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未来战场新常态:有人/无人机协同作战
摘 要:有(yǒu)人/无(wú)人机(jī)协同(tóng)将(jiāng)成为无(wú)人平台(tái)在未来战场运用的新(xīn)常态。随着武器装备的智(zhì)能化、自主(zhǔ)化水平(píng)不断提高,人与机器之(zhī)间的(de)任务剖分会发生明(míng)显改变(biàn),人会逐渐(jiàn)把大(dà)量重复(fù)且确定的工作交(jiāo)给机器完(wán)成,而自己只(zhī)参与重(chóng)要决策环节。有人(rén)/无人机协(xié)同作战是分布式协同作战理念指(zhǐ)导下(xià)应用较为广泛的(de)典型(xíng)作战模(mó)式,通(tōng)过有人平台和无(wú)人(rén)机(jī)之间分工协(xié)作,形成优势互补,达(dá)到“1+1>2”的作战效果(guǒ)。本(běn)文对(duì)近些年(nián)美军在有人/无人机协同领域的(de)项目(mù)进行深入分(fèn)析,总结了有人/无人机(jī)协同(tóng)需要发展的(de)关键技(jì)术,并对有(yǒu)人/无人机协同作战的典型作战场景和(hé)作战流程(chéng)进行研究,提出对有人/无人机协同作战领域未来发(fā)展的(de)思考(kǎo)。
关键词(cí): 有人/无人协同;无人(rén)机
引(yǐn) 言
有人/无人机协(xié)同作(zuò)战(zhàn)是将体系能力分散到有人和无人平台(tái)之上(shàng),通过体系内各(gè)平台之间的协(xié)同工作(zuò),一方面使作(zuò)战能力(lì)倍增,另一方面利用无人机(jī)实现对有(yǒu)人机的保护,大幅提高体系的抗毁伤能力和鲁棒性。有(yǒu)人/无人(rén)协同(tóng)作战能够实(shí)现有人和无人平台之间的优势互补,分工协作,充分(fèn)发挥各(gè)自(zì)平台能力(lì),形成“1+1>2”的效果。有人机与无人机在空(kōng)中作战将长(zhǎng)期(qī)保持控制与被(bèi)控制的关系[1],随着(zhe)无人智(zhì)能化(huà)水平的(de)不断发展,有(yǒu)人(rén)机与无人机(jī)协同(tóng)作战样式、协同形态和相关技术也在不断(duàn)演进。因此,发(fā)展有人/无人机协同编(biān)队提高作(zuò)战效能是现阶段的明智选择。
本文主(zhǔ)要研究美军在有人/无人机协同(tóng)领域的项目和技(jì)术突破情况,给出对于有人/无人机未来发(fā)展的思考。本文组织结构如下:第1章对美军(jun1)近些年在有人/无人(rén)机协同(tóng)方向典型项目(mù)进(jìn)行重点分析(xī);第(dì)2章主要介绍了有人(rén)/无人(rén)机协(xié)同(tóng)的关键技术;第3章是有人/无(wú)人机典型作(zuò)战(zhàn)场(chǎng)景和(hé)场景模式;第4章是对(duì)有人/无人协同未来发展方向的(de)展望;最后对本文进行(háng)总结(jié)。
1 美军有(yǒu)人/无(wú)人机协同发展现状分(fèn)析
美军将有人/无人协同列(liè)为“第三次抵消战略(luè)”五大关键技术领域之(zhī)一。有人/无人协(xié)同概念最早出现(xiàn)于上(shàng)世纪60年代,指有人与无人(rén)系统之间为实现共同作战任务(wù)目标建立起联系,用(yòng)于描述平台(tái)互用性和共享(xiǎng)资(zī)产控制。近(jìn)些年,DARPA及各(gè)军兵种在有(yǒu)人/无人(rén)机协同领域(yù)开展了大(dà)量研究工作,主要从(cóng)体系架构(gòu)、指(zhǐ)挥控制、通信组网以及人机交互四个方面重点发展。
1.1 体系(xì)架构
为了(le)探索确保(bǎo)美国(guó)空中(zhōng)优势(shì)的新(xīn)方法,2014年,DARPA发布体系集成技术和试验(SoSITE)项目公告。该项目(mù)目标是探(tàn)索一种更新、更灵活的方式(shì),将单个武器系统的(de)能力分散到多(duō)个有人与(yǔ)无(wú)人平台、武器(qì)上(shàng),寻求开发并实现用于(yú)新技(jì)术快速集成的系统(tǒng)架(jià)构概念(niàn),无需对现有能力、系统或体系进行(háng)大规模重新设计。SoSITE项(xiàng)目(mù)计划运用开放式系统架(jià)构方法,开(kāi)发可无缝(féng)安装(zhuāng)、即装即用,并(bìng)能快速完成现代化升级的、可互换的模(mó)块和平台,使得(dé)新技术的集成整合(hé)更容易、更快速。如图1所示,通过开放式系统架(jià)构方法实(shí)现(xiàn)空中平台关键(jiàn)功(gōng)能(néng)在(zài)各类有人/无(wú)人平(píng)台间(jiān)的分配,包括电(diàn)子战、传感器、武器系统、作战管(guǎn)理、定位导航与授时以及数据/通(tōng)信链等功能。
图1 SoSITE概念图
2017年,美军在(zài)SoSITE分布式发展思(sī)路的基础上,进一步提出了“马赛克战”的概念,更加强调(diào)不同(tóng)平台之间动(dòng)态协(xié)同,从平台和关键子系统的集成转变为战斗网络(luò)的连接、命令与控制(zhì)。通过将各类传感(gǎn)器、指挥控(kòng)制系统、武器系统等比作“马赛克碎片”,通过通信网络将各(gè)个碎片之(zhī)间进(jìn)行铰链,形成一个灵活机动的作战体系,解决传统装备研发和(hé)维护成本高、研制周期(qī)长的问题。
1.2 指挥控制
针对有人/无(wú)人机协同的指挥控制,美军重点研究强对抗(kàng)/干扰(rǎo)环(huán)境下的有(yǒu)人(rén)机(jī)与无人机协作(zuò)执(zhí)行(háng)任务(wù)的方法,形成分布(bù)式的指控管理能力。
2014年,DARPA提(tí)出“拒止环境中协同作战”(CODE)项目。“CODE”的目标是使配备“CODE”软件的无人(rén)机群在(zài)一名(míng)有人平台上(shàng)任务指挥官的全权监管下,按照既定交战规则导航到目的地,协作执行寻(xún)找、跟(gēn)踪、识别和打(dǎ)击目标的任务[2,3]。CODE项目通过(guò)开发先进算(suàn)法和软件,探(tàn)索分布式作战中无人机的自(zì)主和(hé)协同技术(shù),扩展美军(jun1)现(xiàn)有无人机系统在对(duì)抗/拒止(zhǐ)作战空间与地面、海上高机动目标展开(kāi)动态远程交战的能力(lì)。
CODE项目(mù)分为(wéi)三(sān)个阶段,
第(dì)一阶段(duàn)从2014年到2016年年初(chū),内容(róng)包括系统(tǒng)分析、架构设计和发展关(guān)键技(jì)术,完成系统需求定义和初步系统设(shè)计;
第二阶段从2016年年初到2017年年中,洛(luò)马和雷(léi)神公司以RQ-23“虎鲨”无人机为(wéi)测试平台,加装相关软硬(yìng)件,并开展(zhǎn)了大量飞行试验,验(yàn)证了开发式架(jià)构、自主协同规划等指标;
第三阶段从2018年1月开始,测试使用(yòng)6架(jià)真实无人(rén)机以及模拟飞(fēi)机的协同能力,实现(xiàn)单人指(zhǐ)挥无人机小(xiǎo)组(zǔ)完成(chéng)复杂(zá)任务(wù)。
图2 “拒止环境中协同作战”项目
2014年,DARPA提出“分布式(shì)战场(chǎng)管(guǎn)理”(DBM)项目。项(xiàng)目背景是未来的(de)对抗(kàng)性空域,协(xié)同作战(zhàn)的飞机可能(néng)需(xū)要限制通信(xìn)以(yǐ)免被对(duì)手发现(xiàn),或者(zhě)会被对(duì)方干扰而无(wú)法交换(huàn)信息,这将严重影响有人(rén)/无人编队作战能力,为此(cǐ),DBM项目的目标是使(shǐ)作(zuò)战编队即使在受到干(gàn)扰的情况下也能继续执行任务。
- 2014年(nián)启动第一阶段(duàn),通(tōng)过发展先进算法(fǎ)和软件(jiàn),提(tí)高分布式空战任务自适应(yīng)规划和态势感知等能力,帮助(zhù)履行战场管(guǎn)理任务的(de)飞行员进行快速且合理(lǐ)的决策,以在强对抗环(huán)境下更好地执行复杂(zá)作(zuò)战(zhàn)任务。
- 2016年5月,DARPA向洛马公司授予(yǔ)1620万美(měi)元的项目第二阶段合同(tóng),设计全功能决策辅助软(ruǎn)件原型,帮助策(cè)划有人机和无人机参与(yǔ)的复杂(zá)空战。
- 2018年1月,DARPA已向BAE系统公司授予DBM项目(mù)第三(sān)阶段合(hé)同,前两阶段发展的(de)成果能让有人/无人机编组在干扰环境中飞行,具备回避威胁和攻击目标的能力。图3是DBM项目的能力验证环境。
图3 “分布式作战管理”能力验证环境
1.3 通信组网
有人平台和无(wú)人平台通过通信网络进行连接,有(yǒu)人/无人(rén)机协同能力(lì)形成是以平(píng)台之间的互联互通为基本(běn)前提(tí)的。协同任务一方面对通(tōng)信(xìn)网络(luò)的带(dài)宽、时延(yán)、抗干(gàn)扰/毁(huǐ)伤、低探测(cè)等性能提出了新要求,另一方面通信(xìn)组网应能适应传统平(píng)台(tái)的异构(gòu)网络(luò)以及未来新型(xíng)/改进型网(wǎng)络。
“中平台间的通信能力对抗环境中的通信”(C2E)项目(mù)通(tōng)过发展抗干扰、难(nán)探测的通(tōng)信网络技(jì)术,确保在使用相同射频和波形的飞机之间开展不受限制(zhì)的通信,以应(yīng)对各种频谱战威胁。
DARPA在2015年发布 “满足任务最(zuì)优化的动态适应网络”(DyNAMO)项目,通过开(kāi)发网络动态(tài)适应(yīng)技术(shù),保证各类航空(kōng)平(píng)台在面对主动干(gàn)扰时,能在一定安(ān)全等级下(xià)进行即时高(gāo)速通信,C2E项目的硬件成果被用于(yú)该项(xiàng)目的演示验证,保证原始射频数据在(zài)目前不兼容的空基网(wǎng)络之间进行通信,为有人/无人机协同体系中异(yì)构(gòu)平台之间的实(shí)时数(shù)据共享奠(diàn)定(dìng)了基础。
图(tú)4 美军(jun1)现有主要空(kōng)基网络(luò)示意图
1.4 人机交互
CODE等项目在(zài)有人/无人机协(xié)同的(de)人机交互上也做了大量工作。此外,美(měi)军陆军于2017年(nián)完成“无人机操作最(zuì)佳角色分配管理控制系统(SCORCH)”研发。如图5所示,“SCORCH”系统包含无人机的智能自(zì)主学(xué)习行为软件以及高(gāo)级用(yòng)户界(jiè)面,提供了独特的协(xié)同整合能力,将(jiāng)人机(jī)交互、自主(zhǔ)性和认知科学(xué)领(lǐng)域(yù)的最(zuì)新技术融合到(dào)一套整体作战(zhàn)系(xì)统中。系(xì)统界面针对多(duō)架(jià)无人机控制进(jìn)行了优化,设有具备触摸屏交互功能的玻(bō)璃座舱、一个(gè)配备专用触摸显示屏的(de)移动式游戏型手动(dòng)控制器、一(yī)个辅(fǔ)助型目标识别系统(tǒng)以及其他高级特(tè)性。“SCORCH”负责多架无人(rén)机的任务分配,并在达到关键决策(cè)点的时候向(xiàng)空中(zhōng)任务指(zhǐ)挥者发出告警,允许单(dān)一操作(zuò)者同时(shí)有(yǒu)效控制三个无(wú)人机系统并(bìng)浏览(lǎn)它(tā)们传回的实时图像。
图5 无人(rén)机操作最佳角(jiǎo)色(sè)分配管理控制系统
2 有(yǒu)人/无人机协同(tóng)关键技术分析
2.1 开放式系统(tǒng)架构技(jì)术
有人/无人机协同(tóng)包(bāo)含多种作战平(píng)台,如果不同的作战平台上采用差异较(jiào)大的(de)技术体(tǐ)制,将致(zhì)体系集成(chéng)难(nán)度(dù)剧增。开放式系统架构(gòu)正是为(wéi)了解决(jué)该问题进行设计的(de),推动采办和商(shāng)业(yè)模型(xíng)远(yuǎn)离传统烟囱式开发模式,具有可移植(zhí)、模块化、解耦合、易(yì)升级、可扩(kuò)展等特点,可降低寿(shòu)命周(zhōu)期成本,缩短部署(shǔ)时间,获得了工(gōng)业界和国防(fáng)部的支持。
目前,美军具(jù)有代表性的开放式系统架(jià)构有未来机载能力(lì)环境(Future Airborne Capability Environment,FACE)和开(kāi)放式任务系统(Open Mission Systems,OMS)。
2.1.1 未(wèi)来机载能力环境
美国海军提出未来机载能力(lì)环境概念,目标是建立一个(gè)公共(gòng)操作(zuò)环境,以支(zhī)持软件在任意(yì)机载电子系统上的移植和部署。该思想(xiǎng)受到了移动设备中(zhōng)使用公共(gòng)操作环境(jìng)所带来优势的启发。FACE通过制定一个严格(gé)的开放标准集合,采用开放式体(tǐ)系结构、集成式模块化(huà)航空电子系统和模(mó)块化开放(fàng)系统分析方法,使航空电子(zǐ)系统内(nèi)部应用程序之(zhī)间的互操作性最大化。
未来(lái)机载能力环(huán)境(FACE联盟)成立于2010年,旨(zhǐ)在为所有(yǒu)军用机载平台类(lèi)型定义开放的航空电子环境。FACE技术标准是一种开放(fàng)的实时标准,用于使安(ān)全关(guān)键计算(suàn)操作更加健壮(zhuàng)、可互操作更强、便携且安全。该标(biāo)准(zhǔn)的(de)最新版本(2017年发布3.0版本)进一步提升了应用程序(xù)的(de)互操作(zuò)性(xìng)和(hé)可移植性,增强了在FACE组件之间交换数(shù)据的要求(qiú),包括正式指定的数据模型,并强调定义标准的通用语言要求。通过使用标准接口,该开放标准实现了系统(tǒng)和组件之间的互操作性以及接(jiē)口重用。图(tú)6是FACE的(de)软(ruǎn)件架构,共(gòng)分为可(kě)移植组件单(dān)元、传输服(fú)务(wù)单元、平台(tái)特定服务单元、输(shū)入输出服(fú)务单元以及操(cāo)作系统单元。
在航空电(diàn)子系统中使用(yòng)开放标准的标准化具有以下几个方面的优势:(1)降低FACE系统(tǒng)开(kāi)发(fā)和(hé)实施成本(2)使用标(biāo)准接口将(jiāng)导致(zhì)功能(néng)的重(chóng)用(3)跨(kuà)多个(gè)FACE系统和供应商的应用(yòng)程序的(de)可移植性(xìng)(4)采购符合FACE标准(zhǔn)的产品。
图6 FACE架构
2.1.2 开放式任务系统
美国空军发起(qǐ)了(le)开放式任务系统计划,旨在(zài)开发一种非专有的开放式系统架构(gòu)。OMS项目由来(lái)自政府、工业界和(hé)学术界成员(yuán)组成,正在积极(jí)协调(diào)新兴OMS标准的制定,包括(kuò)多个机载平台和传感器(qì)采集程序,以及(jí)无(wú)人机(jī)系统(tǒng)(UAS)指挥和控制计划(UCI)和通(tōng)用任务控制中心(CMCC)。
OMS以及其他OSA工(gōng)作的目(mù)标是确(què)定新的(de)采(cǎi)购(gòu)和架构(gòu)方法,以降低开发和(hé)生命周期成本(běn),同时提(tí)供升级和扩展系(xì)统功能的可行途径。由美国空军开发的开放式任务系统(OMS)标准在其定(dìng)义中利(lì)用(yòng)商业开发的面向服务的体系结构(SOA)概念和中间件。空军正在寻求扩展OMS标准的能力,以促进航空电子系(xì)统的快速发展。UCS OMS参(cān)考架构建立了(le)面向(xiàng)服务的基(jī)本设计模式和原则以及关键接口和模(mó)块(kuài)。航空电子系统的功能被(bèi)表征为一组服务和一组(zǔ)客(kè)户。在某些情况下,程序或系统可以是客户端和服务。OMS标(biāo)准定义了客户端和服务(wù)的(de)基本行为(wéi)以及用于(yú)进入和退出系(xì)统的(de)航空电子服务总线(ASB)协议,支持(chí)测试,容(róng)错,隔离和身份验证。
在(zài)SoSITE项目的最新(xīn)试验(yàn)中,使用了(le)臭鼬工厂开发的复杂组织(zhī)体开放式系统架构(gòu)(E-OSA)任务计算机版本2(EMC2),即所谓的“爱因斯坦盒”,如图7所示。洛克希德·马丁(dīng)公(gōng)司开(kāi)发(fā)的E-OSA兼容了美(měi)空军OMS标(biāo)准。“爱(ài)因斯(sī)坦盒”可为系统(tǒng)之间的通(tōng)信提供了安全保护功能,在将相关(guān)能力(lì)部署到操作系统之前,“爱因(yīn)斯坦盒”能够确保快速而安全的实(shí)验。“爱因斯坦盒”不仅是一个通(tōng)信网关,它可被(bèi)比作一部智能(néng)手机(jī),能够运行(háng)很多不同的应用程(chéng)序,具备实现动态(tài)任(rèn)务规划、ISR以及(jí)电子战(zhàn)的能力。
图7 使用(yòng)EMC2的美军试验
2.2 无人机控制权限交(jiāo)接
不同无人机控(kòng)制权限交接流(liú)程和交接指令差异(yì)较大,STANAG 4586通用控制标准目(mù)前(qián)并不涵盖无人机控制(zhì)权限交接(jiē)的(de)指令,目前在无人机(jī)控制权限交接上缺(quē)乏统一的标准[4,5]。无人机控(kòng)制权限(xiàn)交接指令主要分成:申请权限请求、释放权限请求(qiú)、抢权请求、同意、不同意和(hé)确(què)认等(děng)。
有人/无(wú)人机协同作战(zhàn)在(zài)控制权交接(jiē)上可大致分成空地交接和(hé)空空(kōng)交(jiāo)接两种模式。空中不同的有人机平台(tái)之间对(duì)无人机控制权限进行交接,主要发生在存在有人机(jī)加入和退(tuì)出(chū)有人/无人机(jī)协同作战体系时,如有人机油料不足需要返航或者(zhě)被(bèi)敌方击中,需要(yào)将(jiāng)无人机控制(zhì)权(quán)限交给其他有(yǒu)人机(jī)。有人(rén)机与地面控(kòng)制站(zhàn)之(zhī)间(jiān)对(duì)无(wú)人机的(de)控制权限进行(háng)交接,主要发生在执(zhí)行(háng)任务前和(hé)任务完成后,无人机起降过程还需地面控制站作为(wéi)主控方,另外当(dāng)发现无人机出(chū)现异(yì)常情况(kuàng),有人机(jī)操作(zuò)不及时时(shí),也需将无人机控(kòng)制权(quán)限交给地面控制(zhì)站。
2.3 协(xié)同任务分配和航路智能规划(huá)
针对有/无人平台编队协同作战任务过程中(zhōng)的任务自(zì)规(guī)划、航(háng)路(lù)自调(diào)整(zhěng)、目标自(zì)分配等要(yào)求和特点[6],利用战术驱动的任务自(zì)动分(fèn)解与角色(sè)自主(zhǔ)分配技术,在有人(rén)机上进行强实时战术驱动的任(rèn)务自动(dòng)解算与有人/无人(rén)平台角色智能化(huà)分配,自主生成多种可行(háng)的任务规划方案,为有人机(jī)操(cāo)作人(rén)员选择最佳方(fāng)案提供辅助决策支撑。
如图8所示(shì),利用有人/无人协同航(háng)路临机规划技术,基于(yú)战场环境、作战态势和平台状态的航(háng)路在线自动计算与优化,提供多(duō)种航路规划方案(àn)。建立任务自(zì)主分配策(cè)略和辅助决策知识库、航(háng)路(lù)自规划与自适应飞行控制策略和辅(fǔ)助决策知识库,提高有/无人编队协同作战的自(zì)主化规(guī)划能力。
图8 协同任务分配和航路智能规划
2.4 综(zōng)合识别(bié)和情报融合
针对不同的有人/无(wú)人协(xié)同作战任务(wù),有(yǒu)人机和无人机携带的载荷类型(xíng)差异较大,特别是(shì)无人(rén)机可携带的载荷包括雷达、可见光、红外、多光谱/超光谱、电子侦察等,通常情况下无人机(jī)同时携(xié)带多种(zhǒng)类型载荷进(jìn)行探测,多个无人机平台将会采(cǎi)集大量多源(yuán)情报(bào)数据。为了提高远距离目标识别的置信(xìn)度,增强态势感(gǎn)知、改善目(mù)标(biāo)检测,提高精确定(dìng)位,提高生存能力,不同(tóng)平台多(duō)模态传(chuán)感(gǎn)器情报的综合识(shí)别和融合将会是有人/无人协同的关键技(jì)术之一。目前,深度神经(jīng)网(wǎng)络在(zài)图像/视(shì)频的目标检测和(hé)识别领域(yù)取得广泛(fàn)的应用,比传统方法具有(yǒu)明显优势。借(jiè)助人工智(zhì)能技术,通过对多源情报数据进行综合识别(bié)和情报融合(hé),形(xíng)成战场统一态(tài)势信(xìn)息(xī),为决策(cè)过(guò)程(chéng)提供(gòng)快速、精确、可(kě)靠(kào)的依据(jù)。
3 典型(xíng)作战场景和作战流程
以空中预警机为例,下面对有人/无人协(xié)同作战典型作(zuò)战场景进行介(jiè)绍(shào)。如图9所示,预警机实现有(yǒu)人/无人编队的指挥控(kòng)制与引导,由预警机完成信息的综合处理、联(lián)合编队的战(zhàn)术决策、任务管理以及对无人机的指挥控(kòng)制,由无人机(jī)完成自主飞行(háng)控制、战(zhàn)场态势(shì)感知以(yǐ)及对空(kōng)/地(dì)/海(hǎi)目(mù)标的最终打击[7]。有人战机充当体系中的通信节点,将有人/无(wú)人作(zuò)战(zhàn)编队嵌入到整(zhěng)个对抗体系中(zhōng),从而实现战场(chǎng)的信息共享、可用资(zī)源的统(tǒng)一调度及作战任务的综(zōng)合管(guǎn)理(lǐ)。
图9 有人/无人机协同典(diǎn)型作战场(chǎng)景
有人/无(wú)人机协同(tóng)作战典(diǎn)型作战流程如图10所示(shì),共分成任(rèn)务准备阶段、任务执行阶段和(hé)任务结(jié)束阶段。
(1)任务准(zhǔn)备阶段。
分别完成对有人(rén)机和无人机的任务/航路装(zhuāng)订。有人机和无(wú)人机(jī)分别起(qǐ)飞(fēi),并飞至交接区域(yù),无人机地(dì)面控制站将无人机的(de)控制权限(xiàn)移交给(gěi)有人机,在有人(rén)机的指挥下,共同(tóng)飞往任务区(qū)域。
(2)任务执行阶段。
有人机根据当前战场态势信息,分配各个(gè)无人机的作战任务,并对无(wú)人机的航线和传感器进行规(guī)划。无人机在有人机的指挥下,按照规划结果执行飞行任务,抵达目标(biāo)区域(yù)后,传感器(qì)开机。有人(rén)机上的操作人员对无人机传感(gǎn)器进行控制,无(wú)人机(jī)负责采集并回传目标情报至有人机。通过多源(yuán)情(qíng)报综合处理,形成新(xīn)的态势信息,为有人机的进(jìn)一步决策提供依(yī)据。
(3)任务结束阶段。
任务(wù)执(zhí)行完成后,有人机指挥无人机抵达(dá)交接区域,有(yǒu)人机将无人机的控制(zhì)权限移(yí)交给(gěi)无人机(jī)地(dì)面控制站。有人机和无人机执行(háng)各自(zì)的任务或返航。
图10 有人(rén)/无人机协同典型作(zuò)战流程
4.对(duì)有人/无(wú)人机协同领域发展的展望(wàng)
有(yǒu)人/无(wú)人机协(xié)同作战是未来重要的发展方向,在(zài)对(duì)当前美军有人(rén)/无人协同项目和关键技术(shù)分析(xī)和理解的(de)基础上(shàng),可预见未来该领域将会(huì)逐渐向以下方(fāng)向发(fā)展。
(1)“即来即用”的大(dà)规模无人机控制
随着(zhe)未来(lái)无人机自主能力不断提升,只(zhī)在重大(dà)决策点需要人为(wéi)介入,无人(rén)机操作(zuò)人员控制的无(wú)人机数(shù)量将大幅提升。另(lìng)外,人机交(jiāo)互的手段将越来越丰富,对(duì)无人机的控制效(xiào)率将得到(dào)本质改善。有人机通过通用指令(lìng)对不同型(xíng)号、不(bú)同类(lèi)型的无人机进行控制,无(wú)人机的技术体制和(hé)通信也(yě)能够全面兼容,实现有人/无(wú)人机协同作战体系中(zhōng)作战平(píng)台的无缝(féng)进(jìn)入和离开。
(2)情报处(chù)理(lǐ)的智能化
针对(duì)不(bú)同平台、不(bú)同传感器采(cǎi)集的数(shù)据,通过更加智(zhì)能化的手段,对目(mù)标进(jìn)行精确(què)检(jiǎn)测、识别、跟踪(zōng),融(róng)合生(shēng)成统(tǒng)一态势(shì)信息。
(3)更快(kuài)、更低(dī)成本的体系能力(lì)集成
全面(miàn)采用(yòng)开放式(shì)体(tǐ)系(xì)架构,缩短(duǎn)有(yǒu)人/无人机协同作战能力集成周期和(hé)装备(bèi)采(cǎi)购(gòu)成本,同时将有人/无人机的协同作战快(kuài)速扩展到与无人车(chē)、无人船(chuán)和无人(rén)艇(tǐng)的(de)协同(tóng),形成更(gèng)全面的(de)体系作战能力(lì)。
结 语
本(běn)文深入分析(xī)了近些年美军在(zài)有人(rén)/无人机协同领域的(de)项目,提出了有(yǒu)人/无人机协同需(xū)要发展的关键技术,并对有人/无人(rén)机协同作战(zhàn)的典型作战场景和作战流程进行研究,最后对有人/无人机协同作战(zhàn)领域未来发展进行了(le)展(zhǎn)望(wàng),并分析了与(yǔ)网(wǎng)络信息体系的(de)关系。
【参考文献】
[1] United States Department of Defense. Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2017-2042. Report, 2018.
[2] 李磊,王彤,蒋(jiǎng)琪. 美国CODE项(xiàng)目推(tuī)进分布(bù)式协同作战(zhàn)发展[J]. 无人系统技术, 2018, (3): 63-70.
[3] 申超,李磊,吴洋,等(děng). 美国空中有人/无人自主协(xié)同(tóng)作战能力发(fā)展研究[J]. 战术导弹技(jì)术(shù), 2018, (1): 22-27.
[4] STANAG 4586 Ed.3 Nov 2012, Standard Interfaces of UAV Control System (UCS for NATO UAV Interoperability, NATO Standardization Agency (NSA), 2012.
[5] Mário Monteiro Marques, STANAG 4586 –Standard Interfaces of UAV Control System (UCS) for NATO UAV Interoperability.
[6] 杨帆,董正宏. 有人/无人(rén)平台协同技术与行(háng)动模式研究[J]. 国防科技(jì), 2018, 39(4): 57-62.
[7] 孙(sūn)晓闻(wén). 无(wú)人/有人机协同探测(cè)/作战应用研究[J]. 中国电(diàn)子科学研究院学报(bào), 2014, 9(4): 5-8.