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中国国产单兵战术无人机玩起“集群”概念 比美国同类产品更先进

2019-10-30 16:43:43
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中国国产单兵战术无人机玩起“集群”概念,比美国同类产品更先进

图注:国产“微型集群侦察无人机系统”

近些年,我国在无人机研制方面不断推出新品,中国电子科技集团公司新推出的一款侦察无人机产品就很有特性,笔者看到这款侦察无人机的第一眼,就想到了美国的“渡鸦”单兵微型无人机系统。

设计定位类似于美国“渡鸦”无人机

仅从外形上看,“微型集群侦察无人机系统”与“渡鸦”的确是非常相似,都采用圆筒向矩形体变化过渡式机身,较大展弦比上单翼,长撑杆式的尾翼,气动布局十分相似,在使用方式上,也都是采用单兵携带、手动发射,侦察传感器载荷也都以光电头的形式布置在机头处。

然而,两者既有相似之处,也有很大的不同之处。“微型集群侦察无人机系统”与“渡鸦”最大的区别,在于“集群”两字。据介绍,“微型集群侦察无人机系统”是一款完全分布式,高度自动化、智能的空中无人集群侦察作战系统,通过为携带光电侦察载荷的微型无人机加装集群飞行管理平台系统,使其能够根据任务设定自主完成序贯起飞、编队集结与保持、区域协同搜索、运动目标协同跟踪、快速俯冲抵近等侦察作战任务;通过智能的任务分配和高效的机间协同,大幅提升空中侦察作战效率,降低效费比。

中国国产单兵战术无人机玩起“集群”概念,比美国同类产品更先进

图注:美国陆军的单兵无人机“渡鸦”

“集群”无人机强在哪儿?

为什么“渡鸦”无人机是单打独斗,而“微型集群侦察无人机系统”选择与其不同的集群侦察模式?与单打独斗相比,“集群侦察”有什么优势和好处?

我们知道,由于反无人机系统和技术近些年来飞速的发展,对“低小慢”无人机的杀伤和拦截效果很好,杀伤概率提升非常快。而“渡鸦”RQ-11恰恰是这么一款“低小慢”无人机,面对反无人机系统,单机作战的“渡鸦”一旦被捕获,装备损失不要紧,更关键的是战术侦察任务也得失败告吹。而集群式无人机则不同,它构成一个任务编队,即便一架、两架无人机被防空系统或反无人机系统击落,集群内其它无人机也能成功执行侦察任务。而且与单兵侦察无人机相比,集群无人机具有编队侦察的优势,可以对更广阔的区域进行编队搜索,探测能力强于单架无人机;此外集群无人机还可以对某一区域进行反复多次地毯式搜索,避免单次搜索造成的侦察遗漏或错漏,进一步提高侦察成功率;而且,对于运动中的作战平台目标,单兵无人机往往难于跟踪监视,而对于集群无人机而言,对移动目标进行接力侦察跟踪是非常轻松的事;此外,多架无人机侦察同一个目标,可以从不同角度对同一目标有不同的观察,对目标的观察更为立体和细致,侦察效果更好,细节更为突出。而与单兵无人机相比,“微型集群侦察无人机系统”在技术上难度更大,需要解决任务协同、智能编队等技术瓶颈,用更合理高效的方式完成无人机的自组队和对同一目标的协同探测。

中国国产单兵战术无人机玩起“集群”概念,比美国同类产品更先进

图注:集群起飞的“微型集群侦察无人机系统”

国产“集群无人机系统”性能概述

据介绍,“微型集群侦察无人机系统”内集群无人机规模不低于20架,采用自组网技术,组网时间不超过10秒,机间传输带宽10M,使用半径10千米,续航时间不小于40分钟,巡航速度约为54~90千米/小时,单机最大起飞重量2.2千克,单机载荷能力0.5千克。

“微型集群侦察无人机系统”由集群自主管理系统、数据链空中节点、侦察载荷、数据链地面节点和地面站组成。“微型集群侦察无人机系统”的控制很简单,可以采用便携式的笔记本式控制终端(地面站)进行控制,单兵也可以通过手持式的数据链地面节点,从集群侦察无人机系统上下载获取侦察情报信息。集群自主管理系统是“微型集群侦察无人机系统”的“大脑”,而飞行控制板就是集群自主管理系统的核心,它由中国电科自主研发,具备航线飞行控制、组合导航两种功能,可以进行集群任务分解、编队飞行、目标跟踪、自主避障等机间协同功能。飞控底板则集成有导航信息采集和数据链、载荷接口功能。

集群无人机如何使用?

在不使用时,微型集群无人机可以拆卸并折叠起来,放置在军用携行背包中由单兵背负携带,而当使用时,一个无人机小组的多名士兵选择一块平地,同时组装好无人机,进行集群快速展开。展开后,多架无人机可以顺序或者同时发射,发射后在空中组成多机编队。无人机可以自主选择飞行高度,飞往集结地点盘旋集结。当多架无人机盘旋至相位一致后就进入编队飞行。微型无人机编队飞行可靠性很高,在试验中,进行过一字型编队抗风测试,测试风速达到9米/秒,即相当于5级风的条件下,飞机仍能正常编队飞行完成任务。在协同广域搜索任务中,微型集群无人机可以保持具有宽大搜索正面的一字型编队执行任务,也可以根据任务需要选择人字形等编队方式。而当某机进入跟踪模式时,编队内的其他飞机还可以保持在搜索模式,以覆盖其他未搜索区域;当某一架无人机使用红外载荷进行探测成像的时候,其它无人机可以使用光学载荷进行探测,因此执行任务非常灵活。在俯冲抵近侦察中,无人机可以进行俯冲,然后接近目标进行高质量高精度的成像,而后掠过目标后爬升归队。微型集群无人机还可以实现协同定点回收,多机在程序事先设置好的归航点的不同高度盘旋等待,然后依次进入回收程序。

责任编辑:李德全 CM034、傅鑫 CM033
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