圖注：國(guó)產(chǎn)“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”
近些年，我國(guó)在無人機(jī)研制方面不斷推出新品，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司新推出的一款偵察無人機(jī)產(chǎn)品就很有特性，筆者看到這款偵察無人機(jī)的第一眼，就想到了美國(guó)的“渡鴉”單兵微型無人機(jī)系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)定位類似于美國(guó)“渡鴉”無人機(jī)
僅從外形上看，“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”與“渡鴉”的確是非常相似，都采用圓筒向矩形體變化過渡式機(jī)身，較大展弦比上單翼，長(zhǎng)撐桿式的尾翼，氣動(dòng)布局十分相似，在使用方式上，也都是采用單兵攜帶、手動(dòng)發(fā)射，偵察傳感器載荷也都以光電頭的形式布置在機(jī)頭處。
然而，兩者既有相似之處，也有很大的不同之處。“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”與“渡鴉”最大的區(qū)別，在于“集群”兩字。據(jù)介紹，“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”是一款完全分布式，高度自動(dòng)化、智能的空中無人集群偵察作戰(zhàn)系統(tǒng)，通過為攜帶光電偵察載荷的微型無人機(jī)加裝集群飛行管理平臺(tái)系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)任務(wù)設(shè)定自主完成序貫起飛、編隊(duì)集結(jié)與保持、區(qū)域協(xié)同搜索、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)協(xié)同跟蹤、快速俯沖抵近等偵察作戰(zhàn)任務(wù)；通過智能的任務(wù)分配和高效的機(jī)間協(xié)同，大幅提升空中偵察作戰(zhàn)效率，降低效費(fèi)比。
圖注：美國(guó)陸軍的單兵無人機(jī)“渡鴉”
“集群”無人機(jī)強(qiáng)在哪兒？
為什么“渡鴉”無人機(jī)是單打獨(dú)斗，而“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”選擇與其不同的集群偵察模式？與單打獨(dú)斗相比，“集群偵察”有什么優(yōu)勢(shì)和好處？
我們知道，由于反無人機(jī)系統(tǒng)和技術(shù)近些年來飛速的發(fā)展，對(duì)“低小慢”無人機(jī)的殺傷和攔截效果很好，殺傷概率提升非常快。而“渡鴉”RQ-11恰恰是這么一款“低小慢”無人機(jī)，面對(duì)反無人機(jī)系統(tǒng)，單機(jī)作戰(zhàn)的“渡鴉”一旦被捕獲，裝備損失不要緊，更關(guān)鍵的是戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)也得失敗告吹。而集群式無人機(jī)則不同，它構(gòu)成一個(gè)任務(wù)編隊(duì)，即便一架、兩架無人機(jī)被防空系統(tǒng)或反無人機(jī)系統(tǒng)擊落，集群內(nèi)其它無人機(jī)也能成功執(zhí)行偵察任務(wù)。而且與單兵偵察無人機(jī)相比，集群無人機(jī)具有編隊(duì)偵察的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)更廣闊的區(qū)域進(jìn)行編隊(duì)搜索，探測(cè)能力強(qiáng)于單架無人機(jī)；此外集群無人機(jī)還可以對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行反復(fù)多次地毯式搜索，避免單次搜索造成的偵察遺漏或錯(cuò)漏，進(jìn)一步提高偵察成功率；而且，對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的作戰(zhàn)平臺(tái)目標(biāo)，單兵無人機(jī)往往難于跟蹤監(jiān)視，而對(duì)于集群無人機(jī)而言，對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行接力偵察跟蹤是非常輕松的事；此外，多架無人機(jī)偵察同一個(gè)目標(biāo)，可以從不同角度對(duì)同一目標(biāo)有不同的觀察，對(duì)目標(biāo)的觀察更為立體和細(xì)致，偵察效果更好，細(xì)節(jié)更為突出。而與單兵無人機(jī)相比，“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”在技術(shù)上難度更大，需要解決任務(wù)協(xié)同、智能編隊(duì)等技術(shù)瓶頸，用更合理高效的方式完成無人機(jī)的自組隊(duì)和對(duì)同一目標(biāo)的協(xié)同探測(cè)。
圖注：集群起飛的“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”
國(guó)產(chǎn)“集群無人機(jī)系統(tǒng)”性能概述
據(jù)介紹，“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”內(nèi)集群無人機(jī)規(guī)模不低于20架，采用自組網(wǎng)技術(shù)，組網(wǎng)時(shí)間不超過10秒，機(jī)間傳輸帶寬10M，使用半徑10千米，續(xù)航時(shí)間不小于40分鐘，巡航速度約為54~90千米/小時(shí)，單機(jī)最大起飛重量2.2千克，單機(jī)載荷能力0.5千克。
“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”由集群自主管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈空中節(jié)點(diǎn)、偵察載荷、數(shù)據(jù)鏈地面節(jié)點(diǎn)和地面站組成。“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”的控制很簡(jiǎn)單，可以采用便攜式的筆記本式控制終端（地面站）進(jìn)行控制，單兵也可以通過手持式的數(shù)據(jù)鏈地面節(jié)點(diǎn)，從集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)上下載獲取偵察情報(bào)信息。集群自主管理系統(tǒng)是“微型集群偵察無人機(jī)系統(tǒng)”的“大腦”，而飛行控制板就是集群自主管理系統(tǒng)的核心，它由中國(guó)電科自主研發(fā)，具備航線飛行控制、組合導(dǎo)航兩種功能，可以進(jìn)行集群任務(wù)分解、編隊(duì)飛行、目標(biāo)跟蹤、自主避障等機(jī)間協(xié)同功能。飛控底板則集成有導(dǎo)航信息采集和數(shù)據(jù)鏈、載荷接口功能。
集群無人機(jī)如何使用？
在不使用時(shí)，微型集群無人機(jī)可以拆卸并折疊起來，放置在軍用攜行背包中由單兵背負(fù)攜帶，而當(dāng)使用時(shí)，一個(gè)無人機(jī)小組的多名士兵選擇一塊平地，同時(shí)組裝好無人機(jī)，進(jìn)行集群快速展開。展開后，多架無人機(jī)可以順序或者同時(shí)發(fā)射，發(fā)射后在空中組成多機(jī)編隊(duì)。無人機(jī)可以自主選擇飛行高度，飛往集結(jié)地點(diǎn)盤旋集結(jié)。當(dāng)多架無人機(jī)盤旋至相位一致后就進(jìn)入編隊(duì)飛行。微型無人機(jī)編隊(duì)飛行可靠性很高，在試驗(yàn)中，進(jìn)行過一字型編隊(duì)抗風(fēng)測(cè)試，測(cè)試風(fēng)速達(dá)到9米/秒，即相當(dāng)于5級(jí)風(fēng)的條件下，飛機(jī)仍能正常編隊(duì)飛行完成任務(wù)。在協(xié)同廣域搜索任務(wù)中，微型集群無人機(jī)可以保持具有寬大搜索正面的一字型編隊(duì)執(zhí)行任務(wù)，也可以根據(jù)任務(wù)需要選擇人字形等編隊(duì)方式。而當(dāng)某機(jī)進(jìn)入跟蹤模式時(shí)，編隊(duì)內(nèi)的其他飛機(jī)還可以保持在搜索模式，以覆蓋其他未搜索區(qū)域；當(dāng)某一架無人機(jī)使用紅外載荷進(jìn)行探測(cè)成像的時(shí)候，其它無人機(jī)可以使用光學(xué)載荷進(jìn)行探測(cè)，因此執(zhí)行任務(wù)非常靈活。在俯沖抵近偵察中，無人機(jī)可以進(jìn)行俯沖，然后接近目標(biāo)進(jìn)行高質(zhì)量高精度的成像，而后掠過目標(biāo)后爬升歸隊(duì)。微型集群無人機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同定點(diǎn)回收，多機(jī)在程序事先設(shè)置好的歸航點(diǎn)的不同高度盤旋等待，然后依次進(jìn)入回收程序。
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