偵察無人機協(xié)同運用的關鍵技術

馬楠楠

摘 要：近些年，經(jīng)濟的發(fā)在，加大了我國對偵察無人機的不斷研究和運用，隨著無人機各方面性能的迅速提升，作戰(zhàn)功能不斷擴展，有關無人機協(xié)同運用的新理念也從層出不窮。近年來，多無人機協(xié)同編隊以及無人機與有人機協(xié)同編隊的新作戰(zhàn)概念被提出，目的是提高無人機完成任務的效率，拓寬其使用范圍，隨著各國對多無人機編隊飛行技術的研究，多無人機/無人機與有人機之間的協(xié)同機制、協(xié)同策略以及決策分配成為研究熱點之一。本文就偵察無人機協(xié)同運用的關鍵技術展開探討。

關鍵詞：偵察無人機；協(xié)同運用；關鍵技術

引言

偵察無人機是無人機中最廣泛使用的一種，是航空偵察中的一種重要手段。偵察無人機可進行戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術偵察，監(jiān)視戰(zhàn)場，為部隊的作戰(zhàn)行動提供情報。機上裝有航空照相機、電視攝像機、紅外偵察設備和合成孔徑雷達等偵察設備。偵察無人機起飛后，按預定航線按程序控制或遙控其飛行，到達目標區(qū)后執(zhí)行監(jiān)視和偵察任務。在未來戰(zhàn)爭中，采用偵察無人機航空偵察居高臨下，彌補了地面?zhèn)刹焓侄蔚牟蛔?，成為偵察衛(wèi)星和有人駕駛戰(zhàn)略偵察飛機的重要補充和增強手段，同時也成為獲取戰(zhàn)略情報的重要手段之一。

一、偵察無人機的主要優(yōu)勢

無人機作為航空電子預警探測體系的重要組成，具有航時長、隱身能力強、戰(zhàn)損小等優(yōu)勢，可與有人偵察機互為補充。除擔負戰(zhàn)場偵察監(jiān)視任務外，可與有人偵察機協(xié)調(diào)、抵近高危地區(qū)，共同形成整個戰(zhàn)場的偵察監(jiān)視情報，彌補預警機、專用偵察機等大型有人飛機防區(qū)外對戰(zhàn)場區(qū)域覆蓋不足等問題，獲取目標區(qū)域?qū)崟r、完整的戰(zhàn)場態(tài)勢，對航空電子預警探測體系偵察能力進行有力補充。主要優(yōu)勢有：（1）高空長航時、費效比高。利用無人機高空、長航時的特點，可對目標區(qū)進行持續(xù)、高效的偵察、監(jiān)視，可執(zhí)行有人機難以執(zhí)行的高難度偵察任務，同時具備高效費比。（2）隱蔽性強。無人機RCS相對比較小，隱身能力強，可以突防敵防護嚴密的高價值目標進行有效偵察。（3）執(zhí)行高危任務。我周邊國家、地區(qū)雷達信息系統(tǒng)部署密集，可利用無人機隱身特性好、情報傳輸實時，生存能力高，無人員傷亡的特點，可在戰(zhàn)時突入敵防區(qū)遂行偵察任務。（4）不受人的因素影響。當前，有人電子偵察裝備由于飛行員疲勞等問題，情報持續(xù)獲取能力有限，難以滿足我軍長時間情報積累的需要。同時，針對特殊作戰(zhàn)環(huán)境，無人機還可進行核、生化等危險地區(qū)的偵察任務。

二、無人機在協(xié)同運用中的關鍵技術分析

（一）協(xié)同目標分配方法

協(xié)同目標分配指為無人機協(xié)同一致完成任務，考慮各種約束條件，對飛機分配攻擊目標，確定打擊目標的武器，進行武器配置和編隊配置，確定目標的打擊點/方向以及無人機協(xié)同的武器投放區(qū)域等。無人機協(xié)同目標分配是組合優(yōu)化問題，是一類NP難題，這類問題的求解主要有兩種思路，一是精確搜索，如窮舉法；另一種是啟發(fā)式搜索，在搜索過程中加入一定啟發(fā)因子，指導搜索向一個比較小的范圍內(nèi)進行，如模擬退火、禁忌搜索、神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法等等。無論哪一種思路，巨大的計算代價始終是NP問題的一個難以克服的難點。目前，一些新的方法和理論也被用來解決此類目標分配問題，如Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡、滿意決策理論、蟻群算法、拍賣理論、市場調(diào)配理論等，并且還顯示一定的有效性。

（二）協(xié)同作戰(zhàn)流程

（1）偵察/監(jiān)視階段。各無人機在任務控制站控制下起飛，按照航線出航，到達預定空域后，開始全方位的情報搜集，將目標信息通過鏈路或衛(wèi)星中繼鏈路回傳至地面的情報站進行初步情報分析和處理，將處理結果通專網(wǎng)發(fā)送至情報中心。預警機、有人偵察機按照航線出航，到達預定空域后，開始全方位的情報搜集，將收集情報下傳，通過專網(wǎng)發(fā)送至情報中心。（2）決策階段。情報中心對各平臺收集的情報進行融合、分析，上報聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機構，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機構確定攻擊目標，評估可選方案、分析作戰(zhàn)因素、確定攻擊方法和評估攻擊風險等工作。（3）攻擊階段。確定向目標實施攻擊后，上級作戰(zhàn)指揮機構下達攻擊命令，火力打擊平臺完成對目標的攻擊，無人機提供目標監(jiān)視信息，修訂目標位置和特征變化情況，支援精確火力打擊。（4）效果評估階段。完成攻擊后，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機構可調(diào)配一架無人機收集目標狀態(tài)信息，無人機將目標狀態(tài)信息下傳情報中心，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機構依據(jù)目標狀態(tài)信息評估攻擊效果，決定是否進行二次攻擊。

三、發(fā)展趨勢

無人作戰(zhàn)飛機是20世紀90年代中期出現(xiàn)的一種新的武器系統(tǒng)概念，發(fā)展無人戰(zhàn)斗機的最終目的是在人不干預或極少干預的條件下，自主完成作戰(zhàn)任務。無人機協(xié)同作戰(zhàn)是在無人機的智能化、自主性程度不高的條件下采用的適合現(xiàn)階段技術水平的作戰(zhàn)方式?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，由于戰(zhàn)場環(huán)境的瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標和時間敏感的目標已經(jīng)成為作戰(zhàn)的關鍵，以往的作戰(zhàn)流程已經(jīng)不能滿足要求，需要在偵察到目標后且在其重新隱蔽之前，立即作出判斷，對其進行打擊。具備偵察/打擊一體化能力的無人戰(zhàn)斗機可以及時地向其發(fā)現(xiàn)的目標發(fā)動攻擊，不需要其他武器平臺的支援，提高了攻擊的反應時間和打擊目標的準確性，而且在數(shù)據(jù)鏈遭到破壞的情況下仍然能夠?qū)δ繕藢嵤┐驌?。未來無人戰(zhàn)斗機的發(fā)展必將是要在大力提高無人機的自主程度以及打擊時敏目標上下功夫。無人機具有有人機無可替代的優(yōu)勢和特點，欲發(fā)揮和提升無人機作戰(zhàn)能力，需將有人機/無人機協(xié)同作戰(zhàn)融入作戰(zhàn)體系，開展有人機/無人機協(xié)同作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)流程以及戰(zhàn)法的研究和驗證，以推動有人機/無人機協(xié)同作戰(zhàn)運用。

結語：

無人機協(xié)同作戰(zhàn)是適合現(xiàn)階段技術水平的作戰(zhàn)方式?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，由于戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標和時間敏感的目標已經(jīng)成為作戰(zhàn)的關鍵，需要在偵察到目標后且在其重新隱蔽之前，立即做出判斷，對其進行打擊。提高無人機之間的通信帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率、改善智能輔助決策系統(tǒng)的功能、優(yōu)化無人機之間的交互控制接口、提高任務規(guī)劃系統(tǒng)算法的計算速率以及改進傳感器的功能已經(jīng)成為加強無人機協(xié)同作戰(zhàn)能力的關鍵因素。目前，有人機與無人機協(xié)同作戰(zhàn)的概念尚不完善，協(xié)同作戰(zhàn)的技術需要認真地進行研究，以實驗、試驗為基礎，以仿真為輔助的研究工作需要不斷地循環(huán)深化，以更好的適應未來作戰(zhàn)需求。

參考文獻：

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