導(dǎo) 讀2021年7月14日,英國空軍上將邁克·維格斯頓在英國空軍和航天力量協(xié)會(huì)于倫敦舉辦的全球空軍司令會(huì)議上表示,在“阿爾維娜”(Alvina)計(jì)劃下,其第216無人機(jī)測(cè)試中隊(duì)經(jīng)過一年多的測(cè)試與評(píng)估證明了無人機(jī)蜂群具有顛覆性和創(chuàng)新性的效用,英國皇家空軍(RAF)未來將擴(kuò)大部署無人機(jī)蜂群項(xiàng)目,其目標(biāo)是短時(shí)間將無人機(jī)蜂群部署至一個(gè)以上的中隊(duì),并采取逐年螺旋式發(fā)展模式。第216中隊(duì)先前進(jìn)行的測(cè)試包括使用20多架超低成本無人機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作戰(zhàn)演示,并達(dá)到了預(yù)期的效果。
一、多無人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目概況
英國國防科技實(shí)驗(yàn)室(Dstl)主導(dǎo)的多無人機(jī)輕量作業(yè)(Many Drones Make Light Work)項(xiàng)目于2020年1月28日公布了其大規(guī)模無人蜂群競(jìng)賽的驗(yàn)證飛行成果。多無人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目旨在開發(fā)一種先進(jìn)的無人機(jī)集群技術(shù),該技術(shù)將實(shí)現(xiàn)由單操作員管理 20 架無人機(jī),以緊耦合的方式在對(duì)抗環(huán)境中實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)全頻譜(可見光、紅外及電磁譜段)的態(tài)勢(shì)感知。
在具體項(xiàng)目形式上,該項(xiàng)目以競(jìng)賽的方式聚焦系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、無人平臺(tái)與傳感器、載荷系統(tǒng)、任務(wù)規(guī)劃管理、組網(wǎng)通信、系統(tǒng)彈性與生存能力、軍事任務(wù)與評(píng)估等方面的能力。項(xiàng)目要求無人機(jī)起飛重量在2-20kg之間,采用開放式體系構(gòu)架,可執(zhí)行電子干擾/電子對(duì)抗、電磁態(tài)勢(shì)感知、情報(bào)監(jiān)視偵察和通信中繼等任務(wù)。
蜂群體系架構(gòu)示例圖
該項(xiàng)目的目標(biāo)作戰(zhàn)概念包括:
陸上戰(zhàn)場(chǎng)支援:在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,采用EO/IR及電磁傳感器進(jìn)行廣域偵察搜索及監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)群體智能的涌現(xiàn)性
海上作戰(zhàn)支援:在沿海區(qū)域戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)水面和陸地威脅進(jìn)行偵察搜索,針對(duì)艦船、雷達(dá)等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)跨域態(tài)勢(shì)感知
空中機(jī)動(dòng)支援:利用無人機(jī)集群平臺(tái)對(duì)敵空中威脅進(jìn)行抵近探測(cè)和干擾,在復(fù)雜環(huán)境中搜索隱蔽的陸基威脅目標(biāo)。
多無人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目的第一階段于2016年8月開始,英國國防企業(yè)中心(CDE)為競(jìng)賽撥款100萬英鎊(128萬美元)。CDE后來過渡到“加速推進(jìn)國防和安全(DASA)”計(jì)劃。
由藍(lán)熊系統(tǒng)公司(Blue Bear Systems)牽頭的財(cái)團(tuán)在2019年獲得了250萬英鎊(330萬美元)的第三階段資金,用于開發(fā)無人機(jī)群技術(shù)。該財(cái)團(tuán)還包括IQHQ、Plextek DTS、空中客車公司和達(dá)勒姆大學(xué)。
第三階段涉及集成概念評(píng)估,以探索部署多達(dá)20架無人機(jī)的軍事效用。
Dstl表示,該競(jìng)賽在坎伯里亞郡Spadeadam空軍機(jī)場(chǎng)舉行,競(jìng)賽中無人機(jī)蜂群由5種不同類型、不同大小和具有不同的作戰(zhàn)能力的220 架固定翼無人機(jī)組成,攜帶6種不同類型的任務(wù)載荷,執(zhí)行典型作戰(zhàn)任務(wù),實(shí)現(xiàn)了態(tài)勢(shì)感知、醫(yī)療援助、后勤補(bǔ)給、爆炸物檢測(cè)與處置以及電子干擾與欺騙等功能演示。
藍(lán)熊系統(tǒng)公司和Dstl于2020年10月完成了無人機(jī)群的評(píng)估。20架無人機(jī)群包括Cobra固定翼無人機(jī)、Ghost(或模塊化Ghost)垂直起降(VTOL)固定翼無人機(jī)、RedKite固定翼無人機(jī)和Flat Pack手持發(fā)射無人機(jī),試驗(yàn)共持續(xù)了兩周。該公司還于2020年4月在超視距(BVLOS)條件下展示了一套完全自主的無人機(jī)群資產(chǎn),包括RedKite和Cobra固定翼系統(tǒng)。無人機(jī)配備了自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播(ADS-B)技術(shù),在四天內(nèi)飛行了15個(gè)小時(shí)。
二、部分無人機(jī)設(shè)計(jì)
1、Cobra固定翼無人機(jī)
Cobra固定翼無人機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可承受多達(dá)500次飛行周期。該設(shè)計(jì)提供了一種具有高度靈活性的先進(jìn)無人機(jī)系統(tǒng)。Cobra無人機(jī)可裝入背包,可在惡劣環(huán)境中部署。
Cobra無人機(jī)的翼展為3.1m,最大起飛重量為8kg。它可以由兩人團(tuán)隊(duì)操作,使用輕型彈射系統(tǒng)從未鋪裝的地面或艦船上發(fā)射。它的最長續(xù)航時(shí)間約為3小時(shí),最大飛行高度可達(dá)5000米。
Cobra無人機(jī)的制造要求極低,可確??焖偕a(chǎn)。Cobra無人機(jī)還提供了高度的自主性,而其高可修復(fù)性確保了在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)可持續(xù)和低成本的維護(hù)。
在載荷方面,Cobra無人機(jī)采用小型化和高度集成的回收機(jī)構(gòu)來攜帶光電/紅外(EO/IR)萬向架有效載荷。
2、Ghost垂直起降無人機(jī)
Ghost垂直起降無人機(jī)由美國Anduril公司設(shè)計(jì)和制造,可提供實(shí)時(shí)情報(bào)、監(jiān)視和偵察能力,具有自主性、模塊化和靈活性等特點(diǎn),可在Anduril的安全Lattice軟件平臺(tái)上運(yùn)行。Ghost先進(jìn)的全電動(dòng)動(dòng)力總成可提供超過100分鐘的滿載任務(wù)載荷飛行,并具有近乎無聲的聲學(xué)特征。
Ghost利用計(jì)算機(jī)視覺和傳感器融合算法,能夠在具有低射頻特征的低帶寬和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中識(shí)別、分類和跟蹤感興趣的對(duì)象。
Ghost可以在本地、安全、閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)上飛行,或在加密的回程網(wǎng)絡(luò)上用于分布式操作。
Ghost還能夠在各種任務(wù)中與其他Ghost無人機(jī)自主協(xié)作。例如,如果一個(gè)Ghost電池電量不足,它可以提示另一個(gè)無人機(jī)無縫地繼續(xù)分配的任務(wù),而無需人工干預(yù)。
3、RedKite無人機(jī)
RedKite無人機(jī)在性能、可靠性和成本效益方面是一款突破性產(chǎn)品。在2012年完成了54.5小時(shí)的世界紀(jì)錄飛行,是一款經(jīng)過驗(yàn)證的產(chǎn)品,能夠在未經(jīng)改善的地形晝夜運(yùn)行超過20小時(shí)。RedKite具有較長壽命,重量在20公斤以下,可攜帶最多5公斤的有效載荷。RedKite提供極具成本效益的戰(zhàn)術(shù)支持,并提供可改進(jìn)提升的系統(tǒng)支持。RedKite與藍(lán)熊系統(tǒng)公司的航空電子設(shè)備和NEXUS地面控制站相集成。RedKite與更復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)平臺(tái)相比,后勤開銷較低,并且占地面積小,可以在有限的區(qū)域進(jìn)行操作。
三、蜂群指揮控制系統(tǒng)
在2020年的演示中,這群無人機(jī)由藍(lán)熊系統(tǒng)公司的移動(dòng)任務(wù)指揮系統(tǒng)(MMCS)中的三位操作員指揮,MMCS是一種可現(xiàn)場(chǎng)部署的移動(dòng)系統(tǒng)。
MMCS可以與藍(lán)熊系統(tǒng)公司的Centurion多域分級(jí)集群指揮和控制(C2)系統(tǒng)一起安裝。Centurion C2系統(tǒng)可用于使用單一的指揮中心控制無人機(jī)群,或通過多個(gè)局部的、現(xiàn)場(chǎng)部署的單元控制無人機(jī)群。
該公司于2020年8月為Centurion添加了新的衛(wèi)星通信功能。該功能允許C2系統(tǒng)部署在世界任何地方。
四、未來發(fā)展
根據(jù)英國相關(guān)報(bào)道,多無人機(jī)輕量作業(yè)項(xiàng)目成熟后相關(guān)技術(shù)成果有可能應(yīng)用于最新的伊麗莎白航母。英國皇家空軍曾與意大利萊昂納多公司在空中機(jī)動(dòng)支援概念研究上成功完成了一次重要的合作項(xiàng)目,項(xiàng)目演示了無人蜂群的自主飛行,蜂群中的每架無人機(jī)都攜帶了能夠執(zhí)行電子攻擊的 “亮云”(BriteCloud)消耗性主動(dòng)誘餌,該產(chǎn)品能夠?qū)崟r(shí)探測(cè)周邊雷達(dá)輻射源,并在先進(jìn)的信號(hào)處理與識(shí)別算法的基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)感知威脅并生成逼真度很高的欺騙性干擾信號(hào),從而起到誤導(dǎo)和誘騙敵方防空系統(tǒng)的效果。盡管英國皇家空軍并未透露具體的無人機(jī)機(jī)型及后續(xù)詳細(xì)計(jì)劃,但可以想見的是,目前無人機(jī)執(zhí)行電子干擾任務(wù)的裝備、作戰(zhàn)樣式等都在日益成熟,極有可能在未來局部戰(zhàn)爭(zhēng)中得到進(jìn)一步應(yīng)用。
在2021年7月英國倫敦舉行的空天力量協(xié)會(huì)全球空軍司令會(huì)議上,英國空軍上將邁克·威格斯頓表示,其第216無人機(jī)測(cè)試中隊(duì)經(jīng)過一年多的測(cè)試與評(píng)估,已經(jīng)證明了蜂群無人機(jī)具有顛覆性和創(chuàng)新性的效果。英國空軍的目標(biāo)是短時(shí)間將蜂群無人機(jī)部署至一個(gè)以上的中隊(duì),并采取逐年螺旋式發(fā)展模式。威格斯頓稱未來的皇家空軍將由BAE 公司制造的暴風(fēng)(Tempest)可選有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)、F-35戰(zhàn)斗機(jī)、“蚊子”無人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)、阿爾維納無人機(jī)蜂群系統(tǒng)和保護(hù)神遙控空中系統(tǒng)組成,其中80%為無人駕駛或遠(yuǎn)程駕駛。
審核編輯:黃飛
評(píng)論