偵察無人機協同運用的關鍵技術

馬楠楠

摘 要：近些年，經濟的發在，加大了我國對偵察無人機的不斷研究和運用，隨著無人機各方面性能的迅速提升，作戰功能不斷擴展，有關無人機協同運用的新理念也從層出不窮。近年來，多無人機協同編隊以及無人機與有人機協同編隊的新作戰概念被提出，目的是提高無人機完成任務的效率，拓寬其使用范圍，隨著各國對多無人機編隊飛行技術的研究，多無人機/無人機與有人機之間的協同機制、協同策略以及決策分配成為研究熱點之一。本文就偵察無人機協同運用的關鍵技術展開探討。

關鍵詞：偵察無人機；協同運用；關鍵技術

引言

偵察無人機是無人機中最廣泛使用的一種，是航空偵察中的一種重要手段。偵察無人機可進行戰略、戰役和戰術偵察，監視戰場，為部隊的作戰行動提供情報。機上裝有航空照相機、電視攝像機、紅外偵察設備和合成孔徑雷達等偵察設備。偵察無人機起飛后，按預定航線按程序控制或遙控其飛行，到達目標區后執行監視和偵察任務。在未來戰爭中，采用偵察無人機航空偵察居高臨下，彌補了地面偵察手段的不足，成為偵察衛星和有人駕駛戰略偵察飛機的重要補充和增強手段，同時也成為獲取戰略情報的重要手段之一。

一、偵察無人機的主要優勢

無人機作為航空電子預警探測體系的重要組成，具有航時長、隱身能力強、戰損小等優勢，可與有人偵察機互為補充。除擔負戰場偵察監視任務外，可與有人偵察機協調、抵近高危地區，共同形成整個戰場的偵察監視情報，彌補預警機、專用偵察機等大型有人飛機防區外對戰場區域覆蓋不足等問題，獲取目標區域實時、完整的戰場態勢，對航空電子預警探測體系偵察能力進行有力補充。主要優勢有：（1）高空長航時、費效比高。利用無人機高空、長航時的特點，可對目標區進行持續、高效的偵察、監視，可執行有人機難以執行的高難度偵察任務，同時具備高效費比。（2）隱蔽性強。無人機RCS相對比較小，隱身能力強，可以突防敵防護嚴密的高價值目標進行有效偵察。（3）執行高危任務。我周邊國家、地區雷達信息系統部署密集，可利用無人機隱身特性好、情報傳輸實時，生存能力高，無人員傷亡的特點，可在戰時突入敵防區遂行偵察任務。（4）不受人的因素影響。當前，有人電子偵察裝備由于飛行員疲勞等問題，情報持續獲取能力有限，難以滿足我軍長時間情報積累的需要。同時，針對特殊作戰環境，無人機還可進行核、生化等危險地區的偵察任務。

二、無人機在協同運用中的關鍵技術分析

（一）協同目標分配方法

協同目標分配指為無人機協同一致完成任務，考慮各種約束條件，對飛機分配攻擊目標，確定打擊目標的武器，進行武器配置和編隊配置，確定目標的打擊點/方向以及無人機協同的武器投放區域等。無人機協同目標分配是組合優化問題，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；另一種是啟發式搜索，在搜索過程中加入一定啟發因子，指導搜索向一個比較小的范圍內進行，如模擬退火、禁忌搜索、神經網絡和遺傳算法等等。無論哪一種思路，巨大的計算代價始終是NP問題的一個難以克服的難點。目前，一些新的方法和理論也被用來解決此類目標分配問題，如Hopfield神經網絡、滿意決策理論、蟻群算法、拍賣理論、市場調配理論等，并且還顯示一定的有效性。

（二）協同作戰流程

（1）偵察/監視階段。各無人機在任務控制站控制下起飛，按照航線出航，到達預定空域后，開始全方位的情報搜集，將目標信息通過鏈路或衛星中繼鏈路回傳至地面的情報站進行初步情報分析和處理，將處理結果通專網發送至情報中心。預警機、有人偵察機按照航線出航，到達預定空域后，開始全方位的情報搜集，將收集情報下傳，通過專網發送至情報中心。（2）決策階段。情報中心對各平臺收集的情報進行融合、分析，上報聯合作戰指揮機構，聯合作戰指揮機構確定攻擊目標，評估可選方案、分析作戰因素、確定攻擊方法和評估攻擊風險等工作。（3）攻擊階段。確定向目標實施攻擊后，上級作戰指揮機構下達攻擊命令，火力打擊平臺完成對目標的攻擊，無人機提供目標監視信息，修訂目標位置和特征變化情況，支援精確火力打擊。（4）效果評估階段。完成攻擊后，聯合作戰指揮機構可調配一架無人機收集目標狀態信息，無人機將目標狀態信息下傳情報中心，聯合作戰指揮機構依據目標狀態信息評估攻擊效果，決定是否進行二次攻擊。

三、發展趨勢

無人作戰飛機是20世紀90年代中期出現的一種新的武器系統概念，發展無人戰斗機的最終目的是在人不干預或極少干預的條件下，自主完成作戰任務。無人機協同作戰是在無人機的智能化、自主性程度不高的條件下采用的適合現階段技術水平的作戰方式。現代戰爭中，由于戰場環境的瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標和時間敏感的目標已經成為作戰的關鍵，以往的作戰流程已經不能滿足要求，需要在偵察到目標后且在其重新隱蔽之前，立即作出判斷，對其進行打擊。具備偵察/打擊一體化能力的無人戰斗機可以及時地向其發現的目標發動攻擊，不需要其他武器平臺的支援，提高了攻擊的反應時間和打擊目標的準確性，而且在數據鏈遭到破壞的情況下仍然能夠對目標實施打擊。未來無人戰斗機的發展必將是要在大力提高無人機的自主程度以及打擊時敏目標上下功夫。無人機具有有人機無可替代的優勢和特點，欲發揮和提升無人機作戰能力，需將有人機/無人機協同作戰融入作戰體系，開展有人機/無人機協同作戰樣式、作戰流程以及戰法的研究和驗證，以推動有人機/無人機協同作戰運用。

結語：

無人機協同作戰是適合現階段技術水平的作戰方式。現代戰爭中，由于戰場環境瞬息萬變，打擊一些稍縱即逝的目標和時間敏感的目標已經成為作戰的關鍵，需要在偵察到目標后且在其重新隱蔽之前，立即做出判斷，對其進行打擊。提高無人機之間的通信帶寬和數據傳輸率、改善智能輔助決策系統的功能、優化無人機之間的交互控制接口、提高任務規劃系統算法的計算速率以及改進傳感器的功能已經成為加強無人機協同作戰能力的關鍵因素。目前，有人機與無人機協同作戰的概念尚不完善，協同作戰的技術需要認真地進行研究，以實驗、試驗為基礎，以仿真為輔助的研究工作需要不斷地循環深化，以更好的適應未來作戰需求。

參考文獻：

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