郝思騰等
德國費斯托公司研發的“仿生蝴蝶”智能微型無人機
?德國費斯托公司研發的“仿生蝴蝶”智能微型無人機之間可以相互通信,必要時還可以組成無人機蜂群執行任務,展現像蝴蝶成群結隊一起飛舞的效果
早在1992年,為應對未來戰爭,探索新的致勝理念,美軍首次提出微型無人機概念。而仿生智能微型無人機將高度機動性和隱身性相結合,同時輔以人工智能,可以自動識別、跟蹤、擊毀目標。仿生智能微型無人機可以像天空中的飛鳥一樣飛行,可以像蝴蝶一樣翩翩起舞,還可以在復雜的環境中自動隱藏,目的就是利用其外形與飛鳥、蝴蝶相似,以保護自己,不易被對方識別,且能夠精準追蹤需要進攻的目標,實施致命打擊。
現代化的戰場環境中,通常是雷達遍布,微型攝像機無孔不入,無人機等探測裝備盛行,想要成功潛伏于敵后進行有效的偵察不是件容易的事。
然而, 德國費斯托(FESTO)公司研發的“仿生蝴蝶”智能微型無人機卻可以輕松做到,依靠其輕盈身姿,在各種戰場環境中可以悄無聲息地靠近交戰地域,完成偵察任務,從而大大降低被偵察發現的概率?!胺律敝悄芪⑿蜔o人機之間可以相互通信,必要時還可以組成無人機蜂群執行任務,展現像蝴蝶成群結隊一起飛舞的效果。
在莫斯科舉行的“軍隊-2019”論壇上,俄羅斯研發人員展示一架外觀與貓頭鷹相似的偵察無人機。這款“極地貓頭鷹”無人機的嘴部設有高精度攝像機,其發射和控制只需一個人就可以完成,可以像真正的貓頭鷹一樣飛行,即使在天快黑時,也可以外出“狩獵”。“極地貓頭鷹”的研發人員宣稱,由于“極地貓頭鷹”采用了復合材料,其幾乎不會被雷達捕捉到,這有助它接近目標。“ 極地貓頭鷹”的質量3~5kg,飛行時間約40min,飛行距離不超過20km。
美國麻省理工學院下屬的德雷珀(Draper)實驗室研發出“蜻蜓”智能微型無人機,該機將微型導航技術、合成生物技術以及神經科學技術相結合,創造了一個指甲大小的控制“背包”,里面配裝太陽能電池、控制器和傳感器。蜻蜓背上這樣的“背包”,便能由操作人員遠程控制。與傳統的仿生智能微型無人機相比,“蜻蜓”智能微型無人機的獨特之處在于,它不需要“欺騙”生物的感受器或直接控制它的肌肉,而是使用光學電極對生物的神經系統發號施令。這意味著,蜻蜓可以在保留其原生飛行技能的前提下被操控飛行,而這是其他智能微型無人機不具備的。
我國西北工業大學研制的“信鴿”智能微型無人機,安裝有高清攝像頭、圖像傳輸裝置、GPS 等模塊,因采用先進的人工智能技術,“信鴿”智能微型無人機能夠模擬真實鴿子90% 以上的飛行動作,這賦予了“信鴿”智能微型無人機強大的隱蔽性,不過,“信鴿”智能微型無人機的續航時間和適用的天氣條件還需進一步改進。
仿生智能微型無人機的外形酷似昆蟲或鳥類,飛行姿態也較為類似,敵方不易識別,堪稱“潛伏者”。
在莫斯科舉行的“軍隊-2019”論壇上,俄羅斯研發人員展示一架外觀與貓頭鷹相似的偵察無人機,這款“極地貓頭鷹”無人機的嘴部設有高精度攝像機
仿生智能微型無人機大多由高技術復合材料制成,質量較小,便于單人攜帶。為達到控制或攻占某個重要區域的目的,行動前,操作人員可利用夜暗,通過人工投放或大型無人機投放的方式,在目標區域內事先布設大量仿生智能微型無人機,并使其處于靜默狀態,以節省電量。當目標出現時,操作人員激活無人機,無人機利用其逼真的仿生性能和靈巧的活動特點,鎖定目標位置及發送實時信息給操作人員。此時,操作人員發送攻擊指令,使其直奔目標,實現精準獵殺。
我國西北工業大學研制的“信鴿”智能微型無人機能夠模擬真實鴿子90%以上的飛行動作
我國西北工業大學研制的“信鴿”智能微型無人機安裝有高清攝像頭、圖像傳輸裝置、GPS等模塊
美國麻省理工學院下屬的德雷珀實驗室研發的“蜻蜓”智能微型無人機,創造了一個指甲大小的控制“背包”,里面配裝太陽能電池、控制器和傳感器,蜻蜓背上這樣的“背包”,便能由操作人員遠程控制
仿生智能微型無人機的動力系統噪音較小,高復合材料又降低了雷達反射率,可實現近距離接近目標而不易被發現。其隱蔽性好、融入環境能力強,這一顯著特點是仿生作戰武器的致勝法寶。具體來說,仿生智能微型無人機可以在現代戰爭中扮演如下角色。
近距離偵察監視
仿生智能微型無人機配裝光學、紅外等小型偵察裝置后,可近距離接近目標,實施偵察或監視任務??梢栽囅胍幌拢敺律鲬饦邮匠墒鞎r,在未來的戰爭中,我們可以提前釋放一大批仿生“果蠅”“飛鳥”“鴿子”,它們攜帶大量探測裝置,遍布各個山頭、平原、沼澤等進攻路線上,以完成偵察監視任務。
高精度引導打擊
在攻占敵城市時,仿生智能微型無人機可以提前進入,為己方精準提供各個房間的位置、明暗火力點和敵情威脅,并且擇機進行攻擊,能夠有效克服作戰時因敵情掌握不充分而出現無謂傷亡的現象。在接近并確定目標坐標后,仿生智能微型無人機可使用自身裝備的激光照射器瞄準目標來引導重武器火力進行打擊。
突然性精確攻擊
在城鎮作戰或反恐行動中,在出現人質劫持事件時,仿生智能微型無人機能夠充分利用自身的偵察能力,“欺騙”目標并接近它。需要攻擊時,仿生智能微型無人機攜帶的少量使人失去行動能力的化學藥物、可燃物、新型高能炸藥等武器,在接近目標后,可突然實施精確攻擊。
仿生智能微型無人機憑借其獨特的優勢,在未來戰爭中定能發揮重要作用,但其也存在局限性。
其一是通信易受干擾
現代化的城鎮房屋建筑中,建筑的墻體采用夾雜著各種金屬和輕型石灰磚的鋼筋混凝土材料,多重材料砌合成的墻體對電磁信號具有很強的遮擋和衰減作用,故仿生智能微型無人機與控制平臺之間的通信難以保持。由于高樓林立,視線遮擋嚴重,光學偵察手段難以發揮作用,并且在戰時復雜的電磁環境中,衛星導航信號也易受干擾,因此難以保證仿生智能微型無人機能夠準確命中目標。
其二是滯空時間短
現在的仿生智能微型無人機為實現靈活性、欺騙性,一般體積都不大,電池也不可能很大。其滯空時間受制于電池的電量,連續飛行時間較短,無法實現連續高強度的作戰以及作戰距離的最大化。
隨著新材料技術的突飛猛進,電池能源、高能炸藥、納米加工技術的不斷完善,特別是量子通信、人工智能技術的持續深入,仿生智能微型無人機容易受自然環境影響(無法在高機密內部實施隱蔽偵察攻擊)、操作控制較為困難(地下、水下無法通信)等諸多瓶頸也將隨之而解,其作戰空間及作戰樣式必將再次發生極大改變。
編輯/曾振宇