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无人艇的发展趋势

2017-05-18张波王磊李英军

科技视界 2016年19期
关键词:应用发展

张波 王磊 李英军

[摘要]随着信息技术、非对称战术理论的发展,无人化战场概念的提出,无人作战武器越来越多的走上了战场。无人艇在海战场的作用也日益突出文中对无人艇的发展以及应用进行了详细的分析。为无人艇的应用提供了有益的探索。

[关键词]无人艇;发展;应用

0概述

随着科学技术的发展,尤其是信息技术,新材料技术,新军事理论的推陈出新,涌现出了许多颠覆传统的新思维,新方法,新武器。无人化武器越来越多的走人现代军事领域,无人艇的出现为海军作战提供了新的作战样式。

无人化装备有利于执行高危险区域任务、有利于弥补前线作战人员与装备的不足,是新型的水面战争装备。随着网络中心战的发展,我海军对前线情报的需求越来越多,对作战装备安全的要求越来越高,亟需专职执行远程突前侦察、电子战、扫水雷、反潜战、水面战、水面防空、岛礁防护的大量低成本专职水面装备。

1国内外发展状况

美国和以色列是国际上研究无人水面艇最为活跃的国家,已经有多个艇型正式在海军服役,并有十多年的无人水面艇开发和使用经验。美国2002年开始发展的“斯巴达侦察兵”和以色列2006年装备的“保护者”是最为成功的第一代无人水面艇,其电子系统和任务载荷具有显著的代表性。另外,英国、加拿大、法国、德国、意大利、瑞典、新加坡、白俄罗斯、日本等国家也开展了多年的无人水面艇的研究,艇载电子系统各具特色,但尚未形成清晰的发展思路,尚在探索研究中。

“斯巴达侦察兵”是典型的搭载型无人水面艇,它是在美军舰载7米充气式半硬壳交通艇的基础上,通过模块化设计,成为一种由标准组件构成,可进行重新配置的多功能、高速半自动水面无人快艇。可以在一个小时内完成装备多种“即插即用”型任务模块,不仅可以承担多重任务,而且加快了研发进度、降低了成本,很好地解决了无人水面艇上舰的问题。其基础配置包括:远程遥控/半自动指挥决策配套设备,情报、监视、侦察系统设备(导航雷达、视频,红外相机),导航通信系统设备等。可扩展任务模块目前主要有四种:一是,情报、监视、侦察模块。模块中装备有光电系统和小口径机关炮等,可执行情报收集、战场监视、目标跟踪、局部海区有限封锁、警告性射击、拦截附近过往船只等任务。二是,反水雷战模块。该模块装有拖曳式侧扫猎雷声纳、组合电子设备等,可执行水雷探测、航道清查、提供海底图像等任务,可为多艘舰艇同时扫探水雷、提供安全保障。三是,精确打击,反舰作战模块。该模块装有指挥控制装置、激光指示器、识别系统、小型导弹如“标枪”或“海尔法”或30毫米舰炮等,执行对舰攻击、对岸火力支援等任务。四是,反潜战模块,主要以吊放声纳为基础,其中包括声纳浮标、鱼雷、障碍规避系统等,用于执行搜索探测敌潜艇,向载舰提供目标数据或直接对目标发起攻击等任务。

国内无人水面艇研究特别是无人水面艇载电子系统研究起步较晚,但发展较为迅速。

2008年,中国航天科工沈阳新光集团研制出了“天象1号”无人水面艇。它是国内第一艘工程应用的无人水面艇,奥运会期间为青岛奥帆赛提供气象保障服务。电子系统由两部分组成,一部分是海上无人探测平台,另一部分是地面控制系统。艇身总长6.5米,载荷主要装载在“集成电子桅杆”上,电子信息系统集成有早期的智能驾驶、雷达搜索、卫星应用、图象处理与传输等设备。

2013年,由上海大学等单位联合研制的我国首艘水面无人测量艇“精海号”它实现了遥控与自主导航航行、路径规划、路径跟踪、水面及水下障碍的自动避障避碰、远距离自主航行等功能;实现了单波束、多波束声呐测深,前视多波束声呐、侧扫声呐探测,多普勒流速流向测量等海洋多要素综合测量功能。

2无人艇的系统组成及需要的技术

现代无人艇的主要特征是模塊化、智能化、多功能化。多功能化是以任务可重构来实现的,可以允许无人艇在基础配置的情况下挂载不同的任务载荷模块,快速构建起不同的任务能力。常见的无人艇应具有自动驾驶模块、智能信息处理控制模块、通信及遥控模块、卫星定位模块、光电观测模块、雷达探测模块、声纳、通信传输模块、水文天气感知模块等。对于特殊用途的无人艇还会配备有一些特殊的任务模块,比如遥控武器站、非致命性驱离武器、卫星通信模块等等。

从发展趋势来看,以前的无人艇基本都属于遥控式的。随着技术的基本,现在的无人艇已经能够实现自主导航能力,简单任务的自主执行能力,今后将能实现无人艇群的协同自主作战以及执行任务的能力。

智能信息处理及控制中心是现代智能无人艇的大脑,它对整个无人艇的自身状态、外界感知以及任务执行都起到协调与控制的作用,无人艇因自身体积和能量的限制,信息处理及控制中心设备需要低功耗、体积小、智能化程度高。

其他的任务模块,比如导航定位、声纳、雷达、武器等一般也均为无人艇专门研制的低功耗、小型化的型号。

3今后的发展趋势

目前已知的无人水面艇类别繁多,艇型复杂,承担的任务多种多样,电子系统架构简单,规格标准各不统一,互连互通性差,工作效能较低,生产维护成本高,不具备高水平的协同协作能力,不符合未来无人水面艇网络化多域协同作战的发展趋势。因此,亟需研究一种信息获取能力强、自主化水平高、任务处理能力强,支持能力扩展,支持多种作战样式,支持互联互通互操作,支持多种类型无人水面艇,统一架构的新型无人水面艇载电子信息系统。

无人水面艇感知信息系统是无人水面艇的一套核心电子装备,是无人水面艇载电子信息系统的一整套解决方案,具有标准化、模块化、可裁剪、可重配置、开放式体系架构、系列化发展、综合效费比高的特点,根据使命任务的不同,可装备于港口型、可搭载型、远洋长航时型等多种无人水面艇型。支持无人水面艇单艇任务,也支持其形成艇群,执行协同任务;支持近海反潜、反雷、反恐、防护、水文调查等任务;支持电子侦察与电子战等支援任务:支持无人作战体系自组织协同作战任务等。

未来的海洋上将充满了执行各种任务的无人艇,必将代替人类执行各种危险的海洋调查及战场任务。

[责任编辑:杨玉洁]

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