王玉堂 金振中

（中國人民解放軍92493部隊 葫蘆島 125000）

1 引言

作戰(zhàn)試驗的基本要求之一是試驗的逼真性，要求按照真實的作戰(zhàn)強度、作戰(zhàn)節(jié)奏、作戰(zhàn)環(huán)境，在接近實戰(zhàn)的條件下進(jìn)行試驗。從試驗對象上來說，靶場需要提供能真實模擬敵方艦載直升機的空中靶標(biāo)，以考核對空偵察裝備和防空武器系統(tǒng)對海上直升機目標(biāo)，特別是低空掠?；虻涂諔彝５闹鄙龣C目標(biāo)的偵察、識別、跟蹤、命中能力［1］。從試驗環(huán)境上來說，作為武器裝備的試驗場，靶場應(yīng)能提供具有接近實戰(zhàn)水平的復(fù)雜電磁干擾環(huán)境，以檢驗武器裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。從戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法上來看，靶場要能模仿當(dāng)下以及未來藍(lán)軍可能的作戰(zhàn)方式，以提高部隊適應(yīng)未來戰(zhàn)場、打贏未來戰(zhàn)爭的能力。

無人直升機是無人機的重要分支，相比于固定翼無人機，無人直升機對起降環(huán)境要求低、使用靈活、能空中懸停；相比于有人直升機，無人直升機還有有效載荷大、續(xù)航時間長、全天候執(zhí)行任務(wù)、使用成本低等優(yōu)勢［2～5］。由于無人直升機的獨特優(yōu)勢，在模擬典型直升機目標(biāo)、構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境及無人機戰(zhàn)術(shù)模擬方面有較大潛力，更適用于海上作戰(zhàn)試驗。

2 無人直升機在作戰(zhàn)試驗中的運用

無人直升機獨特的性能為它在作戰(zhàn)試驗中的運用創(chuàng)造了條件，它能垂直起降，能在任意高度懸停，有較好的低空低速運動性能：搭載直升機目標(biāo)特性設(shè)備時，能較好地模擬藍(lán)軍直升機類目標(biāo)；搭載電子對抗設(shè)備時，能模擬藍(lán)軍電磁干擾或第三方電磁信號，構(gòu)建復(fù)雜多維的電磁環(huán)境；集群出動時，能模擬無人機智能集群作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)或與有人機協(xié)同戰(zhàn)術(shù)；作為試驗保障力量時，能提高試驗安全和保密系數(shù)，增強試驗結(jié)果評估準(zhǔn)確性，保障通信暢通等。無人直升機憑借自身優(yōu)勢，在作戰(zhàn)試驗中有廣闊的應(yīng)用前景（圖1）。

圖1 無人直升機作戰(zhàn)試驗運用

2.1 典型場景下直升機目標(biāo)模擬

在海上作戰(zhàn)平臺中，艦載直升機憑借機動性好、使用靈活、垂直起降、空中懸停等優(yōu)勢，常常擔(dān)負(fù)偵查預(yù)警、目標(biāo)指引、搜潛反潛、海上救援、反艦攻擊等任務(wù)，廣泛裝備于大部分海上主力作戰(zhàn)平臺［6～8］，準(zhǔn)確模擬直升機類目標(biāo)成為構(gòu)建專業(yè)海上藍(lán)軍的重要一環(huán)。直升機各類目標(biāo)特性當(dāng)中，雷達(dá)目標(biāo)特性應(yīng)用最為廣泛［9］。相比于其他空中目標(biāo)，直升機雷達(dá)目標(biāo)特性具有特殊性：飛行速度較快時，其雷達(dá)探測性能受整機的靜態(tài)RCS 影響；當(dāng)直升機在海面懸?；虻退亠w行時，機體的雷達(dá)反射特性近似固定物體，容易被脈沖多普勒雷達(dá)濾除，需要根據(jù)直升機旋翼和尾翼的微多普勒效應(yīng)進(jìn)行分辨。通過加載目標(biāo)特性數(shù)據(jù)，有源直升機雷達(dá)特性模擬設(shè)備可以實現(xiàn)對直升機雷達(dá)特性的物理復(fù)現(xiàn)，用無人直升機加載有源直升機雷達(dá)特性模擬設(shè)備可以較好地模擬直升機目標(biāo)，同時由于無人直升機能近似的模擬直升機各種運動狀態(tài)和空中動作，可以檢驗防空導(dǎo)彈的探測、識別、鎖定、持續(xù)跟蹤、打擊脫靶量等指標(biāo)。

場景1無人直升機模擬艦載直升機搜潛反潛

某艦艇編隊作戰(zhàn)試驗中，紅方通過空中偵察，發(fā)現(xiàn)藍(lán)方反潛直升機正在某海域低空搜潛，對紅方潛艇活動產(chǎn)生威脅，遂決定發(fā)射艦空導(dǎo)彈進(jìn)行對空打擊，消除威脅，由紅方空中偵察力量提供目指信息。利用無人直升機在海面懸停，模擬藍(lán)方艦載直升機吊放聲吶浮標(biāo)搜潛反潛，搭載直升機旋翼信號模擬設(shè)備時，可模擬藍(lán)方艦載直升機旋翼雷達(dá)反射特性；搭載直升機紅外信號模擬器，可模擬藍(lán)方艦載直升機紅外特性。此外，可以在無人直升機平臺安裝箔條/紅外誘餌發(fā)射器進(jìn)行對抗。由于低速運動的直升機雷達(dá)反射信號不明顯，通過上述試驗，可以在近似實戰(zhàn)情況下，檢驗空中偵察雷達(dá)在海雜波背景下對海面小慢目標(biāo)搜索能力和防空導(dǎo)彈對直升機目標(biāo)的打擊能力。

場景2無人直升機模擬艦載直升機預(yù)警偵察

某單艦防空作戰(zhàn)試驗中，紅方艦艇被藍(lán)方艦載直升機發(fā)現(xiàn)，為避免后續(xù)作戰(zhàn)中的不利地位，紅方發(fā)射艦空導(dǎo)彈打擊藍(lán)方艦載直升機。無人直升機搭載直升機旋翼信號模擬器/龍伯透鏡/紅外信號模擬器等，模擬艦載直升機不同目標(biāo)特性。

2.2 復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建

復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建是測試武器裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性、評估武器系統(tǒng)抗干擾性能的基本要求。在常用電磁環(huán)境構(gòu)建方法中，實裝構(gòu)建法試驗結(jié)果逼真度最高、評估結(jié)果最可信，但是由于大功率實裝數(shù)量有限、動用成本高等因素，很難達(dá)到復(fù)雜電磁環(huán)境真實性的全部要求。

場景3防空反導(dǎo)試驗

某型艦艇防空反導(dǎo)作戰(zhàn)試驗中，利用靶機1 和靶機2 模仿藍(lán)軍反艦導(dǎo)彈，進(jìn)行低空掠海突防，我方艦艇防空系統(tǒng)進(jìn)行攔截作戰(zhàn)：利用無人直升機搭載有源電磁干擾設(shè)備，抵近紅方制導(dǎo)雷達(dá)和火控雷達(dá)，模擬藍(lán)方電子戰(zhàn)飛機進(jìn)行大功率有源壓制干擾，協(xié)助導(dǎo)彈突防。由于無人直升機主要在目標(biāo)艦艇附近活動，且干擾功率較小，有助于減小對己方電子設(shè)備的影響，降低試驗成本。

場景4反艦試驗

某型反艦導(dǎo)彈攻擊水面目標(biāo)作戰(zhàn)試驗中，用靶船模擬藍(lán)方水面艦艇，我方發(fā)射反艦導(dǎo)彈進(jìn)行對海攻擊作戰(zhàn)：利用無人直升機搭載弦外紅外/有源誘餌或充氣角反，在靶船附近做低空低速運動或懸停，模擬水面艦船目標(biāo)，干擾導(dǎo)彈紅外/被動或主動導(dǎo)引頭，達(dá)到質(zhì)心干擾或沖淡干擾的目的。借助無人直升機平臺，一方面可以克服各類誘餌滯空時間不長、不能自主移動的短板，另一方面由于反艦導(dǎo)彈在命中目標(biāo)時多采用俯沖攻擊以擴(kuò)大殺傷，可能會對各類漂浮在水面上的靶標(biāo)造成損傷，借助無人直升機平臺懸空可以節(jié)約試驗成本。

2.3 新型無人機戰(zhàn)術(shù)模擬

隨著技術(shù)發(fā)展，無人機在作戰(zhàn)領(lǐng)域的運用已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)場的重要力量，美軍先后提出有/無人機協(xié)同作戰(zhàn)、無人機智能蜂群作戰(zhàn)等運用模式［12］。

以無人機蜂群作戰(zhàn)為例，其最大特點是個體的分散，從而可實現(xiàn)從“兵力集中實現(xiàn)火力集中”向“兵力分散實現(xiàn)火力集中”作戰(zhàn)模式的轉(zhuǎn)變：將大型的多任務(wù)的傳感器和武器系統(tǒng)的功能分散部署在大量小型化、成本低的無人機上，依托平臺智能化和集群自組織能力，可達(dá)到比傳統(tǒng)有人系統(tǒng)更密切的協(xié)作水平，并形成作戰(zhàn)能力的涌現(xiàn)，從而使其具備超越高端平臺的感知、電子對抗和打擊能力；同時無人機蜂群配置精簡、功能分置、任務(wù)多樣、能力涌現(xiàn)的特征也賦予其復(fù)雜多變戰(zhàn)場環(huán)境下的高適應(yīng)性和強魯棒性［13］。作為無人機的一種，無人直升機同樣具備低、小、慢的特點，能較好模仿無人機戰(zhàn)術(shù)。

場景5蜂群作戰(zhàn)

某海上作戰(zhàn)試驗中，紅方驅(qū)護(hù)艦編隊遭遇藍(lán)方無人機蜂群襲擊：若干無人直升機攜帶不同任務(wù)載荷組成藍(lán)方無人機集群，憑借小型化、自主控制、集群突擊等優(yōu)勢，通過戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行編隊協(xié)同，具有編隊重組、電子干擾、壓制防空系統(tǒng)、突襲打擊等能力。

此外，無人直升機在作戰(zhàn)試驗中還具備多種輔助功能：如協(xié)助試驗輔助船只監(jiān)測和管控試驗周邊海域的?？涨闆r，保障試驗安全和保密工作；搭載光電、雷達(dá)等任務(wù)載荷觀察獲取試驗過程目標(biāo)毀傷情況，協(xié)助評估試驗結(jié)果；在試驗過程中承擔(dān)有人機、無人機、艦船、潛艇之間的通信中繼任務(wù)等。

圖2 無人直升機作戰(zhàn)試驗典型場景

3 無人直升機試驗運用關(guān)鍵技術(shù)

隨著作戰(zhàn)試驗要求和試驗組織水平的提高，對試驗環(huán)境和作戰(zhàn)對象的要求也將隨之提高，無人直升機作為具有獨特優(yōu)勢的空中無人平臺必然得到更廣泛的應(yīng)用。為支撐無人直升機在作戰(zhàn)試驗中的運用，直升機目標(biāo)特性模擬技術(shù)、無人直升機平臺多樣化載荷適配能力及無人直升機智能化技術(shù)將成為無人直升機作戰(zhàn)試驗運用的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 直升機目標(biāo)特性模擬技術(shù)

直升機目標(biāo)特性模擬技術(shù)當(dāng)中最關(guān)鍵的是雷達(dá)目標(biāo)特性的模擬，需要根據(jù)目標(biāo)機型的旋翼數(shù)量、半徑、轉(zhuǎn)速、材質(zhì)等特點，利用適當(dāng)?shù)碾姶庞嬎惴椒ㄓ嬎愠鰧?yīng)直升機旋翼的信號特點，接收雷達(dá)信號后快速加以調(diào)制放大并發(fā)射回去。

3.2 多樣化任務(wù)載荷適配能力

根據(jù)試驗需要，無人直升機需要執(zhí)行典型目標(biāo)模擬、電磁環(huán)境構(gòu)建、新型戰(zhàn)術(shù)模擬、試驗輔助保障等任務(wù)，搭載目標(biāo)特性模擬設(shè)備、有源/無源電子對抗設(shè)備、傳感器設(shè)備、通信中繼設(shè)備等，必須具備根據(jù)任務(wù)需要自由搭載各種任務(wù)載荷的能力。

3.3 無人直升機智能化技術(shù)［14～15］

作為無人機的一個分支，無人直升機智能化是應(yīng)有之意。無人直升機自主著艦/著陸技術(shù)是實施海上作戰(zhàn)試驗的基礎(chǔ)，特別是在艦艇上降落時，無人直升機必須準(zhǔn)確識別艦艇升降、橫搖、縱搖等運動狀態(tài)并穩(wěn)定降落。無人機集群技術(shù)、智能協(xié)同技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)和自主編隊技術(shù)是無人機智能蜂群作戰(zhàn)的技術(shù)支撐，是模仿藍(lán)軍無人機戰(zhàn)術(shù)的技術(shù)準(zhǔn)備?？垢蓴_技術(shù)是無人直升機在復(fù)雜的試驗環(huán)境中執(zhí)行各項任務(wù)的條件保障。

4 結(jié)語

本文通過分析作戰(zhàn)試驗中的現(xiàn)實需求和無人直升機獨特性質(zhì)，研究無人直升機在作戰(zhàn)試驗中可能的運用模式并分析無人直升機作戰(zhàn)試驗運用關(guān)鍵技術(shù)，提出無人直升機在模仿艦載直升機目標(biāo)、構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境、協(xié)助評估試驗結(jié)果及監(jiān)視作戰(zhàn)試驗環(huán)境等方面有重要作用，合理利用無人直升機技術(shù)能為提高作戰(zhàn)試驗逼真程度和試驗組織水平做出貢獻(xiàn)。