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未来战场(chǎng)新常态(tài):有人/无人机(jī)协同(tóng)作(zuò)战
摘 要:有人/无人机协同将成(chéng)为无人平台在未(wèi)来战场运(yùn)用的新常态(tài)。随(suí)着武器(qì)装备的智能化、自(zì)主化(huà)水平不断提高,人与机器(qì)之间的任务剖分(fèn)会发生明显改变,人会逐渐把大量重复且确定的工作交给(gěi)机器完成,而自己只参与重要决策环节。有(yǒu)人/无(wú)人机协同作(zuò)战是分(fèn)布式(shì)协同作战理念(niàn)指导下应用较(jiào)为广泛的典型作(zuò)战模式,通过有人(rén)平台(tái)和无(wú)人机之间分工协作,形成优势(shì)互补,达到(dào)“1+1>2”的作战效果。本(běn)文对近(jìn)些年美(měi)军(jun1)在(zài)有人/无人机(jī)协同领域的(de)项(xiàng)目进行(háng)深入分(fèn)析,总结(jié)了(le)有人(rén)/无(wú)人机协同需要发展的(de)关键技术,并对(duì)有人(rén)/无人机(jī)协(xié)同作战的典型作战场景和作战(zhàn)流程进行研究,提出对有人/无人(rén)机协同作战领域未来发(fā)展的思考。
关键词: 有人/无(wú)人协同;无人(rén)机
引 言
有(yǒu)人/无人机(jī)协同作战是将体系能力(lì)分散到有人和无人平台之(zhī)上,通过体系内各平台之(zhī)间(jiān)的协(xié)同工作,一方面使作战能力倍增,另一方面利用无人机(jī)实现对有人机的(de)保(bǎo)护,大(dà)幅(fú)提(tí)高体系的抗毁伤能力和鲁棒性。有人/无(wú)人协同作(zuò)战(zhàn)能够实现有人和无人平台之间(jiān)的优(yōu)势互补,分工协作,充分(fèn)发挥各(gè)自平(píng)台能力,形成“1+1>2”的效果(guǒ)。有人机与无人(rén)机在空中作战将长期保持控制与被(bèi)控制(zhì)的关系[1],随(suí)着无人智能化(huà)水平的不断(duàn)发展,有人机与无(wú)人(rén)机协(xié)同作战样式、协同(tóng)形态和相关技术(shù)也在不(bú)断演进。因(yīn)此,发展(zhǎn)有人/无(wú)人机协同(tóng)编队提(tí)高作战效能是现阶段的明智选(xuǎn)择(zé)。
本文主要研究美军在(zài)有人/无人机(jī)协同领域(yù)的项目(mù)和技术(shù)突破情况,给出对于有人/无人机未来发展的思考。本文组织结构如下:第1章(zhāng)对美(měi)军近(jìn)些年在有(yǒu)人(rén)/无人机协同方向典型项目进(jìn)行重点分析;第2章主(zhǔ)要介绍了有人(rén)/无人机协同的关键技术;第3章(zhāng)是有人/无人机典(diǎn)型作战场景和(hé)场景模式;第4章是(shì)对有(yǒu)人/无(wú)人协同(tóng)未来发展(zhǎn)方向(xiàng)的展望;最后对本文进行(háng)总结。
1 美军有人/无人机协同发展现状分析(xī)
美军将有人/无人(rén)协同列为“第三(sān)次抵消战略”五大关键技术(shù)领域之一(yī)。有人/无人(rén)协同概念最早出现于上世纪(jì)60年代,指有人与无人系(xì)统(tǒng)之间为(wéi)实(shí)现共(gòng)同作战任务目标建立起联系(xì),用于描述平台互用性和共享资产(chǎn)控制。近些年,DARPA及各军兵种在有(yǒu)人/无人机协同(tóng)领域开展了大量研究工(gōng)作,主要(yào)从体系架构、指挥控制(zhì)、通信组网以及人机交互(hù)四个方面重点发展。
1.1 体(tǐ)系架构
为了探索(suǒ)确保美国空中优势(shì)的新(xīn)方法(fǎ),2014年,DARPA发布(bù)体(tǐ)系(xì)集(jí)成技术和(hé)试验(SoSITE)项目(mù)公(gōng)告。该项目目标是探索一(yī)种更新(xīn)、更灵活的方式(shì),将单个武器(qì)系统的(de)能力分散到多个有人与无(wú)人(rén)平台、武器(qì)上,寻求开发并实现用于新技(jì)术快速集成的系统架(jià)构(gòu)概念,无需对现有(yǒu)能力、系(xì)统或体系进行大规(guī)模重(chóng)新设计。SoSITE项目计划运用开放式系(xì)统架构方法,开发可无缝安装、即(jí)装即用(yòng),并能快速完成现代化升(shēng)级的、可互换的模块和平台,使(shǐ)得(dé)新技术的集成整合更容易、更快速(sù)。如图1所示,通过开放式系统架构方法(fǎ)实现空中平台关键功能在各类有人/无人平(píng)台间的分(fèn)配,包括电子战、传感器、武器系(xì)统、作战(zhàn)管理、定位导(dǎo)航(háng)与授时以及数据/通信链等功能。
图1 SoSITE概念(niàn)图
2017年,美军在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,更加强调不(bú)同平台之间动(dòng)态协同,从平台和关键子系统的集成(chéng)转变为战斗网(wǎng)络(luò)的连接、命令与控(kòng)制。通过将各类传感(gǎn)器、指挥控制系统、武器(qì)系统等比作(zuò)“马赛(sài)克碎片”,通过通信网络将各个碎片之间进行铰链(liàn),形成一个(gè)灵活机动的作(zuò)战(zhàn)体系(xì),解决传统(tǒng)装备研(yán)发(fā)和维护成本高、研制周(zhōu)期长的(de)问题。
1.2 指挥控制
针对(duì)有(yǒu)人/无人机协同(tóng)的指挥控制,美军重点研究强对抗/干扰(rǎo)环境下的(de)有人机与无人机协作(zuò)执行任务的方法(fǎ),形成(chéng)分布(bù)式的指控管理能力。
2014年,DARPA提出(chū)“拒止环境(jìng)中协同作战”(CODE)项目。“CODE”的(de)目标(biāo)是使配备“CODE”软件的(de)无人(rén)机群在一名有人平(píng)台上任务指挥官的(de)全权监管下,按照既(jì)定(dìng)交战规(guī)则导航到目(mù)的地,协作执行寻找、跟踪(zōng)、识别和打击目标的任务[2,3]。CODE项目通过开发(fā)先进算法和软(ruǎn)件,探(tàn)索分(fèn)布式作战中无人机(jī)的自(zì)主和(hé)协同技术(shù),扩展美军现有无人机系统在对抗/拒止作战(zhàn)空间与地(dì)面、海(hǎi)上高机动目(mù)标(biāo)展(zhǎn)开动态远程交(jiāo)战的能(néng)力。
CODE项目分为三个(gè)阶段,
第(dì)一阶段从2014年(nián)到2016年年初,内容包(bāo)括系统分(fèn)析、架构设计和发(fā)展关键技(jì)术,完成(chéng)系统需求定(dìng)义和初步系统(tǒng)设计;
第二(èr)阶段从2016年(nián)年初到2017年年中,洛马(mǎ)和雷神(shén)公司以RQ-23“虎鲨”无(wú)人机(jī)为测(cè)试(shì)平台(tái),加(jiā)装相(xiàng)关软硬件,并开(kāi)展(zhǎn)了大量飞行试(shì)验,验证了开(kāi)发(fā)式架(jià)构、自主协同规划等指标;
第(dì)三阶段从2018年1月(yuè)开始,测试使用6架真实无人机(jī)以及模拟飞机的协同(tóng)能力,实现单(dān)人(rén)指挥无人(rén)机小组完成复杂任务。
图2 “拒止环境中协同作战”项(xiàng)目
2014年,DARPA提出“分布式战场管理”(DBM)项目。项目背景是未来的对抗性空域(yù),协同作战的(de)飞机可能需要限制通(tōng)信以免被对手(shǒu)发现,或者会被对方(fāng)干扰(rǎo)而无法交换(huàn)信息,这将严重影响有(yǒu)人/无人编队作战能力,为此,DBM项目的目标(biāo)是使作战编(biān)队即使在受到干扰的情况下也能继续执行任(rèn)务(wù)。
- 2014年启(qǐ)动第(dì)一阶段,通过发(fā)展先(xiān)进算法和软件,提高分布式空战任务自适应规划和态势感知等能力,帮(bāng)助(zhù)履(lǚ)行战场(chǎng)管理任(rèn)务(wù)的(de)飞(fēi)行员进行快速且合理的决(jué)策,以在强(qiáng)对抗环境下更好地执行复(fù)杂作战任务。
- 2016年5月(yuè),DARPA向洛马(mǎ)公司授予1620万美元的项目第二阶段合同(tóng),设计(jì)全功能决(jué)策辅助软件原(yuán)型,帮(bāng)助策划有人机(jī)和(hé)无人机参与的复杂空战。
- 2018年1月,DARPA已向(xiàng)BAE系统公司(sī)授予DBM项(xiàng)目第三阶段合同,前两阶段发展的成果能(néng)让有人/无人(rén)机编组在干扰(rǎo)环境中飞行,具备回避威胁(xié)和攻击目(mù)标的能力。图3是DBM项目(mù)的(de)能(néng)力验(yàn)证环(huán)境。
图3 “分(fèn)布式作战管理(lǐ)”能力验证环(huán)境
1.3 通信组(zǔ)网
有人平(píng)台和无人平(píng)台通过(guò)通信网络进行连(lián)接,有人/无人机(jī)协同(tóng)能力形成是以(yǐ)平台之间的互联互通为基(jī)本前提的。协同任务(wù)一方面对通信网络的(de)带宽、时延、抗干扰/毁伤、低(dī)探测等性能提出(chū)了新要求,另(lìng)一(yī)方面通信(xìn)组(zǔ)网(wǎng)应能适应传统平(píng)台的异(yì)构网络(luò)以(yǐ)及未来新型/改进型网络。
“中平台间的通信能力(lì)对抗环境中的通信”(C2E)项目(mù)通过发(fā)展(zhǎn)抗(kàng)干扰、难探测的通信网络技术,确保在使用相同射频(pín)和波(bō)形的飞机之间开展不受限制的(de)通(tōng)信,以应对各种(zhǒng)频谱战威胁。
DARPA在2015年发(fā)布 “满(mǎn)足(zú)任务最优(yōu)化的动态适应(yīng)网(wǎng)络(luò)”(DyNAMO)项目,通(tōng)过开发网络动态适应技术,保证各类航空平台在面对主动干扰(rǎo)时,能在(zài)一定安(ān)全等级(jí)下进(jìn)行即时高速通信,C2E项目的硬件成果被(bèi)用于该(gāi)项目(mù)的演示验证,保证(zhèng)原始射频数据在(zài)目前不兼容的空基网络之间进行通信,为有(yǒu)人/无人机协同体(tǐ)系(xì)中异构平(píng)台之间(jiān)的实(shí)时数据共(gòng)享奠定(dìng)了基(jī)础(chǔ)。
图4 美军现有主要空基网络示(shì)意图(tú)
1.4 人机交互(hù)
CODE等项目在有人(rén)/无人机协同的(de)人机交互(hù)上也做(zuò)了大量工作。此外(wài),美军(jun1)陆(lù)军于2017年完成“无人机操(cāo)作最(zuì)佳角色分配管理(lǐ)控制系统(SCORCH)”研发。如图5所示,“SCORCH”系统包(bāo)含无人机的智能自(zì)主学习行为软(ruǎn)件以及高级用户界面,提供了独特(tè)的(de)协同整合能力,将人机交互、自主(zhǔ)性和认知(zhī)科学领域的最新技术融合到一(yī)套整体(tǐ)作战系统中。系统界(jiè)面(miàn)针对(duì)多架无人(rén)机控制进行了优(yōu)化,设有具备(bèi)触摸屏交互(hù)功能的玻璃座(zuò)舱、一个(gè)配(pèi)备(bèi)专用(yòng)触(chù)摸显示屏(píng)的移动式游戏型手动控制器、一个辅助型目标识别系统以(yǐ)及其(qí)他高级特(tè)性。“SCORCH”负责多架无人(rén)机(jī)的任务(wù)分配(pèi),并在达到关键决策点的时候向空中任务指挥(huī)者发出告警,允许单(dān)一操作者同时有效控制三个(gè)无人(rén)机系统并浏览它们传(chuán)回(huí)的实时图像。
图5 无人机操作最佳角色分(fèn)配管理控制系统
2 有人/无人机协(xié)同关(guān)键(jiàn)技术(shù)分析(xī)
2.1 开(kāi)放式系统架构技术
有(yǒu)人/无(wú)人机协同包含多种(zhǒng)作战平(píng)台,如(rú)果不(bú)同的作战平台(tái)上采(cǎi)用差异较大的技术体制(zhì),将致体系集成难度剧增。开放式系统(tǒng)架构正(zhèng)是为了解决(jué)该(gāi)问题进(jìn)行设计(jì)的,推动采办和商业模型(xíng)远(yuǎn)离传统烟(yān)囱式开(kāi)发(fā)模式(shì),具有(yǒu)可移植、模块(kuài)化、解耦合、易升级、可扩展(zhǎn)等特点,可(kě)降低寿命周期成本,缩短部(bù)署时间,获得了工业界(jiè)和(hé)国防部的支持。
目前,美(měi)军具有代表性的开放式系统架构(gòu)有(yǒu)未来(lái)机(jī)载能力环境(Future Airborne Capability Environment,FACE)和开放式任务系统(Open Mission Systems,OMS)。
2.1.1 未来机载能(néng)力环(huán)境
美(měi)国海(hǎi)军提(tí)出(chū)未来机载能力环境概(gài)念,目标是建立(lì)一个公共操作环境,以支持软(ruǎn)件在任意(yì)机(jī)载电子(zǐ)系统上(shàng)的移植和部署。该思(sī)想受到了移动设备中(zhōng)使(shǐ)用公共操作环境所带来优势(shì)的启(qǐ)发。FACE通过制定一个严格的开放(fàng)标准集合(hé),采(cǎi)用开放(fàng)式(shì)体系结构、集(jí)成式模(mó)块化(huà)航(háng)空电(diàn)子(zǐ)系统和模块化(huà)开放系统(tǒng)分析方法,使航空电子系统内(nèi)部应用程序之间的互操作性最大化。
未来机载能力(lì)环(huán)境(FACE联盟)成立(lì)于2010年,旨在为所有(yǒu)军用机载平台类型定义开放的航(háng)空电子环境。FACE技(jì)术标准是一种(zhǒng)开(kāi)放的实时标(biāo)准,用于使(shǐ)安全关(guān)键(jiàn)计算操作更加健壮、可互操作更强、便(biàn)携(xié)且安(ān)全(quán)。该(gāi)标准(zhǔn)的最(zuì)新版本(běn)(2017年发布3.0版本)进一步提升了应用程序的互操作性和可移植性,增强(qiáng)了在(zài)FACE组件之间交换数据的要求,包括正式指定的数据模(mó)型,并强调定义标准(zhǔn)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和(hé)组件之间的互(hù)操作性以及接(jiē)口重用。图6是FACE的软件架构,共分为可(kě)移植组件单元、传输服(fú)务单元、平台(tái)特(tè)定(dìng)服务单(dān)元(yuán)、输入(rù)输出服务单元(yuán)以及操(cāo)作系统单元。
在航空电子系统中使用开放标准的标准化(huà)具有以下(xià)几个方面的优势(shì):(1)降低FACE系统开发和实施成本(běn)(2)使用标准接口将导致功(gōng)能的重用(3)跨多个FACE系统(tǒng)和供(gòng)应商的应用程序的可移植性(4)采购符合FACE标(biāo)准的产品。
图6 FACE架构
2.1.2 开(kāi)放式任(rèn)务(wù)系统
美国空军发起了开放(fàng)式任务(wù)系统(tǒng)计划,旨在开发(fā)一种非(fēi)专有的开放式系统(tǒng)架构(gòu)。OMS项目由(yóu)来自政府、工业界(jiè)和学术界成员组成,正在积(jī)极协调新兴OMS标(biāo)准的制定,包(bāo)括多个机载平台(tái)和(hé)传感(gǎn)器采集(jí)程序,以及无人机系统(tǒng)(UAS)指挥和控制计划(UCI)和通用任(rèn)务控制中心(CMCC)。
OMS以(yǐ)及其他OSA工作的目标是确(què)定新的采购和架构方法,以降低开(kāi)发和生命(mìng)周期成本(běn),同时提(tí)供升级和扩展系统(tǒng)功能的可行途径(jìng)。由美国空军开发的开放式任务系统(tǒng)(OMS)标准在其定(dìng)义中利用商业开发的面向服务的体系结构(SOA)概念和中间件。空军(jun1)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参考(kǎo)架构建立了面(miàn)向服务(wù)的基本(běn)设计模式和(hé)原则以及关键(jiàn)接口和(hé)模(mó)块。航空(kōng)电子系统的功(gōng)能(néng)被表征为一组服务和一组客户。在某些情况下,程序或系统可以是(shì)客(kè)户端和服务。OMS标准定义了客户端和(hé)服务的基本行为(wéi)以(yǐ)及用于(yú)进入和退出(chū)系统的航(háng)空电子服务总线(xiàn)(ASB)协(xié)议(yì),支(zhī)持测试,容错(cuò),隔离和身份(fèn)验证。
在SoSITE项目的最新试验中,使用了(le)臭鼬工厂开发的复杂组(zǔ)织体开(kāi)放式系统架构(E-OSA)任务计算机版本2(EMC2),即所(suǒ)谓的“爱(ài)因斯坦盒(hé)”,如图7所示。洛克希德·马丁公司开发(fā)的E-OSA兼容(róng)了美(měi)空军OMS标(biāo)准。“爱因(yīn)斯坦盒”可(kě)为系统之间的通信提供了安全保(bǎo)护功能,在将(jiāng)相关能力(lì)部署到操作系统(tǒng)之前,“爱因斯坦盒(hé)”能够确保快速而安(ān)全的实验。“爱因斯(sī)坦盒”不(bú)仅(jǐn)是一个(gè)通信(xìn)网关,它可(kě)被比作一(yī)部(bù)智能(néng)手(shǒu)机,能够运行很多不同的应用程序,具备实现动态任务规(guī)划、ISR以及电子战(zhàn)的(de)能(néng)力。
图7 使(shǐ)用EMC2的美军试(shì)验
2.2 无(wú)人(rén)机控制权限交接(jiē)
不同无人(rén)机控(kòng)制权限(xiàn)交接(jiē)流(liú)程和交接指令差异较大,STANAG 4586通用控制标准目前(qián)并不涵盖(gài)无人机控制权(quán)限(xiàn)交接(jiē)的指令,目前在(zài)无(wú)人机控制(zhì)权限交接上缺乏统一的标准[4,5]。无人机(jī)控制权限(xiàn)交(jiāo)接指令主要分(fèn)成:申请权(quán)限请求、释放权限(xiàn)请求(qiú)、抢权请求、同意、不同意(yì)和确认等。
有人(rén)/无人机协(xié)同作(zuò)战在控制(zhì)权交接上可大致分(fèn)成空地交接和空(kōng)空交接两(liǎng)种模式。空中不同的有人机平台之间对无人机(jī)控制权限进行交(jiāo)接,主要发生在存在有人机加(jiā)入和退出有人/无人机(jī)协同(tóng)作战体系(xì)时(shí),如有人机油(yóu)料不(bú)足需要返(fǎn)航或者被敌方击中,需要将无(wú)人机控制权限交给其(qí)他有(yǒu)人机。有人机与地(dì)面控制(zhì)站之间对(duì)无人机的控制权限进行交接,主要发生在执行任务前和任(rèn)务(wù)完成后,无人机起降过程还需地面(miàn)控制站作为主控方,另(lìng)外当发现无人机出现异常情况(kuàng),有人机(jī)操作不及时时,也需(xū)将(jiāng)无人机控制权限交给地面(miàn)控制(zhì)站(zhàn)。
2.3 协同(tóng)任务(wù)分配和航路智能规划
针对有/无人(rén)平(píng)台编队协同作战任务过程中的任务自规划、航路自调整、目(mù)标(biāo)自(zì)分配(pèi)等要求和(hé)特点[6],利用战术驱动的任务(wù)自动分解与(yǔ)角色(sè)自主分配技术,在有人机上进行强(qiáng)实(shí)时战术驱动(dòng)的任(rèn)务自动解算与(yǔ)有人/无人(rén)平台角色智能化分配,自主生成多种可行的任务规划方案,为有人机操作人员(yuán)选择最佳方案提供辅助决(jué)策支撑。
如(rú)图(tú)8所示,利用有人/无人协同航路临机规划技术,基于战场环境、作战(zhàn)态势(shì)和平台状态的航路在线自动计算与优化,提供(gòng)多种航(háng)路(lù)规划方案。建立任务自主分配策略和辅助决策知识(shí)库、航路自规划与自适应飞(fēi)行(háng)控制策略和辅助决策知识库,提(tí)高有/无人编队协同(tóng)作战的自主化规划能(néng)力。
图(tú)8 协(xié)同任(rèn)务分配和航路智能规划
2.4 综合识别和情报融合
针对不同的(de)有人(rén)/无人协同作战任(rèn)务,有人机和无人(rén)机携带的载荷类型(xíng)差异较大,特别(bié)是无人机可(kě)携(xié)带的(de)载荷(hé)包(bāo)括雷达、可见光、红外、多光谱/超光谱、电子(zǐ)侦察等,通常情况下(xià)无人机(jī)同时携带多种类型载荷进行探(tàn)测,多个无(wú)人(rén)机(jī)平台将会采(cǎi)集大(dà)量多源情(qíng)报数据。为了提高远距(jù)离目标识别(bié)的置信度(dù),增强态势感(gǎn)知、改善目标检(jiǎn)测,提高精确(què)定位,提高生存能力,不同平台多模态传感器情报(bào)的综合识别和融合将会是有人/无人协同的关键(jiàn)技(jì)术之一(yī)。目前,深度(dù)神经(jīng)网络在图像/视频的目标(biāo)检测(cè)和识别领域取得广泛的(de)应用,比传统方法(fǎ)具有明显优(yōu)势。借助(zhù)人工智能技术,通过对多源情报数据进行综合识别(bié)和(hé)情报融(róng)合(hé),形(xíng)成战(zhàn)场统一态势(shì)信息,为决策过程提供快速、精(jīng)确、可靠的依(yī)据。
3 典型作战场(chǎng)景和(hé)作(zuò)战流程
以空中(zhōng)预警机为例,下面对(duì)有人/无人协同作战典型作(zuò)战(zhàn)场(chǎng)景进行(háng)介绍。如图9所示,预(yù)警机实现有人(rén)/无人编(biān)队的指挥控制与引导,由(yóu)预警机完成信息的综合处理、联合编队的战(zhàn)术(shù)决策、任务管(guǎn)理以及(jí)对无人机的(de)指挥控制(zhì),由无人机完成自(zì)主飞行(háng)控制、战场态势感知以及对(duì)空/地/海(hǎi)目(mù)标的(de)最(zuì)终打(dǎ)击[7]。有(yǒu)人战机充当体系中(zhōng)的通信节点(diǎn),将有人/无(wú)人作战编(biān)队嵌入到整个对抗体系(xì)中,从而实现战场的信息共享、可用资源(yuán)的统一调度及作战任(rèn)务的(de)综合管理。
图9 有人/无人机协同(tóng)典型作战场景
有人/无人机(jī)协同(tóng)作战典型作战流程如图10所示,共(gòng)分成(chéng)任务准备阶段(duàn)、任(rèn)务执行(háng)阶段和(hé)任(rèn)务结束(shù)阶段。
(1)任务(wù)准(zhǔn)备阶段。
分别完成对有人机和无人机的任(rèn)务(wù)/航路装订。有人机和无人机分别起飞,并飞至交接区域,无人机地面控制站将无人机的控制权限移交给有人机,在有(yǒu)人机的指挥下(xià),共同飞往任务区域(yù)。
(2)任务执行阶(jiē)段。
有(yǒu)人机(jī)根据(jù)当前战场态势信(xìn)息,分配各(gè)个无(wú)人机的作战(zhàn)任务(wù),并对(duì)无(wú)人机的航线(xiàn)和传感器进行规(guī)划。无人机在有人机的指(zhǐ)挥下,按照规划结果执行飞行任务,抵达目标区域后,传(chuán)感器开机。有人机上的(de)操作人(rén)员对无人机传感器进行控制(zhì),无人(rén)机负责采集并回传(chuán)目标情报至有人机。通过多源情报综合处理,形(xíng)成(chéng)新的(de)态势信息,为有人(rén)机(jī)的进一步决策提供(gòng)依据。
(3)任务结束阶段(duàn)。
任务(wù)执行(háng)完成后,有人机指挥无人(rén)机(jī)抵达交接区域,有(yǒu)人机将无人机的控制权(quán)限移交给无人机地面控制(zhì)站。有人(rén)机和(hé)无人机(jī)执行各(gè)自的任务或返(fǎn)航。
图10 有人/无人机协同典型作(zuò)战流程
4.对有人/无人机(jī)协同领域(yù)发展的展望(wàng)
有(yǒu)人/无人机协同作战是未(wèi)来重要的发展方向,在对当前(qián)美军有(yǒu)人(rén)/无(wú)人协同项目(mù)和关键技术分(fèn)析(xī)和理解的基础上,可预见未来该领域将会逐渐(jiàn)向以下方向发展。
(1)“即来即用(yòng)”的大规模无人机控制
随着(zhe)未(wèi)来无人机(jī)自主能(néng)力不(bú)断(duàn)提升,只(zhī)在重大决(jué)策点需要人为介(jiè)入,无(wú)人机操作人员控制的无(wú)人机(jī)数量将大(dà)幅(fú)提升。另外,人机交互的手(shǒu)段将越(yuè)来越丰富,对(duì)无(wú)人(rén)机的控制效率将得到本质改(gǎi)善。有人机通过(guò)通用指令对不同型(xíng)号、不同(tóng)类型的无人机(jī)进(jìn)行控制,无人机的(de)技术体制和通信也能够全面兼(jiān)容,实现有人/无人机协同作战体(tǐ)系中作战平台的无缝(féng)进入和离开。
(2)情报处理的智能化
针对(duì)不同平(píng)台、不(bú)同传感器采集的数据,通过更(gèng)加(jiā)智能化的手段,对(duì)目标进行精确检测、识别(bié)、跟踪,融合生成统(tǒng)一态(tài)势信息。
(3)更快、更低成本的体(tǐ)系(xì)能力集成(chéng)
全(quán)面采用开放式体(tǐ)系架构,缩短有(yǒu)人/无(wú)人机协同(tóng)作战能(néng)力集(jí)成周期和装备采(cǎi)购成本,同时将有人/无人机的协同(tóng)作(zuò)战快速扩展到与(yǔ)无(wú)人(rén)车、无人船(chuán)和无(wú)人艇的(de)协同(tóng),形成更全面(miàn)的体(tǐ)系作(zuò)战能力。
结 语
本文深入分析了近些年美军在有人(rén)/无人机协同(tóng)领域的项目(mù),提出了有人/无人机协(xié)同需(xū)要发展的关键技(jì)术,并对有人/无人机(jī)协同作战的典型(xíng)作战场景和作战流程进行研究,最后对有人/无人机协(xié)同作战领域未来发展进行(háng)了展望,并分析了(le)与网络信息体系(xì)的关(guān)系。
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