式无人机主要攻击目标?无人机关键技术有哪些
一、军事无人机在轰炸地面目标时,究竟是如何做到精准的
展望今天的时代,无人机已经发展成为庞大的家庭。“精致”军用无人机不再是军方独有的绝技。平民化的无人机在战场上努力发挥实力。发生的叙利亚小规模战争,使关注世界军事变化的段正伟邓斯林突然提高了警惕。也就是说,要在改变战争形态、改变作战风格、作战方法、应急处置、力量运用、手段选择等方面形成有效的应对措施。无人机新型作战力量建设是陆军预备**换的突破口。
在近几次局部战争中,美军开始将具有攻击力的无人机(“攻击型无人机”)用于战场作战。这些无人机可以携带小型或威力巨大的精确攻击导弹,主要用于攻击地面或海上目标。攻击型无人机的地面或海上目标攻击过程复杂且连续,具体作战过程可分为偷袭、侦察搜索和攻击三个阶段。突发阶段是指无人机突破敌人防空火力网进行态势评估的过程,突发成功与否是空中打击成败的关键。
侦察搜索阶段是指无人机对地面目标进行侦察、信息处理和识别的过程,有效锁定目标是无人机发动攻击的前提。在攻击阶段,根据无人机投放攻击性武器的距离,可以分为近距离和远距离高空轰炸。防区外攻击和安全区攻击三种方法。所谓“高空轰炸”是指接近目标的攻击方式。无人机是指突破敌人遥远的中层防空防御体系,接近攻击目标,投放制导武器的攻击方式。
所谓“防区外攻击”是指远离目标的攻击方式。无人机将远程空地导弹投放到对空防御火力以外比较安全的地区。这种打击方式对无人机突防能力要求较低,但对远程空地导弹武器性能要求较高。所谓“安全区攻击”是指离目标远的攻击方式。这种攻击方式对无人机航行和突防能力的要求也不高,但对无人机的挂载能力和空地巡航导弹的射程要求很高,目前这种方式还没有投入实战运用。
二、无人机关键技术有哪些
无人机关键技术有哪些
无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标,然而无人机通常以航时作为优先优化目标。那么,下面是由我为大家分享无人机关键技术知识,欢迎大家阅读浏览。
1能源与动力技术
无人机采用的推进系统形式要比有人飞机多,采用的能源与动力类型各异,包括:传统的小型涡扇发动机、小型涡喷发动机、小型涡桨发动机、活塞发动机、转子发动机以及电池组、太阳能电池、燃料电池、超燃冲压发动机、定向能及核同位素等。
不同用途的无人机对动力装置的要求不同,但都希望动力装置燃油经济性好、重量轻、体积小、可靠性高、成本低、使用维修方便。从经济因素、可靠性等方面考虑,现阶段无人机均采用技术成熟的活塞、涡扇、涡喷、涡桨发动机或在这些发动机基础上进行适应性改进。活塞式发动机适合于低空低速中小型、长航时无人机;涡扇、涡桨发动机适合于高空长航时无人机以及无人作战机,这类发动机油耗低,发动机尺寸、重量和推力能与无人机达到较好的匹配;涡喷发动机适合于低成本、短寿命、高机动的靶机或自*攻击类无人机。
从长远发展来看,单纯对现有发动机进行改型并不能完全满足无人机对飞行速度、高速、续航性能等指标的要求,开发适合于无人机使用的发动机十分必要,尤其是中小推力的大涵道比、小尺寸核心机的涡扇发动机,这类发动机将是未来无人机动力装置发展的重点。此外,开展太阳能、燃料电池、液氢燃料系统等新型能源的应用研究,可为无人机提供更高效的动力源。
2无人机平台技术
(1)高效气动力技术。
无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标,然而无人机通常以航时作为优先优化目标。无人机尺寸小、速度低,存在低雷诺数条件下的高升力、高升阻比、高续航因子设计要求。高效气动力技术是提高无人机性能的重要技术途径。
(2)隐身技术。
提高无人机的生存能力的关键就是降低其可探测性。随着材料、电磁学、热力学、空气动力学等学科的不断发展,越来越多的新技术也将应用于无人机的隐身设计中,具体包括以下几个方面。
外形隐身技术。采用翼身高度融合的无尾飞翼布局、内埋式进气道、二维喷管等设计技术可有效降低雷达反射面积和红外特征,提高无人机的隐身能力。
等离子体隐身技术。理论和试验研究表明,等离子体技术是隐身技术发展的新方向之一,飞行器上安装的等离子发生器所产生的等离子体能对飞行器关键部位进行遮挡,并对雷达照射进行吸收,从而实现飞行隐身。目前,这项技术在研究中暴露出了很多问题,仍有待解决。
主动隐身技术。主动隐身技术是根据照射到飞行器上的电磁波频率、入射方向等,利用机载有源射频发射装置主动地发射与散射回波相位相反、幅度一致的电磁波,实现与散射回波的对消。目前,主动隐身技术尚处于理论与试验研究阶段,但随着隐身技术的发展,特别是飞行器近场散射特性技术、ESM(电子支援措施)等技术的发展,主动有源对消隐身技术必将成为未来发展的重点。
(3)气动弹性技术。为追求长航时性能,无人机通常采用大展弦比布局以尽可能提高升阻比(如一些无人机展弦比达到30以),采用轻量化机体结构降低飞行重量。但大展弦比布局、轻量化结构与机体强度和刚度要求会产生突出矛盾。
(4)气动载荷设计技术。滞空型无人机一般飞行速度较低、翼载小、升力大,对于同样强度的阵风,无人机阵风载荷比有人机大得多。无人机结构强度一般需要将阵风载荷作为主要的设计工况,而阵风载荷大小决定了无人机结构设计的强度。如果以现有轻型飞机、通用飞机的强度设计标准进行无人机载荷设计,无人机结构将付出很大的代价。以轻量化结构为目标,综合无人机气动力特性、无人机飞行控制*纵方式、无人机设计寿命等因素开展无人机气动载荷设计技术是提高无人机综合性能的重要技术途径。
(5)复合材料结构技术。无人机以复合材料结构为主,不同类型的无人机对复合材料结构有不同的要求,如大型无人机主要对大尺寸、全复材结构有较高要求,而小型无人机对复合材料结构的要求是低成本、快速加工制造、快速修复等。
3自主控制技术
根据无人机自主控制的定义和内涵,无人机自主控制的关键技术应该包括态势感知技术、规划与协同技术、自主决策技术以及执行任务技术4个方面。
(1)态势感知技术。
实现无人机自主控制必须不断发展态势感知技术,通过各种信息获取设备自主地对任务环境进行建模,包括对三维环境特征的提取、目标的识别、态势的评估等。
(2)规划与协同技术。
规划与协同技术涉及两个方面的技术:路径规划和协同控制。这两个方面相互依托,互相联系。
无人机路径规划与重规划能力是无人机自主控制系统必须具有的,即系统可以根据探测到的态势变化,实时或近实时地规划、修改系统的任务路径,自动生成完成任务的可行飞行轨迹。自主飞行无人机典型的规划问题是如何有效、经济地避开威胁,防止碰撞,完成任务目标。
未来无人机的'工作模式包括无人机单机行动和多机编队协同,协同控制技术主要包括:优化编队的任务航线、轨迹的规划和跟踪、编队中不同无人机间相互的协调,在兼顾环境不确定性及自身故障和损伤的情况下实现重构控制和故障管理等。
(3)自主决策技术。
对于复杂环境下工作的无人机,必然要求具有较强的自主决策能力,以适应未来的需要。自主决策技术需要解决的主要问题包括:任务设定、编队中不同无人机协调工作、机群的使命分解等。
(4)执行任务技术。
无人机自主控制发展的终目的是使它对环境和任务的变化具有快速的反应能力。无人机自主控制应该具有开放的平台结构,并面向任务、面向效能包含大的可拓展性。先进的无人机自主控制应当提供编队飞行、多机协同执行任务的能力。
4网络化通信技术
目前的无人机系统作为相对独立的系统只在局域使用,未来的战场在同一空域将充斥着各种功能、各种类型的无人机与战斗机、直升机。无人机之间、无人机与有人机之间、无人机与地面作战系统必须进行有机协调,使无人机都成为“全球信息栅格”的一个节点,实现无人机与其他无人机或指挥控制系统之间的互联、互通、互*作。
针对无人机集群作战、协同作战以及网络化作战的应用需求,应突破无线宽带分布式动态多址接入、实时鲁棒的宽带传输、数据链网络顽存等关键技术,构建无人机集群数据链自适应网络体系,为实现实时、宽带、安全的无人机集群数据链提供技术支撑。
针对无人机宽带网络多跳中继动态变化、节点容量受限问题,需要将网络编码技术与路由技术相结合,通过选择编码机会大的路径进行传输、优化基于网络编码的节点接入策略、多跳网络节点间信息交换传输策略,在不增加时延的情况下提高网络吞吐量,实现网络的大容量传输。
5多任务载荷一体化、平台/任务载荷一体化技术
有效载荷是无人机执行侦察、监视、电子对抗、打击、战效评估任务的关键因素,应用于无人机的有效载荷包括通用传感器(光电、雷达、信号、气象、生化)、武器、货物(**、补给品)等。无人机系统作战效能不仅仅对任务载荷本身性能有较高的要求,而且必须满足无人机尺寸、重量、功耗、隐身等装机要素约束以及成本要求。随着电子、通信、计算机等技术的进步,无人机的传感器技术发展主要表现在以下几个方面。
多光谱/超光谱探测技术。该技术可探测可见光和红外区域的几十个甚至几百个频段,它利用检测低反差目标的杂波抑制和光谱识别可以降低误判率,极大提高了目标识别和探测的准确性,常用于探测隐蔽或普通伪装的目标。
先进的合成孔径雷达技术。相对于光电/红外探测系统,合成孔径雷达能在夜间以及能见度低的恶劣天气条件下工作,以高分辨率进行大范围成像侦察,但其设备重量和功耗均较大,只适合于大型无人机装载使用。随着轻型天线和紧凑信号处理装置等技术的进步,合成孔径雷达有向小型化发展的趋势,并可装备于中小型的战术无人机。
激光雷达技术。激光雷达具有分辨率高、隐蔽性好、低空探测性能好、体积小、重量轻等显著优势,不但可以探测“树下目标”,还可以对目标进行分类,为指挥人员提供精确的目标信息。将激光雷达技术与无人机相结合,必将发挥更大的作用。然而当遇到大雨、浓雾、浓烟等恶劣天气时,激光衰减急剧加大,而且大气环流还会导致激光光束发生畸变、抖动,直接影响激光雷达的测量精度。
;三、无人机在军事应用上有哪些好处
1981年5月,叙利亚为了扩大其首都大马士革的防御纵深,开始在黎巴嫩东部靠近边境的贝卡谷地部署19个“萨姆—6”防空导弹阵地,以限制以色列战斗机的行动。1982年6月5日,以色列发动入侵黎巴嫩战争,其中一个主要目标之一就是要摧毁叙利亚部署在贝卡谷地的“萨姆—6”导弹基地。6月9日下午14时,以色列先派遣“猛犬”无人侦察机,以1500米高度进入贝卡谷地上空。作为诱饵,以机发射出酷似以色列战斗机大小的“电子图像”,诱使叙利亚导弹阵地的雷达开机并发射“萨姆—6”防空导弹。与此同时,以色列又派遣“侦察兵”无人侦察机收集叙利亚雷达位置、信号频率等情报,并立即把这些情报(包括目标的图像)实时传输给地面作战指挥中心和位于地中海上空的E—ZC空中预警指挥机。几分钟之后,以色列出动F—4、F—16、F—15等战斗机一举摧毁了叙利亚19个“萨姆—6”防空导弹阵地的雷达及其导弹。这个成功的战例使人们认识到无人侦察机的作战价值和发展潜力。
无人机的全称叫做无人驾驶飞行器,它并非是一种新东西,早在70多年前就已问世,但早期的无人机只是用作靶机,真正作为一种可供作战使用的侦察机还是在70年代之后。由于它在战争中的出色表现,自80年代后期起,许多国家都把无人侦察机置于优先发展的地位,竞相研制和装备无人侦察机,特别是海湾战争后,世界范围内掀起了一股发展无人侦察机的热潮。无人侦察机之所以受到各国的器重,主要有以下原因:
第一,未来战争将主要是信息战,战争的胜负往往取决于己方的信息能力。在战争中,战场信息系统全面掌握整个战场变化中的态势,无人侦察机正是能够满足这种需求的有效手段。侦察卫星一次只能扫掠某一特定的地区,只能拍摄特定地域目标图像。有人驾驶侦察机在目标上空停留时间非常有限,而且有被击落的风险。无人侦察机却具有很少受气候条件限制、昼夜可用,能在目标上空持续很长时间实施侦察和监视,并能实时传输目标图像的独特优势。
第二,隐身技术、新材料技术、微电子技术、计算机与信息处理、通信和网络等高技术的迅速发展,使无人侦察机的作战效能大大提高。新材料技术和隐身技术的应用,使无人侦察机不被对方发现就能突入目标上空实施侦察;光电、红外和合成孔径雷达等先进传感器的使用,使无人侦察机对目标侦察的分辨率达到0.3—0.9米;高速微处理和数据链路的使用,使无人侦察机能做到信息的快速处理和图像的实时传输;全球定位系统(GPS)和惯性导航系统的组合,使无人侦察机和目标之间能精确定位。所有这一切都使无人机从常规技术的靶机作用跃升为能适应未来战场需要的高技术装备。
第三,无人侦察机结构简单,使用方便,更重要的是它的成本和全寿命费用低,效费比高。无人侦察机的单价少则数十万美元,多则数百万美元,当今世界上先进的蒂尔Ⅲ“暗星”无人侦察机也只有1000万美元,而执行相同任务的有人驾驶侦察机SR—71的单价为2260万美元,TR—1约4000万美元,而且飞行员生命的“价格”更是无法估算的。
无人侦察机按续航时间和航程的长短,可分为四大类型:长航时无人侦察机、中程无人侦察机、短程无人侦察机和近程无人侦察机。
长航时无人侦察机是一种飞行时间长,能昼夜持续进行空中侦察、监视的无人驾驶飞机。长航时无人侦察机又可分为高空型和中空型两种类型:高空型长航时无人侦察机通常飞行高度在18000米以上、续航时间大于24小时;中空型长航时无人侦察机一般飞行高度为几千米,续航时间大多不小于12小时。由于这类无人机的飞行时间特别长,因而常称其为“大气层人造卫星”。目前,高空型长航时无人侦察机已成为无人战略侦察机的主要机型,是世界各国无人机发展的重点。长航时无人侦察机的代表机型主要有:美国的“狩猎者”(与以色列联合研制)、蒂尔Ⅰ“蚊式750”、蒂尔Ⅱ“掠夺者”、蒂尔Ⅲ“暗星”,以色列的“突击队员”、“探索者”、“苍鹭”等。长航时无人侦察机与侦察卫星相比,具有以下特点:一是成本比卫星低得多,只是卫星成本的几十分之一,甚至几百分之一;二是在执行任务时,无人机可按照指挥员的意图在选定的目标区域上空进行持续侦察监视,截获和收集目标区完整的情报,而卫星只能按照规定的轨道运行,不能按指挥员随机要求获得某目标区的完整情报;三是无人机可以渗透到离信息源尽可能近的位置,获得像步话机式移动电话的那种低功率信息情报,而卫星却不能;四是由于无人侦察机的飞行高度低(相对于卫星),所以其观察地面目标的分辨率高,也不易受目标区域上空云层等的影响。长航时无人侦察机与有人驾驶战略侦察机相比,其主要的优势是:不必考虑人的安全问题。在危险区域执行侦察任务时,既不必冒生命危险,也不需派遣护航机保护;无人机能昼夜持续进行空中侦察探测,这些都是有人驾驶战略侦察机所不及的。因此,在未来战争中,长航时无人侦察机,特别是高空长航时无人侦察机将成为侦察卫星的重要补充与增强手段,从而列入“侦察卫星——载人飞船——预警机——战略导弹——长航时无人机”防卫作战大系统的一个环节,成为未来战场获取战略情报的重要手段之一。
中程无人侦察机是一种活动半径在700~1000千米范围内的无人侦察机。它可以实施可见光照相侦察、红外线和电视摄像侦察,能实时传输图像。这种无人侦察机主要用于海军、海军陆战队和空军的军以上**在攻击目标前,进行大面积快速侦察;在攻击后,进行战果评估,便于高一级指挥员在战前了解作战区域内敌军的****、武器装备、战斗能力等情况,制定攻击计划;在战后了解战斗毁伤情况,从而作出再次攻击计划。中程无人侦察机通常采用自主飞行式,辅以无线电遥控飞行。发射方式多为空中投放或地面发射两种。这类无人机可多次使用。回收时既可依靠降落伞在地面回收,也可由大型飞机在空中回收。中程无人侦察的代表机型主要有:美国的D~21、324型“金龟子”和350型无人机等。
短程无人侦察机是一种活动半径在150~350千米范围的无人侦察机。这类无人侦察机多数为小型无人机,大尺寸在3~5米范围,全机重量小于200千克。在作战时,适用于陆军的军、师级和海军陆战队的旅级**进行战场侦察监视、目标搜索与定位以及战果评估等。这类无人侦察机上可装置电视摄像机、前视红外装置、红外扫描仪或激光测距/指示器等侦察设备;采用无线电遥控或自主飞行或两者组合的控制方式;回收可采用降落伞回收、滑跑着陆和拦截网回收等方式。由于短程无人侦察机尺寸小、费用低、使用灵便,世界各国都比较青睐,发展很快,是无人侦察机中占比例大的机种,也是实战使用多的无人侦察机。其代表机型主要有:“瞄准手”、“不死鸟”、“玛尔特”、“猛犬”、“侦察兵”、“先锋”等。
近程无人侦察机是一种活动半径在几千米至几十千米范围的微型无人侦察机。这类无人机飞行速度小,大尺寸为2~4米,多数飞机全重小于100千克,有些飞机重量小于20千克。它适用于陆军和海军陆战队的旅或营级**以及小型舰艇进行战地侦察监视,能使指挥员及时准确地了解前沿战场的动态。这种无人侦察机结构简单、携带方便,可装配小型光学摄像机、电视摄像机或微光(红外)摄像机等侦察设备。在执行任务时,通常采用无线电指令遥控方式飞行。其代表机型为“短毛猎犬”无人侦察机。
由于无人机的构造简单,成本低,使用方便,以及在现代战争中发挥了重要作用,所以现在世界各国都在加紧研制新型的无人机和遥控飞机。
在未来的战争中,很有可能全面采用遥控飞机或无人机进行空战,甚至会出现有一定智能的无人机,它能识别目标并及时跟踪追击,而且还能根据目标的变化确定对付的办法等。到那时,无人机恐怕就要改换为更合适的名字了