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來源:  編輯:admin 時間:2016/5/30 閱讀次數:504

今年5月,美國空軍正式提出《2016—2036年小型無人機系統飛行規劃》,希望構建橫跨航空、太空、網空三大作戰疆域的小型無人機系統,并在2036年實現無人機系統集群作戰。航天科工三院無人機技術研究所總體室工程師賈永楠表示,在其他國家構建大型隱身察打一體無人機的同時,美國反其道而行之構建小型無人機系統,將能以較低成本在多樣作戰環境下提供更多作戰能力。

“當看到成百上千的鳥群騰空而起,你是否會想,何方神圣導演了這奇妙景象?”賈永楠告訴科技日報記者,這樣的群體行為在群居動物中很常見,比如蜂群、鳥群、魚群等,人們稱之為集群現象。群體中的個體僅依靠局部感知和簡單規則,自主決定其運動狀態,再由簡單的局部規則涌現出協同的整體行為。

“這種有目的性的集群行為,是科學界公認的高級運動能力?!辟Z永楠說,“這些生物本身行為極其簡單,而由簡單個體組成的群體卻能表現出復雜的行為和高超的智慧?!?/span>

受動物大規模集群現象啟發,美國空軍期待讓大規模、低成本的小型無人機系統通過機間通信網絡,實現集群偵察、打擊、干擾等功能,以應用于未來反恐維穩、遠程突防、戰機護航等作戰任務。小型無人機系統還可以用于消耗對方的高價值攻擊武器,如地空導彈等,以其規模優勢給對方造成慘重的損失。

賈永楠介紹,無人機集群作戰,是由大量小型無人機通過通信網絡交互共同完成合作,具有資源配置機動靈活、作戰成本低等特點,可滿足未來強對抗環境中的作戰需求。其特點一是可以接受多次襲擊、重新配置,繼續執行作戰任務;二是作戰方案成本低,可以大大節省資金,不必擔心高價值作戰目標被擊落。

以蜂群為例,她簡單說明了幾種典型作戰模式。

“蜜蜂一旦遭到外敵入侵,會傾巢出動,依靠數量優勢、飛行靈活的特點群起攻擊敵人?!辟Z永楠說,小型無人機未來也可能實施“蜂群作戰”,用所攜的攻擊性武器圍攻目標。

蜂群中有蜂王、工蜂等角色,工蜂時刻圍繞在蜂王周圍,像侍者一樣照應它的需求。在未來戰場上,如果把有人機比作“蜂王”,無人機就是“工蜂”,它們將根據有人機的作戰需求,提供必要的偵察、打擊、誘騙等功能。

蜂群在尋找食物時,分為偵察蜂、引領蜂和跟隨蜂。偵察蜂是搜索蜂巢附近的新食物源;引領蜂掌握著某個食物源的信息,并且將這些信息以一定概率與其他蜜蜂分享;跟隨蜂則通過與引領蜂分享信息去找到食物。圍繞“食物源”這一搜索目標,小型無人機系統也可以分成多個功能子群,協同配合,共同完成任務。

“目前小型無人機系統仍處于建模與模擬階段,許多關鍵技術尚待攻克,要實現無人機集群相信還有一段漫長的路要走?!辟Z永楠說,比如小型無人機的航程航時往往較短,在設計時需要考慮如何攜帶、投射和回收的問題;在群體智慧形成的過程中,信息交換是極為重要的一環,因此小型無人機之間也需要設計合適的數據鏈路,保證信息的高效傳遞。此外,面向復雜作戰任務,如何規劃多架無人機攜帶不同載荷配合作戰,也有待探討。

但她認為,未來20年,小型無人機系統必將成為空軍情報、監視和偵察的基石。在現有基礎技術與美國差距不大的前提下,我國如何在無人機集群領域搶得先機,如何借鑒無人機集群作戰思想,進一步提升我軍的系統作戰能力,這些問題值得深入思考。

 



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