“航空探測器”uav是澳大利亞DSTO開展UAV研究的主要工具
[美國《航空周刊與航天技術(shù)》2006年5月29日刊報道] 澳大利亞國防軍(ADF)將進行為期數(shù)年的研究,以確定包括無人機(UAV)、無人地面車輛(UGV)和無人潛航器(UUV)在內(nèi)的無人系統(tǒng)遠期可能發(fā)揮的作用。該研究由澳國防科技組織(DSTO)承擔(dān),項目負(fù)責(zé)人安東尼·芬(Anthony Finn)稱之為“自動化戰(zhàn)場倡議”(Automation of the Battlespace Initiative)。研究的目的首先是幫助ADF理解有關(guān)概念構(gòu)想和了解可行的技術(shù)選擇,其次是制造簡單的低成本原型機,以幫助確定投資策略。研究的重點是自主式無人系統(tǒng),因為皇家澳大利亞空軍(RAAF)希望其UAV具有自主性,能通過相互協(xié)同執(zhí)行電子攻擊或情報搜集等復(fù)雜任務(wù),并已在考慮F-35和與它具有相當(dāng)速度和隱身能力的無人戰(zhàn)斗機(UCAV)群協(xié)同作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)。
DSTO目前的研究集中于采用商用現(xiàn)貨(COTS)的小型和中型系統(tǒng),它們可按比例放大成為大型系統(tǒng)。對無人系統(tǒng)的性能既考慮了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)(NCW)的需求,又考慮了反恐戰(zhàn)的需要。DSTO認(rèn)為這些系統(tǒng)仍需一名操作人員,故將有關(guān)研究計劃集中到了對無人平臺進行細(xì)致的監(jiān)督管理而不是控制上,以期實現(xiàn)RAAF想要的編隊和集群作戰(zhàn)能力。按芬的描述,DSTO正研究多機協(xié)同問題(包括空-空協(xié)同和空-地一體協(xié)同),各平臺將具有可從環(huán)境中學(xué)習(xí)的智能,可獨立并協(xié)同進行響應(yīng),共同完成任務(wù)。DSTO還在研究增加一名操作人員可監(jiān)管的平臺數(shù)量,以及傳感器的小型化和提高傳感器效能等。
芬闡述了DSTO對小型UAV的看法。他說小型UAV可更加靠近目標(biāo),因此其完成任務(wù)所需的功率較少??紤]到其載荷能力有限,可將預(yù)定能力分配給多架UAV實現(xiàn),例如為每架UAV分配不同的工作波段。他比較說,2架較大型UAV的載荷功能可分配給6架小型UAV實現(xiàn),這樣你就能用更低的成本獲得想要的能力,并可獲得精度提高一個數(shù)量級的目標(biāo)地理空間坐標(biāo),因為參與協(xié)同定位的平臺數(shù)量增多了。小型UAV低成本的特點也使其戰(zhàn)斗損失易于承受,但它可能常常需要用集群形式執(zhí)行任務(wù),如何在大量節(jié)點間建立任務(wù)有效的通信網(wǎng)絡(luò)、信息共享和系統(tǒng)決策將是一個有待攻克的重大挑戰(zhàn)。
DSTO開展有關(guān)試驗的主要工具是6架“航空探測器”(Aerosonde)UAV,該機續(xù)航時間可達30~38小時(按型別),有效載荷能力為9磅(4.1千克)。該機構(gòu)近年來進行了一系列UAV試驗,其中三次的結(jié)果令人鼓舞。
第一次試驗是2004年年底在武麥拉靶場進行的,模擬目標(biāo)是“長劍”地-空導(dǎo)彈連。一架搭載有寬帶瞬時測頻設(shè)備的UAV負(fù)責(zé)進行初步探測,在發(fā)現(xiàn)威脅信號后,為另外兩架搭載有窄波段電子偵察接收機的UAV提供了交互提示(cross-cueing),使之對信號進行截獲和監(jiān)控。此時,每架UAV都改變了自己的飛行剖面,以“連續(xù)、自主和動態(tài)地提高(對雷達地理空間位置的)探測精度”。接著,第4架UAV飛越目標(biāo),獲取了目標(biāo)的實時光電圖像。目標(biāo)位置和圖像信息隨后被用于為3輛UGV規(guī)劃出一條8千米長的,從當(dāng)前位置駛抵目標(biāo)的路線。
2005年年底,DSTO又進行了一次試驗,對登陸作戰(zhàn)進行模擬監(jiān)視和快速評估。試驗中使用了2架UAV和1艘UUV。其中一架UAV用作通信轉(zhuǎn)發(fā)平臺,另一架用作光電傳感器監(jiān)視平臺。監(jiān)視UAV從遠距離上收集了坦克等多種目標(biāo)的圖像,將其發(fā)送到約30千米外一艘海軍戰(zhàn)艦上的聯(lián)合控制中心。從聯(lián)合控制中心發(fā)送的信息則通過通信中繼UAV傳送到水面通信浮標(biāo),再傳送到DSTO研制的“瓦亞姆巴”(Wayamba)號UUV。試驗中,UAV獲取的位置和方位信息連續(xù)地被傳送到聯(lián)合控制中心。
最近一次試驗是在2006年3月進行的,使用了5架UAV和另外2套安裝在固定桿上的UAV有效載荷(相當(dāng)于懸停的UAV)。全部7套載荷中有6套是電子偵察接收機,1套是電子干擾設(shè)備。偵察UAV自主地編組為兩個3機編隊,對試驗場內(nèi)布置的許多模擬雷達輻射源進行快速三角測量定位和瞄準(zhǔn)。當(dāng)每個組都確定一個初始目標(biāo)之后,彼此間將通過“商議”分配其他目標(biāo)。偵察UAV還指示那架電子干擾UAV對目標(biāo)進行干擾。參試UAV的信息被傳回DSTO的實驗室,并與實驗室仿真設(shè)施中的另外12架虛擬UAV協(xié)同行動。
芬表示,DSTO接下來將試驗有18~20架的UAV集群作戰(zhàn),其中6架是真實的,12架或更多是模擬的。試驗中僅有的一名操作人員只排列目標(biāo)的優(yōu)先級,其他工作都將自主完成。參試UAV將協(xié)調(diào)所定位的目標(biāo),并利用位置、圖像和其他信息對其中一個進行攻擊。再往后,DSTO將在一架UAV上安裝一部小型激光雷達和一臺光電攝像機,兩者的圖像將融合成目標(biāo)的三維圖像。隨后,DSTO將在今年年底之前進行一次試驗,結(jié)合利用UAV獲得的激光/可見光三維圖像和一輛UGV獲得的三維毫米波雷達圖像,實現(xiàn)多向態(tài)勢感知。(中國航空信息中心 張洋)