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無人機蜂群攔截系統作戰構想與關鍵技術
來源:無人機集群
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作者:劉立章
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發布時間: 2021-05-08
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為有效應對敵可能發起的“飽和式攻擊”,提高重要軍事目標的防護能力,著眼無人技術的發展,首先,提出了無人機蜂群攔截系統的概念;隨后,介紹了系統設計,并針對敵可能的巡航導彈?無人機蜂群?炮彈等各類打擊,進行了具體的作戰構想設計;總結了無人機蜂群攔截系統構建運行的關鍵技術,包括無人機平臺研制?系統架構?集群感知與信息融合?集群控制與群體智能?任務規劃?蜂群投放及回收補充等,并就技術實現的可行性和相關問題進行了分析,為進一步深化研究奠定了基礎?
6)蜂群投放及回收補充
根據現代戰爭的多域性特點,無人機蜂群投放必須具備全域?快速?高效?機動?精準等特點,在現有的武器裝備體系和技術支撐下,除采取傳統的固定架投放外,還可取車(艦)載投放?戰機(戰斗機?運輸機?直升機)投放?火箭投放等方式?由于無人機攜帶自爆模塊,且在任務中由于自爆而導致數量減少,當無人機蜂群執行完任務時,無人機必須能夠自主返航進行數量補充和能源補給,以確保攔截系統的經濟性?完整性和安全性?
4.2 可行性分析
無人機蜂群作為近些年來迅速崛起并快速發展的無人化技術,集平臺研制?智能感知?網絡通信?導航定位?集群組網?自主協同?智能彈藥等技術于一體,具有單機成本低?群體數目大?智能化程度高等顯著優勢,其劣勢則主要體現為速度慢?航程短?探測能力差?抗干擾能力有限等?隨著美軍“小精靈” 項目 和“灰山鶉”微型無人機項目的研究論證,以及我國電科集團電科院在2020 年9 月成功進行的200 架固定翼無人機集群作戰試驗 ,無人機蜂群攔截系統構建逐步具備了一定的可行性?
1)固定翼無人機平臺技術基本可實現高航速?長航程?可回收等功能,如“小精靈”無人機和中國電科集團無人機均采用機身細長,機翼可折疊,裝備小型渦扇發動機,“小精靈”無人機作戰半徑926 km,可空中巡邏3 h,有效載荷54.5 kg,最大速度不低于Ma =0.8 ?
2)無人機蜂群高效投放?智能感知?集群控制?信息共享?任務規劃與執行等技術已基本趨于可用,美軍公布的“灰山鶉”微型無人機蜂群演示和中國電科集團無人機蜂群作戰試驗已基本實現無人機多方式投放?精確編隊?偵察監視?干擾壓制?自主察打等功能?
3)相較于傳統防空體系,無人機蜂群攔截系統具有機動靈活?智能高效等特點,且在應對“飽和式攻擊”方面具有突出優勢,通過與傳統防空體系配合可以增強重點目標的防護能力?
但是,我們也應看到,無人機蜂群攔截系統的構建仍然面臨一些問題?首先,在平臺研制技術上,需要在無人機性能和研發制造成本之間做好平衡,確保既要滿足基本的作戰需求,又有很好的作戰效費比;其次,由于攔截的實時性要求,無人機蜂群攔截系統需要具__備科學完備的系統架構,成熟的集群感知與信息融合?集群控制與群體智能?任務規劃等能力,這需要深入研究和反復論證,才能確保攔截的成效和系統的穩定性;再次,在系統安全性問題上,因攔截無人機攜帶靈敏高效炸藥戰斗部,系統運行時存在一定危險,使用時要時刻關注無人機的飛行狀態,將不適合攔截的區域作為禁飛區輸入控制程序中,避免攔截后的殘骸或儀器故障失靈落入人員密集區域造成損失?
5 結束語
隨著科技發展,在未來戰爭中,針對重點目標的“飽和式攻擊”將成為新常態,而由于無人機蜂群等新型打擊力量的加入,攻防雙方的相對平衡將被徹底打破?針對重點目標的防護需求和無人技術的迅速發展,本文首先提出了無人機蜂群攔截系統的概念及其構建意義;隨后對攔截系統的系統架構和功能設計進行了介紹,并針對敵可能的來襲武器進行了相應的作戰構想;基于此,引出了攔截系統構建運行的各項關鍵技術,并就技術實現的可行性和相關問題進行了分析?隨著這些關鍵技術的發展,無人機蜂群攔截系統將因成本低廉?機動靈活?智能高效等優勢,成為對抗“飽和式攻擊”的有效手段,研究論證后可重點應用在首都或邊境防空?艦船防御?空中集群作戰及應對非傳統安全威脅等領域?當然,我們也應看到無人機蜂群攔截系統需要系統設計?科學架構,并針對集群感知?集群控制?群體智能等關鍵技術進行持續攻關和作戰試驗論證,以提高系統運行的安全性和穩定性?盡管無人機蜂群攔截系統的構建還存在諸多難點,但機遇與挑戰往往并存?我國應加強無人機蜂群作戰的前沿技術研究和大膽創新,強化軍民融合等國家戰略推動關鍵技術的進步,進而獲得無人作戰領域的“非對稱”優勢?
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