)備,較為逼真地模擬敵空對(duì)地、天對(duì)地等不同平臺(tái)對(duì)己方重要區(qū)域及重點(diǎn)目標(biāo)的偵察與探測(cè),例如:來(lái)襲的光電制導(dǎo)武器及空中光電成像偵察。從而成為己方重要區(qū)域和目標(biāo)反偵察、抗打擊的多頻譜隱身偽裝、多波段假目標(biāo)等隱真示假效果的空中自檢平臺(tái);即:利用無(wú)人機(jī)載的多波段、多光譜光電成像設(shè)備對(duì)己方隱身偽裝器材、光電假目標(biāo)等進(jìn)行時(shí)時(shí)檢測(cè),及早地發(fā)現(xiàn)漏洞、缺陷等光電綜合暴露特征,以便于己方進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。此外,還可作為寬廣地域、大面積煙幕的遮蔽性能及效果的定量檢測(cè)設(shè)備的搭載平臺(tái)。

3.4 光電對(duì)抗裝備的訓(xùn)練/模擬

由于缺乏真實(shí)的作戰(zhàn)場(chǎng)景與對(duì)抗環(huán)境,光電對(duì)抗裝備及部隊(duì)的訓(xùn)練已成為制約光電對(duì)抗裝備有效發(fā)揮作戰(zhàn)效能的瓶頸;而絕大多數(shù)光電對(duì)抗裝備的干擾對(duì)象是敵方的空中偵察與來(lái)襲目標(biāo)。因此,無(wú)人機(jī)便成為光電對(duì)抗裝備訓(xùn)練較為理想的合作目標(biāo)。既可作為光電干擾措施的驅(qū)動(dòng)源、又可作為光電干擾的合作對(duì)象。借此,可方便地構(gòu)建光電對(duì)抗裝備及部隊(duì)訓(xùn)練所需的多種威脅信號(hào)與對(duì)抗環(huán)境等。光電對(duì)抗裝備的訓(xùn)練/模擬無(wú)人機(jī)系統(tǒng)一般由無(wú)人機(jī)、機(jī)載檢測(cè)設(shè)備和地面測(cè)控設(shè)備等組成。

1)無(wú)人機(jī)可作為光電偵察/告警、尤其是紅外告警的合作目標(biāo);利用其模擬敵來(lái)襲兵器,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)多種光電干擾措施;同時(shí)還可用于近實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下,己方光電對(duì)抗裝備中偵察/告警設(shè)備探測(cè)距離、告警性能等主要參數(shù)的考核與檢驗(yàn)。演習(xí)/訓(xùn)練中,無(wú)人機(jī)可搭載輻射強(qiáng)度可變的黑體等,以模擬不同距離、不同輻射強(qiáng)度的來(lái)襲目標(biāo),并可檢測(cè)己方對(duì)敵方目標(biāo)的探測(cè)與跟蹤性能。

2)在無(wú)人機(jī)上搭載激光目標(biāo)指示器,用于模擬敵方激光制導(dǎo)武器的激光目標(biāo)指示,驅(qū)動(dòng)激光告警設(shè)備進(jìn)行告警,確保光電對(duì)抗裝備干擾訓(xùn)練中激光角度欺騙等干擾對(duì)抗措施的實(shí)施,并可實(shí)時(shí)進(jìn)行干擾效果的有效評(píng)定。

3)在無(wú)人機(jī)上搭載激光能量探測(cè)設(shè)備,可方便地測(cè)試遠(yuǎn)場(chǎng)光斑的能量密度/空間分布等重要參數(shù)(激光武器等激光有源攻擊系統(tǒng)發(fā)射),用于激光干擾/對(duì)抗武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評(píng)估。

4 發(fā)展動(dòng)向

1)以色列推出最新型微小型無(wú)人機(jī)夜視載荷。德國(guó)《防務(wù)專(zhuān)家》2012年8月29日?qǐng)?bào)道:以色列Bental工業(yè)公司推出了MicroBAT 275 系列機(jī)載傳感器載荷的最新型號(hào)MicroBAT 275-IR夜視載荷。這種新產(chǎn)品延續(xù)了Bental公司穩(wěn)定傳感器載荷方案體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、即插即用的一貫特點(diǎn)[3]。

微小型無(wú)人機(jī)的外形在不斷減小,對(duì)續(xù)航能力的要求卻越來(lái)越高,這就對(duì)機(jī)載組件的尺寸和重量提出了更為苛刻的要求。Bental公司采用了創(chuàng)新的機(jī)載監(jiān)視方案,為微小型無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)出了一系列輕型機(jī)載傳感器。

MicroBAT 275-IR夜視載荷采用了先進(jìn)的非制冷熱像儀,具有數(shù)字變焦功能,可提供高分辨率畫(huà)面,支持PAL 制式和NTSC 制式,重量與白晝型MicroBAT 275載荷相比沒(méi)有增加,均為400g。該熱像儀還采用了與白晝型載荷相同的電機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械/電子接口,終端用戶(hù)可根據(jù)任務(wù)性質(zhì)選用不同的組件,提高了易用性和通用性。此外,該穩(wěn)定載荷僅使用了一種攝像機(jī),一旦無(wú)人平臺(tái)墜毀,終端用戶(hù)也不會(huì)損失過(guò)多,大大提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可承受性。

2)美德聯(lián)合開(kāi)發(fā)用于無(wú)人機(jī)的空天激光通信技術(shù)。美國(guó)通用原子航空系統(tǒng)公司網(wǎng)站2012年9月12日?qǐng)?bào)道:美國(guó)通用原子航空系統(tǒng)公司與德國(guó)特薩特空間通信公司9月12日宣布,將聯(lián)合開(kāi)發(fā)供無(wú)人機(jī)(UAV)使用的寬帶、抗干擾、安全保密空天激光通信技術(shù),作為現(xiàn)有的Ku波段和Ka波段數(shù)據(jù)鏈替換方案,以便在無(wú)人機(jī)與靜地衛(wèi)星等航天器之間建立高速激光通信鏈路[4]。

通用原子航空系統(tǒng)公司表示,新型傳感器的引入和UAV 使用的增多,將使近期內(nèi)對(duì)UAV 與地面之間通信帶寬的需求增加,且超過(guò)現(xiàn)有射頻通信系統(tǒng)的能力;激光通信有可能把數(shù)據(jù)率提高到現(xiàn)在的1000倍,能夠?yàn)樯漕l衛(wèi)星通信提供下一代替換方案;特薩特空間通信公司通過(guò)參加美國(guó)與德國(guó)合作的項(xiàng)目,證實(shí)了利用激光數(shù)據(jù)鏈可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率很高的空間-空間、空間-地面通信。

根據(jù)兩家公司達(dá)成的協(xié)議,通用原子航空系統(tǒng)公司將申請(qǐng)美國(guó)政府部門(mén)的支持,以便進(jìn)行一次光學(xué)激光子系統(tǒng)演示驗(yàn)證。特薩特空間通信公司將完成激光通信終端(LCT)的開(kāi)發(fā),并交付一套數(shù)據(jù)鏈控制器(用來(lái)對(duì)UAV 與通信衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行管理)。在完成研制工作之后,兩家公司計(jì)劃開(kāi)展驗(yàn)證,確認(rèn)UAV 可以通過(guò)數(shù)據(jù)率達(dá)2.6吉字節(jié)每秒(2.6GBps)的激光通信上行鏈路與一個(gè)現(xiàn)成可用的低軌道航天器通信。后續(xù)的原型機(jī)工作將利用安裝在一顆處于靜地軌道的歐洲空間局阿爾法星上的LCT來(lái)驗(yàn)證寬帶UAV-地面通信能力。

3)美國(guó)大學(xué)和美國(guó)國(guó)家航空航天局聯(lián)合開(kāi)展無(wú)人機(jī)的自動(dòng)傳感器和規(guī)避系統(tǒng)研究。美國(guó)北達(dá)科州大學(xué)網(wǎng)站2012年9月12日?qǐng)?bào)道:北達(dá)科他大學(xué)(UND)和北達(dá)科他州立大學(xué)(NDSU)已與NASA 合作,聯(lián)合開(kāi)展無(wú)人機(jī)自動(dòng)感知與規(guī)避系統(tǒng)的研究。UND 的大氣科學(xué)系Mark Askelson博士表示:我們正在從事相關(guān)工作以便可以對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,獲取關(guān)于該方法可行性的真實(shí)數(shù)據(jù),這樣我們就可以將相關(guān)的信息告知決策者,使之可以對(duì)于無(wú)人機(jī)的進(jìn)一步和及無(wú)人機(jī)集成至國(guó)家空域作出明智的決定。機(jī)載自動(dòng)感知與規(guī)避能力將于9月20日在大??怂箛?guó)際機(jī)場(chǎng)的一次試飛中進(jìn)行驗(yàn)證。該次科研試飛將使用一架NASA 蘭利研究中心的西銳SR-22作為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的替身。該替身無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將利用MITRE 公司和UND 開(kāi)發(fā)的軟件算法和自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播(ADS-B)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)機(jī)動(dòng),而一架UND 所屬塞斯納172將作為入侵機(jī)[5]。

4)俄羅斯聯(lián)邦安全局尋求微型無(wú)人機(jī)傳感器。俄新網(wǎng)2013年1月21日?qǐng)?bào)道:根據(jù)俄羅斯政府的國(guó)家采購(gòu)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站上發(fā)布的消息,俄羅斯聯(lián)邦安全局(FSB)1月21日宣布招標(biāo)開(kāi)發(fā)一種用于微型無(wú)人機(jī)的傳感器系統(tǒng)項(xiàng)目[6]。

該項(xiàng)目已經(jīng)獲得了俄羅斯官方約700萬(wàn)盧布(23萬(wàn)美元)的投資,旨在開(kāi)發(fā)一種重200g(6.5盎司)的光電偵察傳感器包,用于一種名為飛魚(yú)(Fly Fisher)的微型無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)的起飛重量不超過(guò)1kg。開(kāi)發(fā)商將負(fù)責(zé)分析國(guó)外和俄羅斯的科學(xué)技術(shù),以評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性、監(jiān)控能力以及電源需求。

本次招標(biāo)要求開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)草圖,并創(chuàng)建等比例模型進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)還要求定義參數(shù),可在5km 范圍內(nèi)實(shí)時(shí)無(wú)損傳輸監(jiān)控圖像。

投標(biāo)者的申請(qǐng)截止日期為2月21日,該研究定于2014年11月完成。

5)諾·格公司研發(fā)具備更強(qiáng)航電設(shè)備保護(hù)能力的新一代火力偵察兵無(wú)人機(jī)。諾·格公司網(wǎng)站2013年1月31日?qǐng)?bào)道:諾斯羅普·格魯曼公司近日接收了其新一代MQ-8C火力偵察兵無(wú)人直升機(jī)的首個(gè)防護(hù)罩,MQ-8C 無(wú)人機(jī)將能夠抵御強(qiáng)電場(chǎng)和電磁波的干擾,為飛機(jī)的關(guān)鍵電子器件提供更強(qiáng)的防護(hù)能力[7]。

如果不裝備該防護(hù)罩,直升機(jī)內(nèi)部的電子器件極易受到閃電以及機(jī)上其它電磁干擾(EMI)的影響。

Summit Aviation公司負(fù)責(zé)該防護(hù)罩的設(shè)計(jì)和制造工作,該公司去年被選定承接這份建造合同,相關(guān)產(chǎn)品在五個(gè)月內(nèi)便問(wèn)世,該公司制造的產(chǎn)品被命名為法拉第籠。

諾·格公司是美國(guó)海軍“火力偵察兵”項(xiàng)目的主承包商。諾·格公司將在改裝型貝爾-407直升機(jī)的基礎(chǔ)上,總計(jì)建造28架MQ-8C持久升級(jí)火力偵察兵無(wú)人機(jī)。

完工之后,“法拉第籠”將被運(yùn)往諾·格公司位于莫斯岬的無(wú)人系統(tǒng)中心,在向MQ-8C 機(jī)身安裝之前,電子設(shè)備將預(yù)先接受集成測(cè)試等工作。

MQ-8C持久升級(jí)火力偵察兵無(wú)人機(jī)的機(jī)身體積更大,航程相比MQ-8B可增加超過(guò)1/3,可搭載的載荷重量也大幅增加。

MQ-8B無(wú)人機(jī)目前正部署在美國(guó)海軍護(hù)衛(wèi)艦和阿富汗地區(qū),可為海上和陸上指揮官提供情報(bào)、監(jiān)視和偵察等能力。

6)雷聲公司欲為無(wú)人機(jī)集成小型空射誘餌彈。美通社2013年2月13日?qǐng)?bào)道,雷聲公司已經(jīng)與通用原子航空系統(tǒng)公司(GA-ASI)展開(kāi)合作,為捕食者B/MQ-9死神無(wú)人機(jī)集成雷聲公司的小型空射誘餌彈(MALD),以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的高度自主作戰(zhàn)能力。2012年11月,研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在加利福尼亞帕姆代爾市灰峰飛行試驗(yàn)工廠(chǎng)結(jié)束了地面認(rèn)證試驗(yàn),預(yù)計(jì)在2013年完成無(wú)人機(jī)與小型空射誘餌彈的集成工作[8]。

小型空射誘餌彈重不到136kg,最大航程達(dá)到了925km,可以深入敵綜合防空系統(tǒng)(IADS)并在敵地空導(dǎo)彈的跟蹤范圍內(nèi)對(duì)其雷達(dá)設(shè)備實(shí)施干擾。小型空射誘餌彈按作戰(zhàn)任務(wù)特點(diǎn)可分為誘騙型小型空射誘餌彈和干擾型小型空射誘餌彈。小型空射誘餌彈通過(guò)逼真模擬作戰(zhàn)飛機(jī)在敵方地空防御系統(tǒng)雷達(dá)屏幕上顯示“真實(shí)”飛機(jī)信號(hào),制造虛假空情;干擾型小型空射誘餌彈通過(guò)實(shí)施逼近式壓制干擾,對(duì)敵方地空防御系統(tǒng)進(jìn)行壓制。雷聲公司已經(jīng)于2012年秋季開(kāi)始交付干擾型小型空射誘餌彈。

7)微系統(tǒng)公司將為美國(guó)海軍艦載小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)提供情報(bào)顯示系統(tǒng)。美國(guó)《海軍技術(shù)》網(wǎng)站2013年2月27日?qǐng)?bào)道:美國(guó)海軍水面戰(zhàn)中心已經(jīng)授予Z·微系統(tǒng)公司一份訂單,委托該公司為RQ-21A 型整合者小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)研制情報(bào)顯示系統(tǒng)。根據(jù)合同要求,Z·微系統(tǒng)公司將為美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)使用的“整合者”無(wú)人機(jī)提供帶平板顯示器的情報(bào)顯示系統(tǒng),提高該型無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)視頻性能[9]。

小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)的研發(fā)目的是供部署在兩棲登陸艦、兩棲攻擊艦和兩棲運(yùn)輸艦等兩棲艦艇上的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)作戰(zhàn)人員使用,為他們提供情報(bào)、監(jiān)視與偵察能力。

為了提高戰(zhàn)術(shù)監(jiān)視性能,該型情報(bào)顯示系統(tǒng)的液晶顯示面板采用了高能現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(GPGA)器件,可以對(duì)采集到的視頻流進(jìn)行畫(huà)面增強(qiáng)算法處理。即使在低能見(jiàn)度條件下,該型情報(bào)顯示系統(tǒng)內(nèi)置的視頻增強(qiáng)模塊也可以輸出清晰的圖像,可以為決策提供更有力的支持。Z·微系統(tǒng)公司軍隊(duì)項(xiàng)目部副部長(zhǎng)鮑勃·Kopas指出,海軍水面戰(zhàn)中心在看到該公司顯示系統(tǒng)的超強(qiáng)性能后選擇了這款產(chǎn)品,這款產(chǎn)品能增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知能力,還可為決策者提供無(wú)附加延時(shí)的決策支持,在霧、塵、沙、煙,霾等惡劣環(huán)境下,該型顯示系統(tǒng)仍能提供清晰的圖像,非常適合在近海作戰(zhàn)環(huán)境中使用。

美國(guó)海軍最近在圣安東尼奧級(jí)兩棲船塢運(yùn)輸艦上對(duì)小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了首飛試驗(yàn)。在兩棲船塢運(yùn)輸艦上進(jìn)行試驗(yàn)之前,小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)還在海軍航空戰(zhàn)中心中國(guó)湖武器系統(tǒng)分部進(jìn)行為期三個(gè)月的陸基飛行試驗(yàn)。

5 發(fā)展分析

無(wú)人機(jī)光電應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì):自主控制技術(shù);網(wǎng)絡(luò)連通性;空域管理;平臺(tái)相關(guān)技術(shù);機(jī)載武器微型化等[10]。

1)自主控制技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)處理速度和軟件技術(shù)的巨大進(jìn)步,使得自主控制和決策輔助成為可能。為實(shí)現(xiàn)自主控制,需發(fā)展的技術(shù)包括:容錯(cuò)技術(shù)、行為智能和自適應(yīng)推理系統(tǒng)(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))等。

2)網(wǎng)絡(luò)連通性。從戰(zhàn)場(chǎng)管理的角度來(lái)講,無(wú)人機(jī)與其他飛行器的外部傳感器以及地面控制站聯(lián)網(wǎng)是非常必要的。需要進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)包括:全天候的安全寬帶數(shù)據(jù)鏈,分布式、高速處理技術(shù)和圖像/數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)(可以降低對(duì)帶寬的需求),數(shù)字式軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù),動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)。

3)空域管理。無(wú)人機(jī)的大量使用帶來(lái)了新的空域管理,這些問(wèn)題的解決將涉及為避免空中相撞而制定的基于規(guī)則的操作過(guò)程和協(xié)議以及所需的技術(shù)。攜帶彈藥的無(wú)人機(jī)的返航問(wèn)題也要引起特別關(guān)注,對(duì)于艦載機(jī)來(lái)說(shuō)這一問(wèn)題更復(fù)雜。除了寬帶數(shù)據(jù)鏈以及單一的綜合空中圖像(SIAP)、空域管理外,尚需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)包括:抗干擾GPS系統(tǒng)、極低漂移率的慣性測(cè)量設(shè)備、沖突檢測(cè)和防撞系統(tǒng)、空中交通管制和任務(wù)管理算法、精確著陸輔助裝置、氣候?qū)ψ鲬?zhàn)環(huán)境的影響等。

4)平臺(tái)相關(guān)技術(shù)。與其他平臺(tái)相比,無(wú)人機(jī)的平臺(tái)組件并沒(méi)有什么特殊的。然而,隨著任務(wù)從SEAD 和縱深遮斷擴(kuò)展到戰(zhàn)場(chǎng)遮斷、空中優(yōu)勢(shì)和近距空中支援,無(wú)人機(jī)將需要更大的續(xù)航能力、更大的機(jī)動(dòng)性、更大的有效載重能力、更快的目標(biāo)搜索能力,發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)體設(shè)計(jì)將是關(guān)鍵。無(wú)人機(jī)依靠數(shù)據(jù)鏈在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下作戰(zhàn),因此其機(jī)載傳感器組件會(huì)相當(dāng)復(fù)雜,還需要一些無(wú)人機(jī)防撞、著陸、甚至空中加油時(shí)所用的專(zhuān)門(mén)傳感器。不僅如此,無(wú)人機(jī)操縱人員還希望開(kāi)發(fā)新型智能軟件可以有效降低無(wú)人機(jī)對(duì)人力的需求量。例如,給無(wú)人機(jī)加裝多攝像機(jī)傳感器系統(tǒng),可以同時(shí)觀(guān)測(cè)遠(yuǎn)、近距離目標(biāo),讓操作者對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情況了如指掌。

5)機(jī)載武器微型化。無(wú)人機(jī)可裝備空地導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈以及精確制導(dǎo)炸彈和炸彈箱等機(jī)載武器。例如:近距空空導(dǎo)彈(毒刺、西北風(fēng)、AIM29X 響尾蛇)和中距空空導(dǎo)彈(AIM2120)??盏匚淦鳎⌒蜋C(jī)載導(dǎo)彈(小牛導(dǎo)彈、海爾法反坦克導(dǎo)彈)以及航空制導(dǎo)炸彈(GBU239、GBU238、GBU212)和制導(dǎo)炸彈箱(CBU2 103、104、105)等。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著通信技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,無(wú)人機(jī)的光電技術(shù)越來(lái)越成熟,在未來(lái)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)或局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,對(duì)于防空反導(dǎo)、對(duì)敵進(jìn)行近距偵察、對(duì)于移動(dòng)或重點(diǎn)目標(biāo),可實(shí)施有效干擾、進(jìn)行突然襲擊等,都會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果。

[1]滄桑.國(guó)外正在研制的無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)[J].國(guó)外科技動(dòng)態(tài),2005(05):35-38.

[2]韓冰,張秋菊,徐世錄.無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].飛航導(dǎo)彈,2005(10):45-49.

[3]以色列推出最新型微小型無(wú)人機(jī)夜視載荷[N].每日防務(wù)快訊,2012,09(04).

[4]美德聯(lián)合開(kāi)發(fā)用于無(wú)人機(jī)的空天激光通信技術(shù)[N].每日防務(wù)快訊,2012,09(20).

[5]美國(guó)大學(xué)和美國(guó)國(guó)家航空航天局聯(lián)合開(kāi)展無(wú)人機(jī)的自動(dòng)傳感器和規(guī)避系統(tǒng)研究[N].每日防務(wù)快訊,2012,09(25).

[6]俄羅斯聯(lián)邦安全局尋求微型無(wú)人機(jī)傳感器[N].每日防務(wù)快訊,2013,01(30).

[7]諾·格公司研發(fā)具備更強(qiáng)航電設(shè)備保護(hù)能力的新一代火力偵察兵無(wú)人機(jī)[N].每日防務(wù)快訊,2013,02(06).

[8]雷聲公司欲為無(wú)人機(jī)集成小型空射誘餌彈[N].每日防務(wù)快訊,2013,02(25).

[9]微系統(tǒng)公司將為美國(guó)海軍艦載小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)提供情報(bào)顯示系統(tǒng)[N].每日防務(wù)快訊,2013,03(01).

[10]羅德林,吳順祥,段海濱,李茂青.無(wú)人機(jī)協(xié)同多目標(biāo)攻擊空戰(zhàn)戰(zhàn)決策研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2008,(24):6778-6782.

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