馬楠楠

摘 要：近些年，經(jīng)濟(jì)的發(fā)在，加大了我國(guó)對(duì)偵察無人機(jī)的不斷研究和運(yùn)用，隨著無人機(jī)各方面性能的迅速提升，作戰(zhàn)功能不斷擴(kuò)展，有關(guān)無人機(jī)協(xié)同運(yùn)用的新理念也從層出不窮。近年來，多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)以及無人機(jī)與有人機(jī)協(xié)同編隊(duì)的新作戰(zhàn)概念被提出，目的是提高無人機(jī)完成任務(wù)的效率，拓寬其使用范圍，隨著各國(guó)對(duì)多無人機(jī)編隊(duì)飛行技術(shù)的研究，多無人機(jī)/無人機(jī)與有人機(jī)之間的協(xié)同機(jī)制、協(xié)同策略以及決策分配成為研究熱點(diǎn)之一。本文就偵察無人機(jī)協(xié)同運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：偵察無人機(jī)；協(xié)同運(yùn)用；關(guān)鍵技術(shù)

引言

偵察無人機(jī)是無人機(jī)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(jī)可進(jìn)行戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)偵察，監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)，為部隊(duì)的作戰(zhàn)行動(dòng)提供情報(bào)。機(jī)上裝有航空照相機(jī)、電視攝像機(jī)、紅外偵察設(shè)備和合成孔徑雷達(dá)等偵察設(shè)備。偵察無人機(jī)起飛后，按預(yù)定航線按程序控制或遙控其飛行，到達(dá)目標(biāo)區(qū)后執(zhí)行監(jiān)視和偵察任務(wù)。在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中，采用偵察無人機(jī)航空偵察居高臨下，彌補(bǔ)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(jī)的重要補(bǔ)充和增強(qiáng)手段，同時(shí)也成為獲取戰(zhàn)略情報(bào)的重要手段之一。

一、偵察無人機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)作為航空電子預(yù)警探測(cè)體系的重要組成，具有航時(shí)長(zhǎng)、隱身能力強(qiáng)、戰(zhàn)損小等優(yōu)勢(shì)，可與有人偵察機(jī)互為補(bǔ)充。除擔(dān)負(fù)戰(zhàn)場(chǎng)偵察監(jiān)視任務(wù)外，可與有人偵察機(jī)協(xié)調(diào)、抵近高危地區(qū)，共同形成整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的偵察監(jiān)視情報(bào)，彌補(bǔ)預(yù)警機(jī)、專用偵察機(jī)等大型有人飛機(jī)防區(qū)外對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域覆蓋不足等問題，獲取目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)、完整的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，對(duì)航空電子預(yù)警探測(cè)體系偵察能力進(jìn)行有力補(bǔ)充。主要優(yōu)勢(shì)有：（1）高空長(zhǎng)航時(shí)、費(fèi)效比高。利用無人機(jī)高空、長(zhǎng)航時(shí)的特點(diǎn)，可對(duì)目標(biāo)區(qū)進(jìn)行持續(xù)、高效的偵察、監(jiān)視，可執(zhí)行有人機(jī)難以執(zhí)行的高難度偵察任務(wù)，同時(shí)具備高效費(fèi)比。（2）隱蔽性強(qiáng)。無人機(jī)RCS相對(duì)比較小，隱身能力強(qiáng)，可以突防敵防護(hù)嚴(yán)密的高價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行有效偵察。（3）執(zhí)行高危任務(wù)。我周邊國(guó)家、地區(qū)雷達(dá)信息系統(tǒng)部署密集，可利用無人機(jī)隱身特性好、情報(bào)傳輸實(shí)時(shí)，生存能力高，無人員傷亡的特點(diǎn)，可在戰(zhàn)時(shí)突入敵防區(qū)遂行偵察任務(wù)。（4）不受人的因素影響。當(dāng)前，有人電子偵察裝備由于飛行員疲勞等問題，情報(bào)持續(xù)獲取能力有限，難以滿足我軍長(zhǎng)時(shí)間情報(bào)積累的需要。同時(shí)，針對(duì)特殊作戰(zhàn)環(huán)境，無人機(jī)還可進(jìn)行核、生化等危險(xiǎn)地區(qū)的偵察任務(wù)。

二、無人機(jī)在協(xié)同運(yùn)用中的關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）協(xié)同目標(biāo)分配方法

協(xié)同目標(biāo)分配指為無人機(jī)協(xié)同一致完成任務(wù)，考慮各種約束條件，對(duì)飛機(jī)分配攻擊目標(biāo)，確定打擊目標(biāo)的武器，進(jìn)行武器配置和編隊(duì)配置，確定目標(biāo)的打擊點(diǎn)/方向以及無人機(jī)協(xié)同的武器投放區(qū)域等。無人機(jī)協(xié)同目標(biāo)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(dǎo)搜索向一個(gè)比較小的范圍內(nèi)進(jìn)行，如模擬退火、禁忌搜索、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等等。無論哪一種思路，巨大的計(jì)算代價(jià)始終是NP問題的一個(gè)難以克服的難點(diǎn)。目前，一些新的方法和理論也被用來解決此類目標(biāo)分配問題，如Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、滿意決策理論、蟻群算法、拍賣理論、市場(chǎng)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(jī)在任務(wù)控制站控制下起飛，按照航線出航，到達(dá)預(yù)定空域后，開始全方位的情報(bào)搜集，將目標(biāo)信息通過鏈路或衛(wèi)星中繼鏈路回傳至地面的情報(bào)站進(jìn)行初步情報(bào)分析和處理，將處理結(jié)果通專網(wǎng)發(fā)送至情報(bào)中心。預(yù)警機(jī)、有人偵察機(jī)按照航線出航，到達(dá)預(yù)定空域后，開始全方位的情報(bào)搜集，將收集情報(bào)下傳，通過專網(wǎng)發(fā)送至情報(bào)中心。（2）決策階段。情報(bào)中心對(duì)各平臺(tái)收集的情報(bào)進(jìn)行融合、分析，上報(bào)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)確定攻擊目標(biāo)，評(píng)估可選方案、分析作戰(zhàn)因素、確定攻擊方法和評(píng)估攻擊風(fēng)險(xiǎn)等工作。（3）攻擊階段。確定向目標(biāo)實(shí)施攻擊后，上級(jí)作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)下達(dá)攻擊命令，火力打擊平臺(tái)完成對(duì)目標(biāo)的攻擊，無人機(jī)提供目標(biāo)監(jiān)視信息，修訂目標(biāo)位置和特征變化情況，支援精確火力打擊。（4）效果評(píng)估階段。完成攻擊后，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)可調(diào)配一架無人機(jī)收集目標(biāo)狀態(tài)信息，無人機(jī)將目標(biāo)狀態(tài)信息下傳情報(bào)中心，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)依據(jù)目標(biāo)狀態(tài)信息評(píng)估攻擊效果，決定是否進(jìn)行二次攻擊。

三、發(fā)展趨勢(shì)

無人作戰(zhàn)飛機(jī)是20世紀(jì)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(jī)的最終目的是在人不干預(yù)或極少干預(yù)的條件下，自主完成作戰(zhàn)任務(wù)。無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是在無人機(jī)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(shù)水平的作戰(zhàn)方式?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標(biāo)和時(shí)間敏感的目標(biāo)已經(jīng)成為作戰(zhàn)的關(guān)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(biāo)后且在其重新隱蔽之前，立即作出判斷，對(duì)其進(jìn)行打擊。具備偵察/打擊一體化能力的無人戰(zhàn)斗機(jī)可以及時(shí)地向其發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)攻擊，不需要其他武器平臺(tái)的支援，提高了攻擊的反應(yīng)時(shí)間和打擊目標(biāo)的準(zhǔn)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?biāo)實(shí)施打擊。未來無人戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展必將是要在大力提高無人機(jī)的自主程度以及打擊時(shí)敏目標(biāo)上下功夫。無人機(jī)具有有人機(jī)無可替代的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，欲發(fā)揮和提升無人機(jī)作戰(zhàn)能力，需將有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)融入作戰(zhàn)體系，開展有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)流程以及戰(zhàn)法的研究和驗(yàn)證，以推動(dòng)有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)運(yùn)用。

結(jié)語：

無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是適合現(xiàn)階段技術(shù)水平的作戰(zhàn)方式?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標(biāo)和時(shí)間敏感的目標(biāo)已經(jīng)成為作戰(zhàn)的關(guān)鍵，需要在偵察到目標(biāo)后且在其重新隱蔽之前，立即做出判斷，對(duì)其進(jìn)行打擊。提高無人機(jī)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(jī)之間的交互控制接口、提高任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)算法的計(jì)算速率以及改進(jìn)傳感器的功能已經(jīng)成為加強(qiáng)無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵因素。目前，有人機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的概念尚不完善，協(xié)同作戰(zhàn)的技術(shù)需要認(rèn)真地進(jìn)行研究，以實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)為基礎(chǔ)，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(yīng)未來作戰(zhàn)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊奎.有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)應(yīng)用探討[J].無人機(jī)，2015（5）：44-48.

[2]張蕾.國(guó)外無人機(jī)發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)鍵技術(shù)[J].電訊技術(shù)，2016（7）：88-92.