侦察打击一体化无人机应用及发展方向
2018-05-04李鹏勇安永旺
李鹏勇 安永旺
侦察打击一体化无人机系统应用现状
目前,世界上侦察打击系统类型较多,广泛应用于战场的有美国的“捕食者”系列、“哨兵”“洛卡斯”“火力侦察兵”和“猎人”,美澳联合研制的“蜻蜓”,俄罗斯的“巡逻者”系列,法国的“K-100”,德国的“台风”等。其中以美国的“捕食者”无人机性能最为成熟。最早的RQ-1“捕食者”无人机于1994年完成首飞,仅具备监视和侦察功能,其后续武装改型主要包括:“捕食者”A型、“灰鹰”“远程灰鹰”“捕食者”B型、MQ-9B“天空守卫者”,以及当今最为先进的“捕食者”C型隐身无人机系统。从战场应用情况来看,侦察打击一体化无人机系统主要用于执行对时敏目标的快速精确打击等任务。
监控重点区域。如捕食者战术无人机,续航时间高达40小时,实用升限7925米 ,最大有效载荷204千克,机载的侦察探测设备为天球光电/红外多探测器监视系统和TESAR战术合成孔径雷达,可长时间对重要地面目标和低速低空目标进行侦察、识别和监视。俄罗斯“巡逻者”-600型无人机,吊装一部旋转球形多功能光电红外传感器,内含数字变焦摄像机和照相机、红外的热成像仪和激光测距设备,执行远距离的战场侦察和监控任务时,可连续记录和存储30个小时的图像、视频等侦察监控信息,并可实时传输给地面。
执行斩首任务。在局部战争或反恐作战中,快速准确猎杀敌方重要领导。指挥员根据无人机回传的现场侦察信息,判断敌对分子所在位置,做出攻击决定,时效性极高。如2001年美军“捕食者”携带“海尔法”反坦克导弹,炸死本拉登助手阿提夫。仅在反恐作战中,美军利用无人机杀死的“基地”组织领导人就达9名。
攻击重点目标。侦察打击一体化无人机系统,可有效执行对重要目标的定点摧毁任务,如击毁敌方机动中的坦克、车辆、通信节点,以及临时侦察到的敌方重要据点和其他目标,具有出其不意的攻击效果。
突破危险区域。无人机系统综合运用现代情报侦察、远程信息传输、精确打击等技术,使作战人员可在远离战场的安全区域执行任务。如在城市作战中,执行对可疑危险目标的定点清除任务、攻击建筑物中的狙击手、清除路边可疑爆炸物。侦察打击一体化无人机系统的应用,大大减少了战场人员伤亡,降低了国际舆论压力,得到世界各国的普遍青睐。
压制防空系统。无人机实时侦察打击的特性,使其可以长时间在任务空域巡逻飞行,实时监控重点地面目标,威慑防空探测雷达及其引导系统正常工作,一旦发现雷达照射信号等危险特征,即可对其实施精确打击。如利用无人机挂载反辐射导弹,攻击敌方地空导弹制导雷达,使用自杀式侦察打击一体化系统突破敌方防空系统。
侦察打击一体化无人机系统存在的弱点
受战场环境、无人机系统复杂性和自身载重影响,侦察打击一体化无人机系统也存在着一些亟待解决的问题,在系统软件设计上还有一些尚待改进的地方。
载荷种类数量较少。多数无人机受机体大小影响,只能携带有限的电子信息设备及侦察打击模块。从技术指标分析,当前战术型侦察打击一体化无人机一般起飞重量为150~300千克,有效载荷仅为30~50千克,在不影响无人机飞行性能的基础上,机体载荷不能超过50千克。
探测打击距离较短。侦察打击一体化无人机可视化探测观察距离较近,一般仅能满足在敌方人员目视观测范围之外。战术型无人机对目标的确认距离往往大于对目标的攻击距离,实施打击必须继续靠近目标,而且只能在敌方发现无人机并隐蔽之前,无人机地面操控人员率先发起进攻,才能有效完成作战任务。
适用作战任务受限。战术型侦察打击一体化无人机,普遍配备小型化侦察设备和高精度的武器制导系统,可打击的目标数量少,整体打击力度受到较大限制,适用的作战任务类型相对较少。除大中型无人机可挂载少量较大威力的炸弹或导弹外,其他战术型无人机基本上只能使用威力较小的精确制导弹药。
机体生存能力较弱。无人机执行任务往往在高危险地带,面临敌方雷达侦察、光电探测、防空火力射击和导弹攻击的严峻威胁。无人机自身防护能力较弱,几乎没有机动规避、防电子干扰、防电子诱骗等能力。除自杀式无人机、低成本和低技术含量的无人机外,一些高技术含量的无人机一旦被击落或者被诱导捕获,很可能导致自身携带的先进技术及重要情报信息泄密。因此,作战人员不得不考虑无人机的有效生存能力。
软件控制步骤较多。侦察打击一体化无人机系统是由多种设备和模块组成的复杂系统,核心是无人机控制软件。在实战中发现,无人机控制软件往往有多种不同界面,每个作战环节甚至一个作战动作,往往需要操作较多步骤。如“捕食者”发射一枚“海尔法”空地导弹,操作员需在下拉式菜单中点击17次鼠标来完成,有人驾驶战斗机通常只需按一下按钮就可以发射,有些人—机控制界面还不够人性化。
人为操作失误较高。无人机操作发生的人为失误,一方面源自控制软件的设计缺陷,不够人性化,或是操作较为繁琐;另一方面源于地面无人机操作手经验不足。最早的无人机操作手,被要求有战斗机驾驶经验,对飞行环境及威胁感知嗅觉灵敏。后来因各种原因取消这种限制,无人机操作手往往缺乏实战经验,导致无人机坠毁或被击落的事故频发。2003年以来,在阿富汗战争中,美军第15远征侦察中队投入90多架“捕食者”无人机,损失一半以上,其中一个主要原因是人为操作失误。
侦察打击一体化无人机系统发展方向
技术的快速发展和在军事领域的应用,推动侦察打击一体化无人机不断完善和改进升级。
扩大侦察和打击距离。现代战场空间愈加广阔,作战期间敌我双方重要目标和节点往往采取多种手段措施隐蔽防护,且配置位置距离前线较远,因此现有的侦察和打击距离难以满足任务需求。未来侦察打击一体化无人机必将进一步增加侦察和打击距离,扩大作战范围。
缩短侦察到打击时间。对移动目标进行实时打击的能力,是侦察打击一体化无人机系统的核心价值所在。如何在最短的时间里抓住稍纵即逝的打击时机,是侦察打击一体化无人机系统不断改进的方向。侦察打击一体化系统目前作战半径大大超出视距链路范围,需通过卫星链路往返传递情报和指令信息。数据传输、压缩、解压等多个环节产生延时较长,已经影响到了侦察打击一体化系统飞行控制、目标跟踪和激光指示等环节的效率。未来将通过优化数据链路、采用高速芯片等途径,提高信息传输速率,缩短从侦察到打击的时间。
提高无人机生存能力。一是高速化。高速无人机可以缩短敌方预警时间,快速完成作战任务,脱离危险区域,摆脱敌方火力攻击。二是隐身化。采用隐身技术侦察,可以缩短敌方雷达的作用距离,同样可以减小敌方预警时间,提高突防成功概率。三是操控软件人性化。通过优化无人机操控软件,进一步简化战术动作操作步骤,适应作战人员使用习惯,提高感知战场威胁的灵敏性。
适应多样化作战任务。一是侦察载荷集成化。未来战场迫切需要侦察打击一体化无人机系统有更全面的信息获取能力,具备多种信息侦察、监控、评估手段,并且在性能上可以互补。二是打击武器多样化。无人机要能通过改善无人机平台模块,利用不同机身、机翼之间的组合,挂载多种武器设备执行多样化作战任务。(国防科技大学电子对抗学院)