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未来战场新常(cháng)态:有人/无人机协同作战
摘 要:有人/无(wú)人机协同将成为无人平台(tái)在未来战场运用(yòng)的(de)新常态。随着武器(qì)装备的智能化、自主化水平不断提高,人与机器之间的任务(wù)剖分会发生(shēng)明显改变,人会逐渐把(bǎ)大量重复且确定的工(gōng)作交给机(jī)器完成,而(ér)自己只参(cān)与重要决策环节。有人/无人(rén)机协同作战是分(fèn)布(bù)式协同作(zuò)战理念指导下(xià)应(yīng)用较为(wéi)广泛的(de)典型作战(zhàn)模式,通过有人平台和无人(rén)机之间分工协作,形(xíng)成优势互补,达到“1+1>2”的作战效果。本文(wén)对(duì)近些年美军在(zài)有(yǒu)人/无人机协同(tóng)领域的项目进行深入分(fèn)析,总结了有(yǒu)人(rén)/无人机协同需要发(fā)展的关键技术,并对有人/无人机(jī)协同作战的典型作战场景和作战流程进行研(yán)究,提出对有人/无(wú)人(rén)机协同作战(zhàn)领域未(wèi)来发展(zhǎn)的思考。
关键(jiàn)词: 有人/无人协同;无人(rén)机
引 言(yán)
有人(rén)/无(wú)人(rén)机协(xié)同作战是将体系能(néng)力分散到有人和无(wú)人(rén)平(píng)台之上,通过体系内各(gè)平台之间的(de)协同工作,一方面使作战能(néng)力倍(bèi)增,另一方(fāng)面利用无人机实(shí)现对有人机(jī)的保(bǎo)护,大幅提(tí)高体系的(de)抗毁伤能力和鲁棒性。有人/无人(rén)协(xié)同作战能够实现有人和无(wú)人平台之间的优势互补,分工协作(zuò),充(chōng)分发挥各(gè)自平台(tái)能力,形成“1+1>2”的效果。有人(rén)机与无(wú)人机(jī)在空中作战将长期保持(chí)控制与被控制(zhì)的关系[1],随着无(wú)人智能化水平的不断发展(zhǎn),有人机与无人机协(xié)同作战样式、协同形态和相关技术也在不断演进(jìn)。因此,发展有人(rén)/无人机协(xié)同编队提高作(zuò)战效能是(shì)现阶(jiē)段的明智选(xuǎn)择。
本文主要研究(jiū)美军在有人/无人机协同领域的(de)项目和技术(shù)突破情况,给(gěi)出对于有人/无(wú)人(rén)机未来发展的思考。本文组织结构如下:第1章对美军近些年在有人(rén)/无(wú)人(rén)机协同(tóng)方向典型项目进行(háng)重点(diǎn)分析;第2章主要介绍了有人/无人机协同(tóng)的关键技术;第3章是有人(rén)/无人机典型作战场景和场景模(mó)式;第4章是对有人(rén)/无人协同未来发展方向的(de)展望;最后对(duì)本文进行总结(jié)。
1 美军(jun1)有(yǒu)人/无人机协同发展现状(zhuàng)分析
美(měi)军将有人/无人(rén)协同(tóng)列为“第三次抵消战略”五大关键技术领域之(zhī)一。有人/无人协同概念最早出现于上世(shì)纪60年代,指有人(rén)与无人系统之间为实现共同作(zuò)战任务目标(biāo)建(jiàn)立起联(lián)系,用于描(miáo)述平(píng)台互(hù)用性和共享(xiǎng)资产控制。近些年,DARPA及各军兵种(zhǒng)在有(yǒu)人(rén)/无人机协同领域开展了大量研究工作,主要从体系架(jià)构、指挥控(kòng)制(zhì)、通信组网以及人机交互四个方面(miàn)重点发展。
1.1 体系架构
为(wéi)了探索(suǒ)确保美国空中优势的新(xīn)方法,2014年,DARPA发布体系集成技(jì)术和试验(SoSITE)项(xiàng)目公告。该项目目标是探索一种(zhǒng)更新、更灵活的方式,将单个武器系统的能(néng)力分散(sàn)到多个有人与无人平台(tái)、武器上,寻求开发并实(shí)现用于新(xīn)技术快速集成的系统(tǒng)架构概念,无需对现有能力、系统(tǒng)或体系进行大规模重(chóng)新设(shè)计。SoSITE项目(mù)计划运用(yòng)开放式系统架(jià)构方法,开(kāi)发可无(wú)缝安装、即(jí)装(zhuāng)即用(yòng),并能快(kuài)速完成现代化升级的、可互换的模块(kuài)和平台,使得新技术的集成整合更(gèng)容易、更快速。如图1所(suǒ)示,通过开放式系统架构方法实现空中平台关键功能在各(gè)类有人/无人平台间的分配,包括电子战、传感器、武器(qì)系(xì)统、作战管理、定位导航与授时以及数据/通信链等功(gōng)能。
图1 SoSITE概念图
2017年,美军(jun1)在(zài)SoSITE分布式发展思路的基础(chǔ)上,进一步提出了“马赛克战”的概念,更加强调(diào)不同平台之间动态协同,从平台(tái)和关键子(zǐ)系统的集(jí)成转变为战(zhàn)斗网络的连接、命令与控制。通过(guò)将各类传感器(qì)、指挥控制系统、武器系(xì)统等比作“马赛克碎片”,通过(guò)通信(xìn)网络将(jiāng)各(gè)个碎片(piàn)之间进行(háng)铰(jiǎo)链,形成一个(gè)灵活机动的作战体系(xì),解决传(chuán)统(tǒng)装备研发(fā)和(hé)维护成本高、研制周期长(zhǎng)的问题。
1.2 指挥控制
针对(duì)有(yǒu)人/无人机协同的指挥控制,美(měi)军重点研究强对(duì)抗/干(gàn)扰环境下的有人机(jī)与无(wú)人机协作执行任务的(de)方(fāng)法,形成分布(bù)式的指控管(guǎn)理(lǐ)能力。
2014年,DARPA提出(chū)“拒止环境中协同作战”(CODE)项目。“CODE”的目标是使配备“CODE”软件的无人机群在(zài)一(yī)名有(yǒu)人平台上任务指挥官的全权(quán)监管下,按照既定交战规则(zé)导航到目的地,协作(zuò)执行寻找、跟踪、识别和打击目标的(de)任务[2,3]。CODE项目通过开(kāi)发先进算法和软件(jiàn),探索分布式作战中无人机的自主和协(xié)同技术(shù),扩(kuò)展美(měi)军现有无(wú)人机系(xì)统在对抗/拒(jù)止作战空间与地面、海上高(gāo)机动目标展开(kāi)动(dòng)态远程交战的能力(lì)。
CODE项目分(fèn)为三个阶段,
第一阶(jiē)段从(cóng)2014年到2016年年初(chū),内容(róng)包括系统分析、架(jià)构设计和(hé)发展(zhǎn)关键(jiàn)技术,完成系(xì)统需(xū)求(qiú)定义和初(chū)步系统设(shè)计;
第二(èr)阶段从(cóng)2016年年初到2017年年中(zhōng),洛马和雷神公(gōng)司以RQ-23“虎鲨”无(wú)人(rén)机为测试平台,加装(zhuāng)相关软硬(yìng)件,并(bìng)开展(zhǎn)了大量飞(fēi)行试验,验证(zhèng)了开发式架(jià)构、自(zì)主协同(tóng)规划等指标;
第三(sān)阶段从2018年1月开始,测试使用6架真(zhēn)实无(wú)人机以(yǐ)及模拟(nǐ)飞机的(de)协同能力,实(shí)现(xiàn)单人指(zhǐ)挥(huī)无人(rén)机小组完(wán)成复杂(zá)任(rèn)务。
图2 “拒止环境(jìng)中协(xié)同(tóng)作战”项目
2014年,DARPA提出“分布式战场管理”(DBM)项目。项(xiàng)目背景(jǐng)是(shì)未来的对抗性空域(yù),协同作战的(de)飞机可能需要限制(zhì)通信以免被对手发现,或者会被对方干扰(rǎo)而(ér)无法交换信息,这将严重影响(xiǎng)有(yǒu)人/无人(rén)编队作战(zhàn)能力,为(wéi)此,DBM项目的(de)目标是使作战编队即(jí)使在受(shòu)到干扰的情况下也能(néng)继续执行(háng)任务。
- 2014年启动(dòng)第一(yī)阶段,通(tōng)过发展先进算法和软件,提高分布式空战(zhàn)任务自适应规划和态(tài)势(shì)感知等能力,帮助(zhù)履(lǚ)行战(zhàn)场管理(lǐ)任务的飞行员进行快速(sù)且(qiě)合理(lǐ)的(de)决策,以在(zài)强(qiáng)对抗环(huán)境(jìng)下(xià)更好地(dì)执行复杂作战任务。
- 2016年(nián)5月,DARPA向洛马公司授予1620万美(měi)元(yuán)的(de)项目第(dì)二阶段合同(tóng),设计全功能(néng)决(jué)策辅助软件原(yuán)型(xíng),帮助策划有人机和(hé)无(wú)人机(jī)参(cān)与的复杂(zá)空(kōng)战。
- 2018年1月,DARPA已向BAE系统公司授予(yǔ)DBM项目第三阶段合同,前两阶段发展(zhǎn)的(de)成果能让(ràng)有人/无人机编组在干扰环境中飞行,具备回避威(wēi)胁和攻击目标的能力。图3是(shì)DBM项目的能力验(yàn)证环(huán)境。
图3 “分布式作战管理”能力验证环境
1.3 通信组网(wǎng)
有人平台和无人(rén)平(píng)台通(tōng)过通信(xìn)网络进行连接,有人/无人机协同能力形成是以平(píng)台之间的互联互通(tōng)为(wéi)基本前提的。协同任务一方面(miàn)对通信网(wǎng)络的带宽、时(shí)延、抗干扰(rǎo)/毁伤、低探测等(děng)性能提出了新(xīn)要求(qiú),另一(yī)方面通信组(zǔ)网(wǎng)应能适应(yīng)传(chuán)统平台的异构网络以及未来新(xīn)型(xíng)/改进型网络。
“中平台(tái)间的通(tōng)信能(néng)力对(duì)抗(kàng)环境中(zhōng)的通信”(C2E)项目(mù)通(tōng)过发展抗干扰、难探(tàn)测的通(tōng)信网络技术,确保在使用(yòng)相同射频和波形的飞机之间开展不受限制的(de)通信,以应对各种频谱战威胁。
DARPA在(zài)2015年(nián)发布 “满足任务最优化(huà)的动态适应网络”(DyNAMO)项目,通过开发网络动(dòng)态适应技术,保证各类航空平台在面(miàn)对(duì)主动干扰时,能在一定安全等级(jí)下进行即时高速通信,C2E项(xiàng)目的硬件成果被用于该项目的演示验证,保证原始射频数据在(zài)目前(qián)不(bú)兼容的空(kōng)基(jī)网络之间(jiān)进(jìn)行通信,为有人/无人机协同体系中异构平台之间(jiān)的实时数据(jù)共享(xiǎng)奠定了(le)基础。
图4 美军现(xiàn)有主要空基网(wǎng)络(luò)示意图
1.4 人机交互
CODE等项目在有人(rén)/无人机协同的人机交(jiāo)互上也做了(le)大(dà)量工作。此外,美(měi)军陆军于2017年(nián)完(wán)成“无人机操作(zuò)最佳角色分配管理(lǐ)控制系统(SCORCH)”研(yán)发。如图5所(suǒ)示(shì),“SCORCH”系统包含无人机的(de)智能自主(zhǔ)学习行(háng)为软件以及高级用户界(jiè)面(miàn),提(tí)供了独特的协同整合能(néng)力,将人机交互(hù)、自主性和认(rèn)知科学领(lǐng)域的最新技术(shù)融合到一套整体作战系统中。系统界面针对多架无人机控制进行了优(yōu)化,设有(yǒu)具备触摸屏(píng)交互(hù)功能的玻璃座(zuò)舱、一个配备专用触摸(mō)显示屏的移动式游戏型手动控(kòng)制器、一个辅助型目标识别系(xì)统(tǒng)以及(jí)其他高级特性。“SCORCH”负责多架无人机(jī)的(de)任务分配,并在达到关键决策(cè)点的时候向空中任务指挥(huī)者发出告警,允许单一操作者同时有效控制三(sān)个(gè)无人机系(xì)统并(bìng)浏(liú)览它们(men)传回的实时图像。
图5 无(wú)人机操作最佳(jiā)角色分配管理控(kòng)制系统(tǒng)
2 有人/无(wú)人机(jī)协同关(guān)键(jiàn)技术分析
2.1 开放式系统架构技(jì)术
有人/无人机协同包含多种作战(zhàn)平台,如果不同的作战平台上采用差异较大(dà)的技术体制,将致体系集成难(nán)度剧增。开放式系统(tǒng)架构正是为了解(jiě)决该(gāi)问题进行设计的(de),推动采办和商业模型远离传(chuán)统烟囱式开发模(mó)式,具有(yǒu)可移植、模块化、解耦合、易(yì)升级、可扩展等特(tè)点,可降低(dī)寿命周(zhōu)期(qī)成本,缩(suō)短部署时间,获(huò)得(dé)了工业界和国防部的(de)支持。
目(mù)前,美军具有代表性(xìng)的开(kāi)放式系统架构有未来机载(zǎi)能力(lì)环境(jìng)(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
美国(guó)海军提出未来机载能(néng)力(lì)环境概念,目标是建(jiàn)立一(yī)个公共操作环境(jìng),以支持软件在任意机载电子(zǐ)系统上的移植和(hé)部署。该思想受到了移动设备中使用公共操(cāo)作(zuò)环境所带来优势的启发。FACE通(tōng)过制定(dìng)一个严格(gé)的开放标(biāo)准集合,采用(yòng)开放式体系结(jié)构、集成式(shì)模块化航空电子系统(tǒng)和模块化开放系统分析方法,使航空电(diàn)子系统内部应用程序之间的互操作性最(zuì)大(dà)化。
未来(lái)机载能力环境(FACE联盟)成立(lì)于2010年,旨在(zài)为所有军用机载(zǎi)平(píng)台类型定义开放的(de)航空电子环境。FACE技术标准(zhǔn)是一种开放的(de)实时标准,用(yòng)于使安全(quán)关键计算操作更(gèng)加健壮、可互(hù)操(cāo)作更强、便携且安全。该(gāi)标(biāo)准的最新版本(2017年发布3.0版本)进一(yī)步提升了应用程(chéng)序的(de)互操(cāo)作(zuò)性和可移植性,增强了在FACE组(zǔ)件之间交换(huàn)数据的要(yào)求,包(bāo)括正式指定的(de)数据模型,并强调定义标准的通用(yòng)语言要求。通过使用标准接口,该(gāi)开放标准(zhǔn)实现了系(xì)统和组(zǔ)件(jiàn)之间的互操作性以及(jí)接口重(chóng)用。图(tú)6是FACE的软件架(jià)构,共分为可移植组件单元、传输服务单元(yuán)、平台特(tè)定服务单(dān)元、输入输出服务单(dān)元以及操作系统单(dān)元(yuán)。
在航空(kōng)电子系统中使用开放标准的标(biāo)准化(huà)具有以下几个(gè)方面的优势:(1)降低FACE系(xì)统开(kāi)发和实施成本(2)使用标准接口将导致功(gōng)能的(de)重用(3)跨多个FACE系统和供应商的(de)应用(yòng)程序的可(kě)移植性(4)采购(gòu)符(fú)合FACE标准的产品。
图6 FACE架构
2.1.2 开放式任务系统
美国空军发起了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。OMS项目由来自(zì)政(zhèng)府(fǔ)、工业界和学(xué)术界成员组成,正在积极协调新兴(xìng)OMS标准的制定,包括多个机载平台和(hé)传感(gǎn)器采集程序,以及无(wú)人机系统(UAS)指挥和控制计划(UCI)和通用任务控(kòng)制中心(CMCC)。
OMS以及其(qí)他OSA工作的(de)目标是确定新(xīn)的采购和(hé)架构方法,以(yǐ)降(jiàng)低(dī)开发和生命周期成本(běn),同时提供升级和扩展系统功能的可行途径(jìng)。由美国空军开发的开放式任务系统(OMS)标准在其(qí)定义(yì)中利用商业开发的面向(xiàng)服务(wù)的体系结(jié)构(gòu)(SOA)概(gài)念和中间(jiān)件。空军正在寻求扩展OMS标准的能力,以(yǐ)促进航空电子系统的快速发展。UCS OMS参考架构建立了面向服(fú)务的基本设计模式和(hé)原则以及关键(jiàn)接口和模块。航空电子系统(tǒng)的功能被表征为一组服(fú)务和一组客(kè)户。在某(mǒu)些情况下(xià),程序或系统可以是客户端和服(fú)务(wù)。OMS标准定义了客户端和服务(wù)的基本行为以及用于进入和退出系统的航空(kōng)电子服务总线(ASB)协议(yì),支持测试,容错,隔离(lí)和身份验证。
在SoSITE项目的最新试验中,使用了臭鼬(yòu)工厂(chǎng)开(kāi)发的复杂组(zǔ)织体开放(fàng)式(shì)系统(tǒng)架构(E-OSA)任(rèn)务(wù)计算机版本2(EMC2),即所谓的(de)“爱因(yīn)斯(sī)坦(tǎn)盒”,如图7所示。洛克希德·马(mǎ)丁公(gōng)司开发的E-OSA兼容(róng)了美(měi)空(kōng)军OMS标(biāo)准。“爱因斯坦盒(hé)”可为系(xì)统之间的通信(xìn)提供了安全保护(hù)功能,在将相关能(néng)力部署到操作(zuò)系统之前,“爱(ài)因斯坦盒”能够确保快速而安全(quán)的实验。“爱(ài)因斯坦盒(hé)”不(bú)仅是一(yī)个(gè)通信网(wǎng)关,它可被比作一部智能手(shǒu)机,能够运(yùn)行很多不同的应(yīng)用程序,具备实现(xiàn)动(dòng)态任务规划、ISR以及电子战的能力。
图(tú)7 使(shǐ)用EMC2的美(měi)军试验
2.2 无人机控制(zhì)权限(xiàn)交(jiāo)接
不(bú)同无人机控制(zhì)权限交接流程和交(jiāo)接指令(lìng)差异(yì)较大,STANAG 4586通用控制标准目前并不涵盖无人(rén)机(jī)控制权限交接(jiē)的指令(lìng),目前在无人机控制(zhì)权限交(jiāo)接上缺乏统一的标准[4,5]。无人机控(kòng)制权限(xiàn)交接指令主要分成:申请(qǐng)权限请求、释放权限(xiàn)请求(qiú)、抢权请求、同意、不同意和确(què)认等。
有人/无人机协(xié)同作战在控(kòng)制权交接(jiē)上可大(dà)致分成空地交(jiāo)接和空空交(jiāo)接两(liǎng)种模式(shì)。空中不同的有人机平台之(zhī)间对无人机控制权限进行交接(jiē),主要发生(shēng)在存在有人机加入和退出有人/无人机协同作战体系时,如有人(rén)机(jī)油料不足需要(yào)返航或者被敌方击中,需要将无人机控制权限交给其他有(yǒu)人机(jī)。有人(rén)机与地面控制站之间对无人机的控制权(quán)限进行交接,主要发(fā)生在(zài)执行任务前和任务完成后,无(wú)人(rén)机(jī)起降过程还需地面控制站作(zuò)为主(zhǔ)控(kòng)方,另外(wài)当发现(xiàn)无人机(jī)出(chū)现异常情况(kuàng),有人(rén)机操作不及(jí)时(shí)时,也(yě)需(xū)将无人机控制权限交给地面控制站。
2.3 协同任务分(fèn)配和航路智(zhì)能规划
针对有/无人(rén)平台(tái)编队协同作战(zhàn)任务过程中的任务自规划(huá)、航路自调整、目(mù)标自分配等(děng)要求和(hé)特点[6],利用战术驱动的任务自动分解与角色自主分配(pèi)技术,在有人机上进行强实时战术驱动的任务(wù)自动解(jiě)算与有人/无人平台角色智能化分配,自主(zhǔ)生成多种可行的任务规划方案,为有人机(jī)操作人员选择最佳方案(àn)提供辅(fǔ)助决策支撑。
如(rú)图8所示,利用有人/无(wú)人协(xié)同航路临(lín)机(jī)规划(huá)技术,基于战场环(huán)境、作战态势和平台状态的航路在线(xiàn)自动计算与(yǔ)优化,提供(gòng)多种航(háng)路规(guī)划方案(àn)。建立任(rèn)务自(zì)主分配策略和辅助决策知识库、航路(lù)自规划与(yǔ)自适应飞行控(kòng)制策略和辅助决策知识库,提(tí)高有(yǒu)/无人编队协同作战(zhàn)的自主(zhǔ)化规划能(néng)力。
图8 协同任务(wù)分配和航路智能规划
2.4 综合识别和情报(bào)融合
针对(duì)不同的有人/无人协同作战任务,有人机和(hé)无人(rén)机(jī)携带(dài)的(de)载(zǎi)荷(hé)类型差异(yì)较大,特别(bié)是无人机可携带的载荷(hé)包括雷达、可见光、红外、多光谱/超光(guāng)谱、电(diàn)子侦察等,通常情况下无人机同时携带多种(zhǒng)类(lèi)型(xíng)载荷进(jìn)行探测(cè),多个无人机(jī)平台将会采(cǎi)集大量多源情(qíng)报数据。为了提高(gāo)远距(jù)离目(mù)标识别的置(zhì)信度,增强(qiáng)态势感知、改善目标检测,提高精确(què)定位,提高(gāo)生存能力(lì),不(bú)同平台多(duō)模态传感器情报的综合(hé)识别和融合(hé)将会是(shì)有人(rén)/无人协同的关(guān)键技(jì)术(shù)之一。目前,深(shēn)度神经网络在图像/视频的目(mù)标(biāo)检测和(hé)识(shí)别领域取得广泛的应用(yòng),比传统方法(fǎ)具有明(míng)显优势。借(jiè)助人工智能(néng)技术,通过对多(duō)源情报(bào)数据(jù)进行综合识别和情报融合,形成战场统一态势信息,为决(jué)策过程提供快速、精确、可靠的(de)依据。
3 典型作战场景和作战流程
以空中预(yù)警机为例,下面对有人/无人(rén)协同作(zuò)战典型作战场(chǎng)景进行介绍。如图9所示,预(yù)警机(jī)实现(xiàn)有人/无人(rén)编队的指挥控制与引导,由预警机(jī)完成信息(xī)的综合处(chù)理、联合(hé)编(biān)队(duì)的战术决策、任务管理以及对无人机的指挥控制,由无(wú)人(rén)机完(wán)成(chéng)自主(zhǔ)飞行控制、战场态(tài)势感知以及对空/地/海目标的最终打击(jī)[7]。有人战机充当(dāng)体系中的通信节点,将(jiāng)有人/无人作战编队(duì)嵌入到整个对(duì)抗体系(xì)中,从(cóng)而实现(xiàn)战场的信(xìn)息共享、可用资源的统一(yī)调度及(jí)作战任(rèn)务的(de)综合管理。
图(tú)9 有人(rén)/无人机协同典型作战场(chǎng)景
有人/无人机协同作战典型作(zuò)战流程如图10所示,共分成任务准(zhǔn)备阶段、任务执行阶段和任务结束(shù)阶段。
(1)任务准备阶段。
分别完成对有人机和无人(rén)机的任务/航路装(zhuāng)订。有(yǒu)人机和无人机分别起飞,并飞至(zhì)交(jiāo)接区域(yù),无人机(jī)地面(miàn)控制站将无人机的控制(zhì)权限移交给(gěi)有人(rén)机,在有人机的指挥下,共同(tóng)飞往任务区域。
(2)任务执(zhí)行(háng)阶段。
有人机根据当前战场态势信息(xī),分配各个无人机的作战任务,并(bìng)对无人机的(de)航线和传感器进行规划。无(wú)人机在(zài)有人机的指挥(huī)下,按(àn)照规划结(jié)果执行(háng)飞行任务,抵达(dá)目(mù)标区域后,传感器开机。有人机上的操作人(rén)员对(duì)无人机传感器进行控制,无人机负责(zé)采集并(bìng)回(huí)传目标情报(bào)至(zhì)有人(rén)机。通(tōng)过多源情报综合处(chù)理,形成新(xīn)的态势信息,为有人机的进一(yī)步(bù)决策提供依据。
(3)任务结束阶段。
任务执行完成(chéng)后,有人(rén)机指挥(huī)无人机抵(dǐ)达交(jiāo)接区域,有人机将无人机的控制权限移交给无人(rén)机地面控制站。有人机和(hé)无人机(jī)执行各自的任务或(huò)返航(háng)。
图10 有人(rén)/无人机(jī)协同典型作战流程(chéng)
4.对有人(rén)/无人机协同领域发展的展望
有人/无人机协同(tóng)作战是未来重要(yào)的发展方向,在对当前美军有(yǒu)人(rén)/无人协同(tóng)项目和关(guān)键技术分析和理解的基础(chǔ)上,可预(yù)见未来该领(lǐng)域将会逐渐向以下(xià)方向发展。
(1)“即来即用”的大规模无(wú)人机控制(zhì)
随(suí)着未来无人(rén)机自主能力不(bú)断提(tí)升,只在重大决策点(diǎn)需要人(rén)为介入,无人机(jī)操(cāo)作人(rén)员(yuán)控制的无人机数(shù)量将大幅(fú)提升。另外,人机交互的手段(duàn)将越来越丰富,对无人机的控制效率将得到本(běn)质(zhì)改善(shàn)。有人(rén)机通过通用指令(lìng)对不同(tóng)型号、不(bú)同类型的无人机进(jìn)行控制,无(wú)人机(jī)的技术体制和通信也能够全(quán)面兼容,实现有人/无人机协同(tóng)作(zuò)战体(tǐ)系中(zhōng)作战平台的无缝(féng)进入和(hé)离开。
(2)情(qíng)报处理的(de)智能(néng)化
针对不同平(píng)台、不同传感器采(cǎi)集的数据,通过更加智(zhì)能化的手段,对(duì)目标进行精确检测、识别、跟踪,融合生(shēng)成统一态势信息(xī)。
(3)更(gèng)快、更低成本(běn)的体系能力集成
全面采用开放式体系架构,缩短有人(rén)/无人机(jī)协同(tóng)作战能(néng)力集成周期和装备采(cǎi)购(gòu)成本(běn),同时(shí)将有人/无人(rén)机的协同作战快速扩展到(dào)与无人车、无(wú)人船和无人(rén)艇的协同(tóng),形成更全(quán)面的(de)体系作战能力。
结(jié) 语
本文(wén)深入(rù)分析了近(jìn)些年美军在有人/无(wú)人机协同(tóng)领域的(de)项目,提(tí)出了有人/无人机协同需要发展的关键技术(shù),并对有(yǒu)人/无人机(jī)协同作战的典(diǎn)型(xíng)作战场景和作战流程进(jìn)行(háng)研究,最后对有人/无人机协同作战(zhàn)领域未来发(fā)展进(jìn)行(háng)了展望,并分析了与网(wǎng)络信息体系的(de)关系。
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