跨界 · 融合 · 服務 · 創新
電磁威脅預判等級可基于試驗數據、經驗數據、人工輔助判決等,如對某型無人機數據鏈工作信號的電磁威 脅預判等級如圖 7 所示,當電磁干擾信號強度超過安全閾值后,數據鏈開始出現誤碼;若干擾信號強度超過預警閾 值,數據鏈誤碼率顯著提高;若干擾信號強度超過危險閾值,數據鏈進入臨界失鎖狀態;若干擾信號強度超過紅線 即失鎖閾值,數據鏈路變為完全失鎖狀態[1,16]。在基于電磁環境效應確定了電磁威脅閾值之后,即可采取一系列的 控制措施來規避干擾,如調整智能天線方向,提高工作信號功率,躲避干擾方向等,這與無人機的應用方式密切相關。
2.3 無人機系統抗擾抗毀新技術
除了必須對無人機系統進行抗燒毀設計的硬件加固措施,采用除傳統抗干擾方法外的無人機電磁環境自主感 知與智能決策技術,還有許多新技術有望應用于無人機系統電磁防護設計之中。在電磁防護材料方面,針對強場下無人機機體或設備的電磁防護急需發展智能電磁防護材料。例如,突破材 料絕緣/金屬相變的微觀機理、制備方法及性能可調控技術,研制臨界場強可調、脈沖響應速度快、非線性系數高 的導電粒子填充型、金屬氧化物薄膜型自適應智能電磁防護新材料,可為無人機強場防護提供技術支撐[17-18]。此 外,超材料技術也在部分設備中得以應用[19]。
同時,在由無人機裝備智能向人體智能邁進的過程中,突破從生物到電子的領域轉換科學問題,通過研究仿生 防護材料、仿生器件及仿生智能計算系統,將生物原理引入電磁防護設計領域,為提高電子裝備在復雜電磁環境 下的抗干擾與抗損傷特性,提供了一種全新的理論與技術支撐[20]。目前陸軍工程大學電磁環境效應實驗室基于神 經信息編碼原理開展了電磁防護仿生研究,將生物機制引入電磁防護領域,突破了神經信息編碼的抗擾機制與神 經電路的設計技術,建立了生物神經元網絡模型,提出了具有抗擾機制的神經元網絡仿生電路的設計方法,設計實 現了具有生物神經網絡抗擾機制的原型系統[20-21]。
3 展 望
無人機的技術發展與作戰使用必將帶來戰爭的革命性變化,該領域將繼續構建自主可控、深度智能的基礎 前沿技術體系,支撐無人機各項性能顛覆式提升。對未來技術有以下展望:一是無人機的自主智能化水平顯著 提升,從適應性自主到系統性自主,再到學習型自主,具備適應性、自修復、智能性、協同性、自學習等高級自主 系統的特點。二是動態多源電磁環境對無人機系統的影響規律與作用機理將被進一步認識,突破軟殺傷與硬摧 毀這兩類技術之間的屏障,實現動態多源融合的電磁反制,基于多種電磁效應復雜非線性作用與響應機理,實現 多維度打擊。