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

鄧俊杰

關鍵詞：電子戰(zhàn)；無人機；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，破壞敵方的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)及電子防御系統(tǒng)。現(xiàn)階段，無人機協(xié)同作戰(zhàn)得到全球各國軍事專家的廣泛關注，未來的戰(zhàn)爭中，無人機將肩負起諸多重要的任務，尤其是在電子戰(zhàn)中，如偵察、監(jiān)視、干擾、攻擊等。基于此，發(fā)展電子戰(zhàn)無人機協(xié)同作戰(zhàn)技術顯得尤為必要，本文就電子戰(zhàn)無人機協(xié)同作戰(zhàn)關鍵技術發(fā)展現(xiàn)狀展開分析和探討。

1電子戰(zhàn)中無人機的使用現(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措施，削弱并破壞敵方的電子設備，使其喪失應有的功能。雷達對抗、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)生了根本性轉變，從單一的設備對抗變?yōu)榛旌狭Ⅲw式協(xié)同作戰(zhàn)，因此，無人機在ECM中的作用隨之顯現(xiàn)。ECM中使用的無人機可以細分為2類，即偵察無人機和攻擊無人機。

1.1偵察類無人機的使用情況

ECM中偵察類無人機的典型機型有以色列出品的“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，它的出現(xiàn)及在戰(zhàn)爭中的應用，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)典的上單翼結構，機尾承載發(fā)動機，通過三槳葉螺旋槳推進。水平尾翼固定在機尾伸出的2根梁上，尾翼兩端裝有內傾的雙垂尾，前三點式起落架的設計，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。“搜索者”的基本參數(shù)如下：機身全長5.15m，高1.16m，展翼可達7.22m，有效載荷為63kg，最大起飛重量372kg，最高的飛行高度為4575m．最快時速為194km[1]。“搜索者”作為偵察機，可在空中工作14h左右，搭載以下光電偵察設備：電視攝像機、前視紅外儀、激光測距儀及目標指示器。所有偵察設備全部裝在機身下部的球形殼體內，殼體能夠做360°轉動。按照不同的偵察任務及不同的時間，偵察設備有多種組合方式，采集到的數(shù)據(jù)信息，可以通過機上的傳輸設備發(fā)給地面站。

1.1.2“全球鷹”

這款無人偵察機是由美國研制，其突出的特點是航時長、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：機身全長13.4m，展翼可達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到740km/h，巡航時速為635km/h．航程可達26000km，續(xù)航時間約為42h。該無人偵察機自美國本土起飛后，能夠抵達全世界任意地點開展偵察活動，可在距離基地5500km的上空，對目標開展連續(xù)24h的偵察監(jiān)視[2]。“全球鷹”上搭載的偵察設備有3種，分別為電視攝像機、SAR（合成孔徑雷達）以及紅外探測器，除此之外，還有防御性和通信設備。其中，SAR的探測距離在20～200km．可在24h內，監(jiān)視1.374x10km2的面積，采集到的圖像分辨率非常高：電視攝像機的主要作用是對目標拍照：紅外探測器能夠分辨出目標的狀態(tài)，如靜止、活動等，并且還能發(fā)現(xiàn)偽裝的目標。

1.1.3“不死鳥”

這款無人偵察機是由英國的Marconi公司研制，它的整個機身采用的都是復合材料，結構設計中應用模塊化的思路，機翼與尾梁為推進式，垂尾翼尖能夠置換。復合材料的應用使該偵察機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，能夠為炮兵截獲目標提供相關的數(shù)據(jù)及照片[3]。“不死鳥”上搭載有SAR、紅外傳感器、ECM系統(tǒng)等。英國陸軍對該無人機的作戰(zhàn)需求進行評估后，對偵察機作出相應的改進，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”

這款無人偵察機是由法國和德國合作研制，裝備在KZO里。“月神”主要用于近距離偵察，它的偵察距離在40km左右，續(xù)航時間約為120min，時速70km/h的情況下，偵察高度能夠達到500m。在“月神”上搭載有紅外及晝夜傳感器，可在任何時間段執(zhí)行偵察任務。

1.2攻擊類無人機的使用情況

在ECM中，用于攻擊的無人機有以下幾種類型：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，代表性機型有“先鋒”、Hermes450型等。

（1）“先鋒”。這款無人機由以色列研制，能夠執(zhí)行有源干擾任務，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，用復合材料制作機身，能夠有效避開雷達的偵測。在日間，“先鋒”上會搭載微光攝像機，而到了夜間，則會改為紅外夜視儀，攝像機與夜視儀的分辨率都比較高。

（2） Hermes450型。該無人機為大中型航時，在戰(zhàn)術偵察中，續(xù)航能力可以達到20h，最大的任務半徑為200km，機身全長6.1m，采用輕質復合結構，具有目標捕獲功能，可協(xié)助定位敵人目標[4]。

1.2.2反輻射型

這種類型的無人機是ECM應用的發(fā)展重點，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)異的機型，如“哈比”“瑪魯拉”“靜默彩虹”等。

（1）以色列研制的“哈比”無人機，可以對敵方的防空系統(tǒng)進行自主探測、攻擊、摧毀等，位于地面的防空雷達、導彈制導雷達高炮瞄準雷達、艦載雷達等，全部都是“哈比”的攻擊目標。該無人機具有飛行靈活的特點，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)術攻擊型無人機，能夠在ECM中，對敵方進行電子監(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，可以在無目標指示的前提下，完成對目標的自動搜索與攻擊。該無人機能夠根據(jù)預先編輯好的程序，飛至指定的區(qū)域開展巡邏任務，有助于提升戰(zhàn)術靈活性[5]。當“靜默彩虹”捕捉到存在威脅的雷達信號后，便會以較快的速度飛向目標，并展開攻擊，當敵方雷達突然關機時，仍可按預先存儲的信息完成對目標的攻擊任務。

1.2.3誘餌型

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

2電子戰(zhàn)無人機協(xié)同作戰(zhàn)關鍵技術及發(fā)展趨勢

2.1自主協(xié)同編隊技術

在ECM無人機協(xié)同作戰(zhàn)、無人機與有人機協(xié)同作戰(zhàn)過程中需要解決自主混合協(xié)同編隊問題，但是由于混合協(xié)同編隊技術研究起步較晚，因此仍處于理論研究階段。從未來協(xié)同作戰(zhàn)技術研究方向來看，要重點解決協(xié)同編隊飛行中的隊形設計、人機交互、信息傳遞、數(shù)據(jù)共享、編隊控制等關鍵技術難題，提高無人機的自適應決策能力，使無人機能夠協(xié)同有人機完成混合立體式協(xié)同作戰(zhàn)任務。

2.2動態(tài)作戰(zhàn)軌跡規(guī)劃技術

在ECM環(huán)境下，無人機與有人機需要多維協(xié)同完成作戰(zhàn)任務。無人機偵察系統(tǒng)能夠探測到實時的敵軍信息，掌握戰(zhàn)爭態(tài)勢變化，分析我軍面臨的威脅。當無人機采用動態(tài)規(guī)劃技術后，可以根據(jù)所掌握的信息規(guī)劃和修改任務路徑，實時應對戰(zhàn)況、回避威脅，順利完成電子戰(zhàn)任務。但是，從當前的無人機技術現(xiàn)狀來看，無人機的動態(tài)實時任務規(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無人機協(xié)同作戰(zhàn)技術研究中，要重點研究多維協(xié)同技術、動態(tài)規(guī)劃技術以及突防規(guī)避技術，以提高無人機作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的決策水平，以及無人機在威脅環(huán)境下對ECM任務的執(zhí)行能力。

2.3智能態(tài)勢感知和信息共享技術

無人機在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，以及同時執(zhí)行任務時多架其他無人機系統(tǒng)的多源異類信息干擾，對無人機的信息獲取和處理能力提出了更高的要求。而無人機采用智能態(tài)勢感知技術，能夠避免上述問題發(fā)生。智能態(tài)勢感知技術可以滿足實際復雜戰(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)，自主實時篩選出目標信息，可視化呈現(xiàn)信息，實現(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)嚴重故障或受到打擊威脅的情況下，無人機利用智能態(tài)勢感知技術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

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

2.5電子戰(zhàn)載荷模塊化技術

未來電子戰(zhàn)無人機的載荷將逐步向基于任務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，同時載荷在重量和體積上也逐步小型化和輕量化，從而進一步減少平臺載荷的需求[7]。

3結束語

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，應當重視電子戰(zhàn)無人機協(xié)同作戰(zhàn)，從而進一步加大對相關技術的研究力度，使無人機在電子戰(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。