電子戰(zhàn)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

鄧俊杰

關(guān)鍵詞：電子戰(zhàn)；無人機(jī)；協(xié)同作戰(zhàn)

在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，電子戰(zhàn)的作用逐步顯現(xiàn)，通過電子戰(zhàn)可以獲取敵方重要的軍事情報(bào)，破壞敵方的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)及電子防御系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)得到全球各國軍事專家的廣泛關(guān)注，未來的戰(zhàn)爭中，無人機(jī)將肩負(fù)起諸多重要的任務(wù)，尤其是在電子戰(zhàn)中，如偵察、監(jiān)視、干擾、攻擊等?；诖耍l(fā)展電子戰(zhàn)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)顯得尤為必要，本文就電子戰(zhàn)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀展開分析和探討。

1電子戰(zhàn)中無人機(jī)的使用現(xiàn)狀

電子戰(zhàn)是一種新型的戰(zhàn)爭模式，又被稱作電子對抗，即ECM，其最終目的是通過各種技術(shù)措施，削弱并破壞敵方的電子設(shè)備，使其喪失應(yīng)有的功能。雷達(dá)對抗、無線電通信對抗均屬于ECM的范疇。隨著ECM的快速發(fā)展，使對抗發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變，從單一的設(shè)備對抗變?yōu)榛旌狭Ⅲw式協(xié)同作戰(zhàn)，因此，無人機(jī)在ECM中的作用隨之顯現(xiàn)。ECM中使用的無人機(jī)可以細(xì)分為2類，即偵察無人機(jī)和攻擊無人機(jī)。

1.1偵察類無人機(jī)的使用情況

ECM中偵察類無人機(jī)的典型機(jī)型有以色列出品的“搜索者”、美國研制的“全球鷹”、英國研制的“不死鳥”、德法聯(lián)合出品的“月神”等。

1.1.1“搜索者”

這是以色列專為ECM打造的第3代無人偵察機(jī)，它的出現(xiàn)及在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用，將取代傳統(tǒng)偵察兵在戰(zhàn)爭中的地位。“搜索者”現(xiàn)已成為以色列軍方的制式裝備，它采用的是非常經(jīng)典的上單翼結(jié)構(gòu)，機(jī)尾承載發(fā)動機(jī)，通過三槳葉螺旋槳推進(jìn)。水平尾翼固定在機(jī)尾伸出的2根梁上，尾翼兩端裝有內(nèi)傾的雙垂尾，前三點(diǎn)式起落架的設(shè)計(jì)，使其能夠在跑道或是平坦的地面上滑跑起飛和降落，在有特殊需要的情況下，可用助推式火箭幫助起飛?！八阉髡摺钡幕緟?shù)如下：機(jī)身全長5.15m，高1.16m，展翼可達(dá)7.22m，有效載荷為63kg，最大起飛重量372kg，最高的飛行高度為4575m．最快時(shí)速為194km[1]。“搜索者”作為偵察機(jī)，可在空中工作14h左右，搭載以下光電偵察設(shè)備：電視攝像機(jī)、前視紅外儀、激光測距儀及目標(biāo)指示器。所有偵察設(shè)備全部裝在機(jī)身下部的球形殼體內(nèi)，殼體能夠做360°轉(zhuǎn)動。按照不同的偵察任務(wù)及不同的時(shí)間，偵察設(shè)備有多種組合方式，采集到的數(shù)據(jù)信息，可以通過機(jī)上的傳輸設(shè)備發(fā)給地面站。

1.1.2“全球鷹”

這款無人偵察機(jī)是由美國研制，其突出的特點(diǎn)是航時(shí)長、速度快，在大范圍連續(xù)偵察與監(jiān)視中的作用顯著。“全球鷹”的基本參數(shù)如下：機(jī)身全長13.4m，展翼可達(dá)35.5m，有效載荷900kg，最大起飛重量為1.161t，最多可載油6577kg，最快的飛行速度能夠達(dá)到740km/h，巡航時(shí)速為635km/h．航程可達(dá)26000km，續(xù)航時(shí)間約為42h。該無人偵察機(jī)自美國本土起飛后，能夠抵達(dá)全世界任意地點(diǎn)開展偵察活動，可在距離基地5500km的上空，對目標(biāo)開展連續(xù)24h的偵察監(jiān)視[2]?！叭蝥棥鄙洗钶d的偵察設(shè)備有3種，分別為電視攝像機(jī)、SAR（合成孔徑雷達(dá)）以及紅外探測器，除此之外，還有防御性和通信設(shè)備。其中，SAR的探測距離在20～200km．可在24h內(nèi)，監(jiān)視1.374x10km2的面積，采集到的圖像分辨率非常高：電視攝像機(jī)的主要作用是對目標(biāo)拍照：紅外探測器能夠分辨出目標(biāo)的狀態(tài)，如靜止、活動等，并且還能發(fā)現(xiàn)偽裝的目標(biāo)。

1.1.3“不死鳥”

這款無人偵察機(jī)是由英國的Marconi公司研制，它的整個(gè)機(jī)身采用的都是復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用模塊化的思路，機(jī)翼與尾梁為推進(jìn)式，垂尾翼尖能夠置換。復(fù)合材料的應(yīng)用使該偵察機(jī)的性能得到顯著提升。其偵察半徑在60km左右，最高的飛行高度為2440m，能夠?yàn)榕诒孬@目標(biāo)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)及照片[3]?！安凰励B”上搭載有SAR、紅外傳感器、ECM系統(tǒng)等。英國陸軍對該無人機(jī)的作戰(zhàn)需求進(jìn)行評估后，對偵察機(jī)作出相應(yīng)的改進(jìn)，增加無線電中繼站、遙控地雷探測裝置等，使其性能更加完善。

1.1.4“月神”

這款無人偵察機(jī)是由法國和德國合作研制，裝備在KZO里?！霸律瘛敝饕糜诮嚯x偵察，它的偵察距離在40km左右，續(xù)航時(shí)間約為120min，時(shí)速70km/h的情況下，偵察高度能夠達(dá)到500m。在“月神”上搭載有紅外及晝夜傳感器，可在任何時(shí)間段執(zhí)行偵察任務(wù)。

1.2攻擊類無人機(jī)的使用情況

在ECM中，用于攻擊的無人機(jī)有以下幾種類型：干擾型、反輻射型、誘餌型。

1.2.1干擾型

干擾型是電子攻擊無人機(jī)中較具代表性的一種類型，是ECM作戰(zhàn)中不可或缺的重要裝備，代表性機(jī)型有“先鋒”、Hermes450型等。

（1）“先鋒”。這款無人機(jī)由以色列研制，能夠執(zhí)行有源干擾任務(wù)，它可以利用氣動滑軌彈射起飛，也可借助火箭助推器發(fā)射，用復(fù)合材料制作機(jī)身，能夠有效避開雷達(dá)的偵測。在日間，“先鋒”上會搭載微光攝像機(jī)，而到了夜間，則會改為紅外夜視儀，攝像機(jī)與夜視儀的分辨率都比較高。

（2） Hermes450型。該無人機(jī)為大中型航時(shí)，在戰(zhàn)術(shù)偵察中，續(xù)航能力可以達(dá)到20h，最大的任務(wù)半徑為200km，機(jī)身全長6.1m，采用輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有目標(biāo)捕獲功能，可協(xié)助定位敵人目標(biāo)[4]。

1.2.2反輻射型

這種類型的無人機(jī)是ECM應(yīng)用的發(fā)展重點(diǎn)，成為對戰(zhàn)過程中一種非常重要硬殺傷手段。世界各國在反輻射型無人機(jī)的研究方面投入較大，以色列、德國、法國和美國均研制出性能優(yōu)異的機(jī)型，如“哈比”“瑪魯拉”“靜默彩虹”等。

（1）以色列研制的“哈比”無人機(jī)，可以對敵方的防空系統(tǒng)進(jìn)行自主探測、攻擊、摧毀等，位于地面的防空雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)高炮瞄準(zhǔn)雷達(dá)、艦載雷達(dá)等，全部都是“哈比”的攻擊目標(biāo)。該無人機(jī)具有飛行靈活的特點(diǎn)，很難被敵方發(fā)現(xiàn)，是反輻射武器最為理想的平臺。

（2）“瑪魯拉”為自主戰(zhàn)術(shù)攻擊型無人機(jī)，能夠在ECM中，對敵方進(jìn)行電子監(jiān)視和干擾，并且可施放誘餌，還能對位于地面的雷達(dá)站發(fā)動攻擊。

（3）“靜默彩虹”被美國空軍命名為AGM-136A，這是一款具有自主能力的無人機(jī)，可以在無目標(biāo)指示的前提下，完成對目標(biāo)的自動搜索與攻擊。該無人機(jī)能夠根據(jù)預(yù)先編輯好的程序，飛至指定的區(qū)域開展巡邏任務(wù)，有助于提升戰(zhàn)術(shù)靈活性[5]。當(dāng)“靜默彩虹”捕捉到存在威脅的雷達(dá)信號后，便會以較快的速度飛向目標(biāo)，并展開攻擊，當(dāng)敵方雷達(dá)突然關(guān)機(jī)時(shí)，仍可按預(yù)先存儲的信息完成對目標(biāo)的攻擊任務(wù)。

1.2.3誘餌型

這種類型的攻擊無人機(jī)中，較具典型性的有MALD、“黛利拉”等。其中，MALD為微型空射誘餌，整機(jī)重量不超過270kg，它的外形與導(dǎo)彈非常相似，體積小、重量輕是該無人機(jī)的特點(diǎn)，其采用犧牲的方式，將敵方的雷達(dá)或是導(dǎo)彈引開，實(shí)現(xiàn)對母機(jī)保護(hù)的目標(biāo)；“黛利拉”采用的是渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)，搭載全球定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，按編程的路徑飛行，發(fā)射后會自動完成任務(wù)。

2電子戰(zhàn)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢

2.1自主協(xié)同編隊(duì)技術(shù)

在ECM無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)、無人機(jī)與有人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)過程中需要解決自主混合協(xié)同編隊(duì)問題，但是由于混合協(xié)同編隊(duì)技術(shù)研究起步較晚，因此仍處于理論研究階段。從未來協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)研究方向來看，要重點(diǎn)解決協(xié)同編隊(duì)飛行中的隊(duì)形設(shè)計(jì)、人機(jī)交互、信息傳遞、數(shù)據(jù)共享、編隊(duì)控制等關(guān)鍵技術(shù)難題，提高無人機(jī)的自適應(yīng)決策能力，使無人機(jī)能夠協(xié)同有人機(jī)完成混合立體式協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)。

2.2動態(tài)作戰(zhàn)軌跡規(guī)劃技術(shù)

在ECM環(huán)境下，無人機(jī)與有人機(jī)需要多維協(xié)同完成作戰(zhàn)任務(wù)。無人機(jī)偵察系統(tǒng)能夠探測到實(shí)時(shí)的敵軍信息，掌握戰(zhàn)爭態(tài)勢變化，分析我軍面臨的威脅。當(dāng)無人機(jī)采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)后，可以根據(jù)所掌握的信息規(guī)劃和修改任務(wù)路徑，實(shí)時(shí)應(yīng)對戰(zhàn)況、回避威脅，順利完成電子戰(zhàn)任務(wù)。但是，從當(dāng)前的無人機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀來看，無人機(jī)的動態(tài)實(shí)時(shí)任務(wù)規(guī)劃功能較差，難以保證作戰(zhàn)協(xié)同規(guī)劃的有效性和自主性。所以，在未來的ECM無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)研究中，要重點(diǎn)研究多維協(xié)同技術(shù)、動態(tài)規(guī)劃技術(shù)以及突防規(guī)避技術(shù)，以提高無人機(jī)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的決策水平，以及無人機(jī)在威脅環(huán)境下對ECM任務(wù)的執(zhí)行能力。

2.3智能態(tài)勢感知和信息共享技術(shù)

無人機(jī)在ECM的作戰(zhàn)過程中會受到電磁、氣象、地形地勢等多種因素的干擾，以及同時(shí)執(zhí)行任務(wù)時(shí)多架其他無人機(jī)系統(tǒng)的多源異類信息干擾，對無人機(jī)的信息獲取和處理能力提出了更高的要求。而無人機(jī)采用智能態(tài)勢感知技術(shù)，能夠避免上述問題發(fā)生。智能態(tài)勢感知技術(shù)可以滿足實(shí)際復(fù)雜戰(zhàn)場上信息快速獲取與處理的需求，在獲取信息后能夠有效融合多源數(shù)據(jù)，自主實(shí)時(shí)篩選出目標(biāo)信息，可視化呈現(xiàn)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息快速傳輸與共享。尤其在地面站發(fā)生數(shù)據(jù)鏈缺失、出現(xiàn)嚴(yán)重故障或受到打擊威脅的情況下，無人機(jī)利用智能態(tài)勢感知技術(shù)可以自動感知和處理數(shù)據(jù)，滿足協(xié)同作戰(zhàn)要求。

2.4智能控制技術(shù)

隨著無人機(jī)在戰(zhàn)爭中的偵察打擊作用日益凸顯，無人機(jī)地面站已經(jīng)被提升到任務(wù)規(guī)劃控制站高度，利用智能控制技術(shù)對無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)情況進(jìn)行控制。無人機(jī)采用智能控制技術(shù)后，可以在設(shè)定的程序中自主飛行，當(dāng)發(fā)生軍事任務(wù)變化或遇到突發(fā)性威脅時(shí)，無人機(jī)可在智能控制技術(shù)的支持下對主動感知獲取的偵察信息進(jìn)行分析和決策，智能控制無人機(jī)繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，減少無人機(jī)操作人員的干預(yù)，確保無人機(jī)能夠應(yīng)對動態(tài)戰(zhàn)場的不確定性因素，以避免造成損失[6]。無人機(jī)利用智能控制技術(shù)重新規(guī)劃任務(wù)，可以執(zhí)行高危險(xiǎn)、不可控因素多的戰(zhàn)爭環(huán)境下的偵察、突防任務(wù)，從而提高無人機(jī)對軍事任務(wù)的智能化執(zhí)行力。

2.5電子戰(zhàn)載荷模塊化技術(shù)

未來電子戰(zhàn)無人機(jī)的載荷將逐步向基于任務(wù)場景的模塊化方向發(fā)展，解決平臺研制周期和研制成本的問題，同時(shí)載荷在重量和體積上也逐步小型化和輕量化，從而進(jìn)一步減少平臺載荷的需求[7]。

3結(jié)束語

電子戰(zhàn)現(xiàn)已成為未來戰(zhàn)爭的主要模式，基于這一前提，應(yīng)當(dāng)重視電子戰(zhàn)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)，從而進(jìn)一步加大對相關(guān)技術(shù)的研究力度，使無人機(jī)在電子戰(zhàn)中的作用能夠得到充分發(fā)揮，提升我軍的整體作戰(zhàn)能力。