無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

王志義

在無(wú)人機(jī)越來(lái)越受到廣泛重視和應(yīng)用的今天，無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)也日益體現(xiàn)出其重要性，成為無(wú)人機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，美國(guó)空軍裝備的戰(zhàn)術(shù)級(jí)任務(wù)支援系統(tǒng)（MSS）經(jīng)過(guò)了實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際需求和環(huán)境條件變化，經(jīng)歷了MSSII、MSSIIA、MSSII+到MSSII Block 一系列的發(fā)展，最新的空軍任務(wù)支援系統(tǒng)（AFMSS）稱為BLOCK C，具有更強(qiáng)的信息處理、任務(wù)計(jì)劃生成和顯示交互能力。英國(guó)空軍裝備Pathfinder 2000任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)和先進(jìn)任務(wù)裝置（AMPA），能在夜間和惡劣天氣條件下支持鷂式 、狂風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)及歐洲戰(zhàn)斗機(jī)（EFA）等進(jìn)行隱蔽攻擊。法國(guó)空軍裝備有MIPSY、CINNA 和CIRCE2000 三個(gè)系列的飛機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，用于制作任務(wù)規(guī)劃和攻擊規(guī)劃。在我國(guó)，任務(wù)規(guī)劃的研究才剛剛開(kāi)始，但基本上還處于跟蹤國(guó)外的水平，許多技術(shù)尚處于研究探索階段。

未來(lái)體系化作戰(zhàn)不斷推進(jìn)，戰(zhàn)場(chǎng)地形環(huán)境、火力威脅、氣象威脅等因素使無(wú)人機(jī)的飛行航路決策變得非常復(fù)雜，一套完善的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)規(guī)避各種威脅，準(zhǔn)確實(shí)施攻擊或偵查任務(wù)來(lái)說(shuō)是必不可少的。同時(shí)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)往往需要集團(tuán)作戰(zhàn)，各飛機(jī)間的指揮和協(xié)調(diào)工作都將由任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)來(lái)完成，任務(wù)規(guī)劃功能的優(yōu)劣對(duì)于無(wú)人機(jī)群執(zhí)行任務(wù)能力的影響是巨大的，因此任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)和任務(wù)規(guī)劃技術(shù)需要主動(dòng)的適應(yīng)未來(lái)作戰(zhàn)需求和裝備使用特點(diǎn)，發(fā)展趨勢(shì)如下：

一、進(jìn)行通用化的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

任務(wù)規(guī)劃軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)在很大程度上決定著任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性和技術(shù)先進(jìn)性，顯著影響任務(wù)規(guī)劃工作的成效。任務(wù)規(guī)劃軟件架構(gòu)的主要工作是確定軟件層級(jí)，每一層的職責(zé)和模塊組成，層級(jí)之間的接口、傳輸協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，以及每一層級(jí)上所采用的技術(shù)框架。根據(jù)美軍JMPS設(shè)計(jì)理念，通用化的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)具備通用的運(yùn)行平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)服務(wù)、兼容的數(shù)據(jù)格式、規(guī)范的界面布局、一致的操作習(xí)慣和統(tǒng)一的顯示風(fēng)格，具備對(duì)不同型號(hào)的單架或多架無(wú)人機(jī)的規(guī)劃能力，便于無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的信息共享和聯(lián)合控制，滿足未來(lái)無(wú)人機(jī)“一站控多機(jī)、一機(jī)多站控”的發(fā)展需求。

二、實(shí)現(xiàn)多元、實(shí)時(shí)的作戰(zhàn)信息保障

任務(wù)規(guī)劃作為信息化系統(tǒng)，最重要的就是對(duì)信息的需求。信息化作戰(zhàn)的實(shí)質(zhì)是信息與火力有效的結(jié)合，任務(wù)規(guī)劃技術(shù)就是這種結(jié)合的具體體現(xiàn)。戰(zhàn)場(chǎng)信息有多大力度的保障，任務(wù)規(guī)劃技術(shù)就能發(fā)揮多大的作戰(zhàn)效果。在高對(duì)抗的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，敵我雙方的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)隨時(shí)都在發(fā)生變化，如果不能準(zhǔn)確掌握這種變化，任務(wù)規(guī)劃就成了紙上談兵，毫無(wú)用武之地。任務(wù)規(guī)劃的背后是大量的信息獲取和精確、復(fù)雜的信息處理過(guò)程，作戰(zhàn)信息保障成為了任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)發(fā)揮作用最重要的前提，規(guī)劃安全可靠的航跡和有效實(shí)用的作戰(zhàn)計(jì)劃離不開(kāi)基礎(chǔ)地理、氣象、情報(bào)、航管、目標(biāo)保障等各類信息。將這些信息接入任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，可視化地呈現(xiàn)給規(guī)劃人員，是無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)從平臺(tái)中心獨(dú)立作戰(zhàn)向網(wǎng)絡(luò)中心體系作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。

三、能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)施規(guī)劃

雖然預(yù)先規(guī)劃在任務(wù)開(kāi)始前為無(wú)人機(jī)制定出了詳細(xì)的任務(wù)規(guī)劃，但任務(wù)開(kāi)始后隨著戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)不斷變化，需要對(duì)受到影響的無(wú)人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整。在戰(zhàn)時(shí)，復(fù)雜的體系對(duì)抗作戰(zhàn)環(huán)境和快速的攻防轉(zhuǎn)換決定了任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)必須具有高實(shí)時(shí)性才能滿足作戰(zhàn)需求。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，障礙、威脅等環(huán)境因素會(huì)隨時(shí)發(fā)生變化，預(yù)先規(guī)劃好的航跡在任務(wù)執(zhí)行時(shí)可能因?yàn)榄h(huán)境的變化而不再適用，需要通過(guò)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)及時(shí)處理新出現(xiàn)的威脅和變化中的環(huán)境信息，使重新規(guī)劃后的航跡或重新分配后的任務(wù)目標(biāo)更加合理和有效，這就需要嵌入式自動(dòng)的航跡規(guī)劃和任務(wù)分配算法作為支撐。

四、能夠進(jìn)行聯(lián)合協(xié)同規(guī)劃

多軍兵種的聯(lián)合作戰(zhàn)將成為未來(lái)主要的作戰(zhàn)樣式，其特點(diǎn)是以作戰(zhàn)任務(wù)為中心，把廣域分布、動(dòng)態(tài)部署的作戰(zhàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)、集成，產(chǎn)生有效的整體作戰(zhàn)能力，實(shí)施快速精確打擊。在高度對(duì)抗的體系化作戰(zhàn)環(huán)境下，單架無(wú)人機(jī)已經(jīng)難以甚至不能發(fā)揮有效作戰(zhàn)效果，只有通過(guò)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與其他武器之間的聯(lián)合和協(xié)同，才能獲得最大的作戰(zhàn)效果。目前的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)主要側(cè)重研究單架無(wú)人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃，為提高無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)效能，未來(lái)一站多機(jī)及有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是必然趨勢(shì)，因此需要任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)具有協(xié)同規(guī)劃能力，實(shí)現(xiàn)多個(gè)飛行平臺(tái)在時(shí)域、空域和頻域上的一致性，確保協(xié)同規(guī)劃的安全性和協(xié)同任務(wù)的作戰(zhàn)需求。

五、具有智能自主規(guī)劃

在高對(duì)抗的體系作戰(zhàn)環(huán)境下，戰(zhàn)場(chǎng)信息瞬息萬(wàn)變，攻防轉(zhuǎn)換速度加快，需要任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)能夠根據(jù)情況變化，自主地進(jìn)行作戰(zhàn)方案的調(diào)整或重規(guī)劃，減少人工參與并降低對(duì)其他系統(tǒng)（例如數(shù)據(jù)鏈路）的依賴程度，實(shí)現(xiàn)智能化的自主規(guī)劃。例如當(dāng)空戰(zhàn)型無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)出現(xiàn)后，其作戰(zhàn)行動(dòng)顯然難以完全通過(guò)地面的規(guī)劃系統(tǒng)實(shí)施引導(dǎo)和控制，無(wú)人機(jī)必須具有機(jī)載自主決策能力，此時(shí)的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)將不僅僅局限在地面，而是由地面和機(jī)載兩套任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)組成。智能自主規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)需要人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它是任務(wù)規(guī)劃的終極目標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

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