屈文卿 張雷 王健 任斯卓
近幾年無人機技術快速發展,無人機產品加速更新換代,并在軍事領域和民用領域嶄露鋒芒,扮演日益重要的角色。無人機產品研發、應用以及技術發展都需要大量的試驗測試來驗證。以美國為首的無人機裝備強國從21世紀初便著手無人機試驗測試體系研究和專業無人機試驗測試條件建設,并形成了完善的標準體系和試驗測試體系。相比西方強國,中國在無人機試驗能力建設方面起步晚,尚未形成體系化試驗測試體系。
國外試驗測試發展現狀。
國外在無人機試驗測試領域的探索與建設已于2014年率先開展,美國聯邦航空管理局(FAA)于2014~2018年在美國境內相繼建立了7個無人機系統試驗測試中心,覆蓋了山地、森林、高原、湖泊等各種地形地貌,支持政府、高校、企業等開展各類無人機系統試驗測試活動,為美國無人機產業的快速發展提供了有力的支撐。在美國之后,歐洲各國也紛紛建立了各類無人機試驗測試工程中心。相比之下,以美國、以色列為首的西方發達國家對專業無人機試驗測試能力建設的研究起步早,形成了標準健全、體系完整的無人機試驗測試體系。并且每年在試驗測試領域的投入巨大,以美國為例,2023年的RDT&E預算超過1300億美元。
中國試驗測試發展現狀。
中國能夠開展無人機試驗測試的場地和條件相對缺乏,無人機試驗測試標準的研究起步較晚,標準與規范也不夠完善、不成系統。目前,中國無人機系統主要依托華陰、阿拉善、馬蘭等傳統試驗基地進行試驗測試,民用無人機試驗測試基地尚處基礎建設期,大部分試驗場能力單一,無法滿足無人機系統全面試驗測試需求。在軍民融合、軍隊深化改革的大背景下,無人機產業對試驗測試條件的需求和傳統試驗測試條件逐步收緊之間沖突愈發嚴重。面對未來無人機高速、大機動、智能化協同作戰等發展趨勢,國內現有試驗測試條件與能力不具備開展智能自主決策、協同態勢感知、空中自組網、任務智能分派等關鍵核心技術驗證的條件。
無人機試驗測試能力建設思路。
一是政府主導,做好規劃和試驗測試資源統籌。國家應從從總體發展戰略出發,基于各地、各產業主體的優勢,做好頂層規劃,指導行業基于不同應用場景構建差異化、互補支撐的試驗測試能力,避免重復建設導致的資源浪費和行業“內卷”導致的無序競爭,快速建成符合國情、良性發展的無人機試驗測試生態。二是亦軍亦民,推動試驗測試資源共建共享。服務于國家構建融合深度發展格局、形成一體化的戰略體系和能力的發展戰略,無人機試驗測試能力建設應基于行業發展,鼓勵軍、民兩線聯合論證,發揮社會各方優勢資源和能力,推動無人機試驗測試資源統籌和能力共建共享。三是軍事應用應構建緊貼實戰的試驗測試體系。面對復雜的國際形勢和地區形勢,堅持“以戰為需,以建促戰”。《軍隊裝備試驗鑒定規定》提出按照面向部隊、面向實戰的原則,著眼裝備實戰化考核要求,無人機試驗測試能力建設應充分聚焦實際應用,面向未來網絡信息體系條件下聯合作戰、全域作戰和無人系統攻防需要,創造高度逼真的作戰場景要素,盡可能貼近實戰與應用環境。
創新無人機試驗測試與評估技術。
未來戰爭中無人機集群的大規模使用以及多類型無人機協同將顛覆現有傳統的作戰模式和作戰理念。當前無人機小型化、智能化、集群化、協同化的發展趨勢為無人機試驗測試技術的發展與創新也指出了明確的方向。其中先進微型傳感器技術、網絡化融合測試測量技術、自主能力評估技術、虛實結合與數字孿生技術是無人機試驗測試技術發展的核心。
構建無人機綜合試驗測試體系。
中國無人機綜合試驗測試體系建設應基于“貼近實戰,互聯互通”的原則,以滿足現役及未來新質無人機裝備平臺性能和實戰化、體系化試驗測試需求為牽引,研發構建標準化、開放式的體系架構,突破虛實結合試驗、異構系統互聯互通等瓶頸,構建無人機綜合試驗測試體系。
① 跨域多維協同試驗測試體系。
跨域多維協同試驗測試體系試驗對象從無人機拓展到衛星、無人車、無人船、無人潛艇和智能機器人,是標準化的、開放式的網絡化結構體系,用于構建實現大規模、分布式、實時性的綜合無人系統試驗測試環境,打破“煙囪效應”,實現科研院所、高校、軍工單位的試驗測試資源的互聯互通互操作。
② 虛實結合試驗測試體系。
新形勢下武器裝備性能考核試驗對近似實戰環境提出了突出需求。同時,伴隨著裝備及裝備體系復雜度的不斷提升,傳統真實物理環境中的試驗已無法滿足對其性能、體系指標的考核。隨著虛擬仿真技術的不斷發展,通過虛擬仿真試驗與真實物理試驗的分布式異構試驗資源整合與管理,構建以LVC互聯支撐平臺和中間件為核心的虛實結合的試驗測試體系成為解決上述問題的關鍵。
③ 有人/無人協同試驗測試體系。
有人機、無人機在實際應用中各有特點,有人/無人協同作戰能夠實現有人和無人平臺之間的優勢互補,分工協作,充分發揮各自平臺能力,形成“1+1>2”的效果。目前有人機與無人機的協同總體以有人機為主、無人機為輔,或者以有人機控制無人機配合執行任務。隨著無人智能化水平的不斷發展,有人機與無人機協同作戰樣式、協同形態和相關技術也在不斷演進。新的戰爭形態下,有人/無人協同成為未來戰爭的重要發展方向。
在國家創新驅動戰略引導下,中國無人機技術實現了跨越式發展,并實現了對西方發達國家的追趕。于此同時,基于中國國情和無人機裝備智能化發展需要,應加快我國無人機試驗測試體系規劃、布局和建設,以期快速補齊體系測試能力短板,在有效支撐無人化裝備體系建設的同時,加快縮短與世界先進國家的差距。
書評人簡介:
屈文卿,男,碩士,高級經濟師,從事無人機試驗測試能力規劃和無人機試驗測試體系研究。
張 雷,男,碩士,工程師,從事無人機試驗測試技術研究。
王 健,男,碩士,工程師,從事無人機試驗測試能力建設與規劃研究。
任斯卓,男,碩士,經濟師,從事無人機試驗測試產業發展研究。