陆军多无人机作战运用问题研究论文_王伟

陆军多无人机作战运用问题研究论文_王伟

王伟

66011部队

摘要:面向日趋复杂的现代战场环境和战术任务,单架无人机将很难完成指定的作战任务,以无人机群协同作战将是未来空战的一种必然趋势。集中式作战体系、集散式作战体系、集群式作战体系等三种多无人机协同作战系统运用方式分别适用于不同条件或不同时期。

关键词:无人机作战;问题;策略研究

随着计算机技术、人工智能和通信技术的发展,无人机在民用和军事领域均得到了广泛的成功应用。多无人机协同执行任务成为无人机技术发展的一个趋势,多无人机协同执行广域搜索攻击任务是无人机执行复杂化、多样化、智能化任务的一个研究热点。广域搜索攻击任务是无人机团队在划定战场区域内对目标进行协同搜索;对发现的疑似目标进行分类;对确认的目标执行攻击和毁伤评估任务。

一、多无人机协同作战系统的特点

多无人机协同作战系统是指由多架相互感知、相互协作的无人机构成,能够共同完成一定任务的系统。在多无人机协同作战系统中,这些无人机属于相同或不同的类型,它们在系统结构中担负着不同的角色。每架无人机只具有情报侦察、中继通信、电子干扰、目标指引、火力打击、毁伤评估等一种或者几种功能,根据各自所具有的局部信息和作战能力以及相互之间的通信来进行决策,协同执行作战任务。这些无人机组成的无人作战系统借助多种传感器相互感知,实时通信,进行协作和决策,能够完成单架无人机无法完成的任务涌现性行为,表现出优越的整体作战效能。多无人机协同作战系统力求通过多架无人机之间的相互协同,使多无人机系统作为整体的作战能力大于各架无人机所具有的作战能力的简单相加。其主要特点表现如下:1)协作性:系统中的各架无人机可以相互协作,执行单架无人机无法完成的任务。2)并行性:系统可通过各架无人机之间的异步并行活动,提高系统内部的情报获取能力、信息感知能力和辅助决策能力。3)健壮性:系统并不依赖于某架无人机完成所有的作战任务,不会因为某一架无人机的损伤或者退出而导致系统瘫痪。4)易扩展性:系统松散耦合的特征,保证了其体系构成的可重用性和可扩充性。5)自适应性:系统中各架无人机能够随环境的变化调整自己的飞行路径,并且与其他友邻无人机进行通信和协作,彼此之间保持安全距离,始终保持系统资源的最优化配置。

二、师旅级建制部队无人机编配方案及作战运用方式研究

2.1师旅级建制部队无人机编配方案研究

针对陆军各兵种部队信息化建设的发展需求,研究科学合理的无人机编配方案,对部队形成快速反应、立体作战、精确打击的作战能力具有重要的指导意义。以某师旅级建制部队为例,根据其作战任务和所属部队情报保障需求可以编配情报侦察型、侦察校射型、电子对抗型、通信中继型、对地攻击型等类型无人机装备,按照作用距离可以分为超近程无人机、小型近程无人机、中程无人机等3种,形成作战纵深内战场全覆盖、完整的、多源的、多用途的情报侦察与战斗能力。超近程无人机主要装备于营级以下侦察分队,手抛或弹射发射,飞行半径小于20km,续航时间大约1h,单兵背负可独立操作,主要用于执行战场侦察、目标搜索和毁伤评估等作战任务。小型近程无人机主要装备于团级兵种部队,飞行半径小于120km,续航时间大约4h,主要用于执行战术级情报获取、战场监视、定位校射、目标引导、毁伤评估等作战任务。中程无人机主要装备于师旅级直属侦察情报营,飞行半径小于300km,续航时间大约10h,主要用于执行战役级情报获取、战场监视、定位校射、火力打击、毁伤评估、信息综合传输等作战任务,同时,可为其他作战部队提供情报共享通信中继。

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2.2师旅级建制部队多无人机作战运用方式研究

部队各级指挥员,在作战行动中应灵活运用各类型无人机,充分发挥各无人机的性能优势,信息资源共享,为各作战分队提供及时准确的情报保障和战斗支援。针对以上师旅级建制部队无人机编配方案,在实施作战行动中,各类型无人机相互配合协同作战,可以分4个步骤展开。第1步是在作战行动实施之前,中程无人机进行数天连续不间断的空中预先侦察,获取比较全面的战场情报,然后小型近程无人机根据中程无人机侦察成果进行低空重点区域侦察;第2步是根据小型近程无人机提供的实时动态影像,进行情报处理和判读,识别出地面可疑军事目标,确定其准确坐标位置,并将相关目标信息与火力打击部队共享;第3步是根据小型近程无人机提供的目标坐标信息,地面和空中部队对确定的目标进行精确打击,小型近程无人机在相关目标地域上空进行战场监视;第4步是小型近程无人机利用激光照射器,引导打击敌人隐藏伪装目标,超近程无人机提供最新侦察图像,中程无人机运用机载精确制导弹药摧毁逃离目标。同时,中程无人机、小型近程无人机和超近程无人机都可执行战场毁伤评估任务。

多无人机作战运用具有以下两个方面的特点:(1)注重情报资源的信息共享。各作战分队配备便携式无人机数据接收终端,在作战纵深范围内可接收各类型无人机提供的战场监视信息。例如,营级作战部队可以使用数据接收终端获取师旅级直属侦察营无人机情报信息,作战指挥部可使用一部或几部数据接收终端实时监控整个战场。(2)注重多机协同作战运用。在作战过程中,师(旅)、团、营等各级部队的无人机装备配置合理,根据各类型无人机的作战能力、性能特点与作战任务需要统一调度,协同作战使用。可以借助传感器感知技术和无线网络通信手段,使用一台或者多台无人机地面控制站,实现对多架多类型无人机的同步控制与交互操作。

三、陆军无人机作战运用的发展趋势

根据师旅级建制部队的作战使命,以及其配备的无人机类型多、数量大等特点,可以预见陆军无人机作战运用将具有以下发展趋势:(1)提高一体化作战效能。师旅级建制部队作为一种新型信息化作战力量,其建设的根本目的在于整合信息优势、联接作战要素,形成一体化作战能力。因此,师旅级建制部队无人机作战运用必将突破单系统、单平台作战的传统思想,以提高多架多类型无人机作战体系整体作战效能和综合作战能力为准则。(2)提升智能化作战能力。随着无人机技术的快速发展,无人机作战运用已经从单纯执行目标侦察、战场监视等辅助作战任务,发展到电子干扰、中继通信、对地攻击、压制敌防空系统等各种各样的复杂作战任务;无人机作战也从单架无人机单打独斗向多架多类型无人机协同作战模式转变。在未来的作战模式中,多架多类型无人机将组成一个空中作战集群,集群中各个无人机平台之间保持通信,互相感知,使集群成为一个智能化的作战体系。各级指挥员不必指挥单个具体的无人机平台,只需要将作战任务下达给无人机作战集群,集群能够自行评估并决定哪个无人机平台更适合遂行作战任务,并制定出最优的作战方案,自主完成作战任务。

结语:

随着无人机的各项关键技术的发展,首先能够实现多无人机协同作战的集中式体系结构。在集中式作战体系中,系统对无人机平台的通信能力、智能化程度要求较低(相对于集散式作战体系中的无人机),系统的控制结构比较容易实现。随着技术的进一步发展,无人机上的通信能力、自主决策能力能够满足多机协同的需求,无人机之间可以实时交互并能协同控制任务时,无人机群的协同作战便可以采用集群式体系结构。

参考文献;

[1]都基焱。大力开展无人机新装备应用研究[M]。北京:军事科学出版社,2009:16-23.

[2]赵继臣。陆军武器装备作战运用研究概论[M]。北京:解放军出版社,2010:1-6.

[3]朱亮。师旅级建制部队基于信息系统的体系作战能力建设[J]。联合作战研究,2010(2):63-68.

论文作者:王伟

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/2

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