基本沒人什麼事!無人機蜂群技術淺析
作為飛行愛好者,想必你對西安在2018年春節期間舉辦的那場千架無人機夜空表演一定記憶猶新,但本著專業范兒的角度,二次元君要告訴你,那場無人機表演運用的就是無人機蜂群技術,今天就讓我們深入了解一下真正的無人機蜂群技術。
所謂無人機蜂群技術的實質就是無人機大規模編組飛行,這是目前國內外無人機領域中一個重要的探索方向,雖然該技術的民用範疇與軍用範疇看起來表現形式差不多,但二者在應用範圍上卻是天壤地別,據專家介紹,無人機蜂群技術在軍事領域的應用價值巨大,一旦技術成熟,將深刻改變現有的戰場規則。
按美國軍方在《小型無人機系統飛行規劃2016~2036》文件中的定義和描述,無人機蜂群是指在操控人員(空中或地面)的指揮或監督下,通過自主組網遂行統一作戰任務的一群小型無人機,構成蜂群的無人機可以是相同的(同構),也可以是不同的(異構),組群方式可以是主從型的,也可以是無中心的。其優點包括:群中無人機數量多,通過大範圍分布,具備較強態勢感知和壓制或摧毀敵防空系統能力;抗毀能力強,部分無人機損失後,蜂群仍可完成任務;成本消耗低,單架無人機的成本遠低於傳統防空導彈,並可以用增加無人機數量的方式加大敵方防禦成本;作戰靈活性強,可與多種飛機和武器協同作戰。
就目前的初步發展態勢而言,無人機蜂群技術在戰場上的實用化需要完成作戰管理、蜂群自主編隊控制等多項技術攻關,蜂群的規模越大、作戰環境越複雜,對其技術的要求也就越高。綜合近年來各國的發展現狀,我們可將這些關鍵技術歸納為如下三大方面:
01
蜂群與裝備體系協同技術
該技術是指通過空中預警機或地面信號站對無人機蜂群進行管理控制,將構建統一作戰場景、編隊控制與調整、根據需要進行編隊協同等概念在短時間內傳達至蜂群網路中。
02
蜂群內部協同技術
該技術是指通過數據鏈實現蜂群內部的互聯互通和自主編隊控制以及蜂群協同態勢感知與共享和協同任務規劃決策。該技術需要具備避免強電磁干擾能力、低可截獲能力、身份識別能力等一系列信息數據綜合能力,其核心是打造自主任務分配演算法以及自主決策響應機制。
03
蜂群無人機平台技術
該技術是指形成無人機蜂群的硬體設備,需要滿足低成本、高效率以及多功能載荷等特點。無人機蜂群概念要求其中的無人機設備成本低,可以是一次性或有限次壽命無人機,在滿足功能需要的前提下可以在材料、製造工藝和發動機等方面降低設備成本,在「數量」與「質量」兼顧的前提下更加側重於數量優勢。
對於無人機蜂群技術的軍事應用而言,目前已知的範圍有如下四個大方向:
1
對地對海作戰
情監偵:蜂群可攜帶各類感測器同時執行任務,通過多源信息融合提高情監偵能力
壓制防空:蜂群可飽和攻擊敵防空雷達跟蹤和瞄準通道,癱瘓敵方防空系統
誘餌:蜂群形成與有人機相似的信號特徵,消耗敵方防空導彈
對面攻擊:通過在無人機上安裝戰鬥部或攜帶彈藥,從多角度同時發起對地對海攻擊
對地電子干擾:通過攜帶電子對抗裝置,干擾敵方地面電子設備
2
對空作戰
反無人機蜂群:通過大規模的無人機蜂群反制敵方無人機蜂群的攻擊,以數量取勝
對空電子壓制:蜂群可在空中組成一面廣闊的電子對抗陣列,對敵來襲軍機或武器實施電子戰
3
城市戰
偵測:無人機蜂群可分別飛臨城市內各建築設施,充分觀察、發現狙擊手等目標,降低遺漏率
掩護地面部隊:攜帶煙霧發生器的蜂群通過煙霧掩護地面友軍前進
保護地面部隊:必要時刻無人機蜂群可在友軍地面部隊周圍形成「無人機牆」,抵禦敵方來襲火力
4
戰場支援
執行彈藥、醫療物品空投補給和戰場氣象監測等支援任務
以大批量同時突然飛臨戰場,對敵方部隊造成震懾作用,形成心理戰效果
無人機蜂群作為未來航空裝備體系中的重要組成部分,將進一步推動軍用航空技術變革,使用蜂群技術的無人機編隊將大幅降低因人為因素導致的操作失誤,提高作戰效率,同時在無人機協同作戰方面將進一步發揮優勢,從而形成一系列更加靈活、豐富的空中作戰模式。
完
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