侦察无人机协同运用的关键技术

马楠楠

摘 要：近些年，经济的发在，加大了我国对侦察无人机的不断研究和运用，随着无人机各方面性能的迅速提升，作战功能不断扩展，有关无人机协同运用的新理念也从层出不穷。近年来，多无人机协同编队以及无人机与有人机协同编队的新作战概念被提出，目的是提高无人机完成任务的效率，拓宽其使用范围，随着各国对多无人机编队飞行技术的研究，多无人机/无人机与有人机之间的协同机制、协同策略以及决策分配成为研究热点之一。本文就侦察无人机协同运用的关键技术展开探讨。

关键词：侦察无人机；协同运用；关键技术

引言

侦察无人机是无人机中最广泛使用的一种，是航空侦察中的一种重要手段。侦察无人机可进行战略、战役和战术侦察，监视战场，为部队的作战行动提供情报。机上装有航空照相机、电视摄像机、红外侦察设备和合成孔径雷达等侦察设备。侦察无人机起飞后，按预定航线按程序控制或遥控其飞行，到达目标区后执行监视和侦察任务。在未来战争中，采用侦察无人机航空侦察居高临下，弥补了地面侦察手段的不足，成为侦察卫星和有人驾驶战略侦察飞机的重要补充和增强手段，同时也成为获取战略情报的重要手段之一。

一、侦察无人机的主要优势

无人机作为航空电子预警探测体系的重要组成，具有航时长、隐身能力强、战损小等优势，可与有人侦察机互为补充。除担负战场侦察监视任务外，可与有人侦察机协调、抵近高危地区，共同形成整个战场的侦察监视情报，弥补预警机、专用侦察机等大型有人飞机防区外对战场区域覆盖不足等问题，获取目标区域实时、完整的战场态势，对航空电子预警探测体系侦察能力进行有力补充。主要优势有：（1）高空长航时、费效比高。利用无人机高空、长航时的特点，可对目标区进行持续、高效的侦察、监视，可执行有人机难以执行的高难度侦察任务，同时具备高效费比。（2）隐蔽性强。无人机RCS相对比较小，隐身能力强，可以突防敌防护严密的高价值目标进行有效侦察。（3）执行高危任务。我周边国家、地区雷达信息系统部署密集，可利用无人机隐身特性好、情报传输实时，生存能力高，无人员伤亡的特点，可在战时突入敌防区遂行侦察任务。（4）不受人的因素影响。当前，有人电子侦察装备由于飞行员疲劳等问题，情报持续获取能力有限，难以满足我军长时间情报积累的需要。同时，针对特殊作戰环境，无人机还可进行核、生化等危险地区的侦察任务。

二、无人机在协同运用中的关键技术分析

（一）协同目标分配方法

协同目标分配指为无人机协同一致完成任务，考虑各种约束条件，对飞机分配攻击目标，确定打击目标的武器，进行武器配置和编队配置，确定目标的打击点/方向以及无人机协同的武器投放区域等。无人机协同目标分配是组合优化问题，是一类NP难题，这类问题的求解主要有两种思路，一是精确搜索，如穷举法；另一种是启发式搜索，在搜索过程中加入一定启发因子，指导搜索向一个比较小的范围内进行，如模拟退火、禁忌搜索、神经网络和遗传算法等等。无论哪一种思路，巨大的计算代价始终是NP问题的一个难以克服的难点。目前，一些新的方法和理论也被用来解决此类目标分配问题，如Hopfield神经网络、满意决策理论、蚁群算法、拍卖理论、市场调配理论等，并且还显示一定的有效性。

（二）协同作战流程

（1）侦察/监视阶段。各无人机在任务控制站控制下起飞，按照航线出航，到达预定空域后，开始全方位的情报搜集，将目标信息通过链路或卫星中继链路回传至地面的情报站进行初步情报分析和处理，将处理结果通专网发送至情报中心。预警机、有人侦察机按照航线出航，到达预定空域后，开始全方位的情报搜集，将收集情报下传，通过专网发送至情报中心。（2）决策阶段。情报中心对各平台收集的情报进行融合、分析，上报联合作战指挥机构，联合作战指挥机构确定攻击目标，评估可选方案、分析作战因素、确定攻击方法和评估攻击风险等工作。（3）攻击阶段。确定向目标实施攻击后，上级作战指挥机构下达攻击命令，火力打击平台完成对目标的攻击，无人机提供目标监视信息，修订目标位置和特征变化情况，支援精确火力打击。（4）效果评估阶段。完成攻击后，联合作战指挥机构可调配一架无人机收集目标状态信息，无人机将目标状态信息下传情报中心，联合作战指挥机构依据目标状态信息评估攻击效果，决定是否进行二次攻击。

三、发展趋势

无人作战飞机是20世纪90年代中期出现的一种新的武器系统概念，发展无人战斗机的最终目的是在人不干预或极少干预的条件下，自主完成作战任务。无人机协同作战是在无人机的智能化、自主性程度不高的条件下采用的适合现阶段技术水平的作战方式。现代战争中，由于战场环境的瞬息万变，打击一些稍纵即逝的目标和时间敏感的目标已经成为作战的关键，以往的作战流程已经不能满足要求，需要在侦察到目标后且在其重新隐蔽之前，立即作出判断，对其进行打击。具备侦察/打击一体化能力的无人战斗机可以及时地向其发现的目标发动攻击，不需要其他武器平台的支援，提高了攻击的反应时间和打击目标的准确性，而且在数据链遭到破坏的情况下仍然能够对目标实施打击。未来无人战斗机的发展必将是要在大力提高无人机的自主程度以及打击时敏目标上下功夫。无人机具有有人机无可替代的优势和特点，欲发挥和提升无人机作战能力，需将有人机/无人机协同作战融入作战体系，开展有人机/无人机协同作战样式、作战流程以及战法的研究和验证，以推动有人机/无人机协同作战运用。

结语：

无人机协同作战是适合现阶段技术水平的作战方式。现代战争中，由于战场环境瞬息万变，打击一些稍纵即逝的目标和时间敏感的目标已经成为作战的关键，需要在侦察到目标后且在其重新隐蔽之前，立即做出判断，对其进行打击。提高无人机之间的通信带宽和数据传输率、改善智能辅助决策系统的功能、优化无人机之间的交互控制接口、提高任务规划系统算法的计算速率以及改进传感器的功能已经成为加强无人机协同作战能力的关键因素。目前，有人机与无人机协同作战的概念尚不完善，协同作战的技术需要认真地进行研究，以实验、试验为基础，以仿真为辅助的研究工作需要不断地循环深化，以更好的适应未来作战需求。

参考文献：

[1]杨奎.有人/无人机协同作战应用探讨[J].无人机，2015（5）：44-48.

[2]张蕾.国外无人机发展趋势及关键技术[J].电讯技术，2016（7）：88-92.