无人机集群协同电子攻击的作战优势及挑战
浅谈无人机的发展现状及发展趋势
浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步，计算机技术日新月异，人工智能、云计算已经得以实现，智能化、信息化和自动化的时代已经到来，无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术，由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势，现在广泛应用到军事领域，用于侦查、干扰，战场目标摧毁等，效果极佳，受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究，尝试解开无人机的面纱，让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机；发展现状；发展趋势；军事领域 随着科技的发展，人们对未知领域的探索也拉开帷幕，面对着高风险、高强度的任务，人们开始利用无人机替代有人飞机来执行，这也是大势所趋，形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备，有的是利用预编程序操控，又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速，在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本，因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用，最早出现在美国，1909年世界上第一架无人机在美国试飞，并取得了不错的成绩。接下来的几年里，英德两国也开始研究无人飞机，并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来，军事领域显得兴趣盎然，现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代，无人机已经开始应用到军事领域，在美越战争中，美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是，最经典的无人机作战运用，属于以色列人。在第四次中东战争中，以色列使用BQM-74C无人机，成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时，利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机，并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末，很多的国家已经研制出新时代的军用无人机，并且纷纷应用到军事领域，用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等，一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展，军用无人机的发展日趋成熟，它与有人机相比具有相当大的优势，比如，相对于有人机来说，无人机的操作简单，材料花费较小，关键是可以无飞行员亲自操作，伤亡率低；无人机顾名思义隐蔽性较好，不易暴漏，获取情报的真实度较高，生命力极强；另外，就是无人机的跑距离较短，易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说，掌握此技术的国家已经有30多个，无人机的类型也有200种以上，军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机，按照及功能，可以划分为以下几个类型：靶机：主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能；侦察机：主要用于战场相关情报的搜集和处理；诱饵机：主要是诱使敌雷达，进行空中打击；电子对抗机：主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦；攻击机：主要是目标打击和战场摧毁；战斗机：用于空袭或者地面打击；其它无人机：比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征，但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步，而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势，在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量，而是科学技术
空中幽灵-浅析各国有人机无人机编队及协同作战能力发展
在达索公司最新公布的宣传片之中，首次出现了阵风战斗机和神经元无人作战飞机进行编队飞行的镜头，显现了法国在有人战斗机/无人作战飞机协同作战能力上取得了突破。 新世纪以来，各国都在大力加强无人作战飞机与有人作战飞机以至无人作战飞机之间的协同作战，两者的结合将形成强大的作战能力，起到1+1》2的效果，这也是为什么法国要进行阵风和神经元无人作战飞机编队飞行的根本原因。 目前各发达国家在无人作战飞机的发展上取得了比较大的突破，以X-47B、神经元为代表无人作战飞机采用了隐身、高速宽带数据链、小体积制导武器等新技术、新设备和新武器，态势感知能力、突防作战能力、信息传递和获取能力成倍提高，可以说是未来战争上一把新锐的利剑。
以X-47B为代表，标志着发达国家在隐身无人作战飞机方面取得了长足进步 无人作战飞机的编队和协同作战能力不足 不过无人作战飞机仍旧有自己的缺点，那就是智能化水平仍旧不 足，目前多以单机的方式执行作战任务，编队及协同作战能力尚未完全 具备，由于无人机的起飞重量、探测系统、载荷比有人作战飞机仍旧有 差距，例如目前最大的X-47B无人作战飞机也只能配备大约2吨左右的 载荷，这与有人作战飞机相比还是有较大的差距，因此在攻击作战能力 方面与有人作战飞机仍旧有差距。 在这种情况下，各国提出了蜂群概念就是让多架无人作战飞机能 够协同作战，这样多架无人机组成的编队能够充分的利用各架飞机的资 源，发挥整体的作战能力，其效能显然要大于各自为战的无人机，2004 年美国波音公司利用X-45无人机首次进行了双机编队飞行，2012年美 国利用全球鹰无人机成功的进行了无人机空中加油试验，标志着无人机 在编队飞行及协同方面取得突破性进展，不过从现在来看，各国在无人 机编队及协同方面的技术还不成熟，在编队队形、航迹规划、信息交换 等方面还有许多难关需要突破。距离实用推广还需要时日。
总结报告—《无人机在交通领域的应用》
无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城市交通巡逻飞行，这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。
无人机集群协同作战(郑兴港著)分析
超级设想之无人机集群协同作战 03022014513 郑兴港 摘要：在未来信息化战场上，无人机将会被越来越广泛地用于执行各种杀伤性的作战任务，在高度信息化的战场前景下，无人机作战模式也将出现转变，由单机自主的作战模式转变为机群对机群和机群对地面/水面目标攻击的作战模式。 无人机集群协同作战需要重点解决的关键问题包括大规模无人机管理与控制、多无人机自主编队飞行、集群感知与态势共享、集群突防与攻击、集群作战任务控制站等。 无人机集群形成规模优势，具有极佳的战场生存能力和任务完成能力，可以用来完成在复杂对抗环境下的协同搜索、协同干扰、协同攻击、协同察/打、集群对抗等任务。 关键词:无人机；作战用途；战术运用；多无人机协同作战；无人机集群作战。 一、无人机集群协同作战的需求及要求 随着科技的发展，近一二十年来大量新型武器系统相继装备各国部队，对过去和现行的战术及战术体系产生了巨大的冲击。同时随着计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制，在当今信息化作战条件下，无人机作为一种新型多用途武器装备，它能完成侦察监视、接力通信、对地对海攻击、空战、火炮校射、电子对抗、飞行训练、科学实验等多种任务，在现代体系对抗战争中的作用越来越突出。 在未来信息化战场上，无人机将会被越来越广泛地用于执行各种杀伤性的作战任务，在高度信息化的战场前景下，无人机作战模式也将出现转变，由单机自主的作战模式转变为机群对机群和机群对地面/水面目标攻击的作战模式。多无人机协同作战势必要求友机之间通过信息数据链的共享，进行统一决策，协调分工。由此，对无人机战斗群也提出了新的要求：一
多无人机协同任务规划(A题)
2016年全国研究生数学建模竞赛A题 多无人机协同任务规划 无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是一种具备自主飞行和独立执行任务能力的新型作战平台，不仅能够执行军事侦察、监视、搜索、目标指向等非攻击性任务，而且还能够执行对地攻击和目标轰炸等作战任务。随着无人机技术的快速发展，越来越多的无人机将应用在未来战场。 某无人机作战部队现配属有P01~P07等7个无人机基地，各基地均配备一定数量的FY系列无人机（各基地具体坐标、配备的无人机类型及数量见附件1，位置示意图见附件2）。其中FY-1型无人机主要担任目标侦察和目标指示，FY-2型无人机主要担任通信中继，FY-3型无人机用于对地攻击。FY-1型无人机的巡航飞行速度为200km/h，最长巡航时间为10h，巡航飞行高度为1500m；FY-2型、FY-3型无人机的巡航飞行速度为300km/h，最长巡航时间为8h，巡航飞行高度为5000m。受燃料限制，无人机在飞行过程中尽可能减少转弯、爬升、俯冲等机动动作，一般来说，机动时消耗的燃料是巡航的2~4倍。最小转弯半径70m。 FY-1型无人机可加载S-1、S-2、S-3三种载荷。其中载荷S-1系成像传感器，采用广域搜索模式对目标进行成像，传感器的成像带宽为2km（附件3对成像传感器工作原理提供了一个非常简洁的说明，对性能参数进行了一些限定，若干简化亦有助于本赛题的讨论）；载荷S-2系光学传感器，为达到一定的目标识别精度，对地面目标拍照时要求距目标的距离不超过7.5km，可瞬时完成拍照任务；载荷S-3系目标指示器，为制导炸弹提供目标指示时要求距被攻击目标的距离不超过15km。由于各种技术条件的限制，该系列无人机每次只能加载S-1、S-2、S-3三种载荷中的一种。为保证侦察效果，对每一个目标需安排S-1、S-2两种不同载荷各自至少侦察一次，两种不同载荷对同一目标的侦察间隔时间不超过4小时。 为保证执行侦察任务的无人机与地面控制中心的联系，需安排专门的FY-2型无人机担任通信中继任务，通信中继无人机与执行侦察任务的无人机的通信距离限定在50km范围内。通信中继无人机正常工作状态下可随时保持与地面控制中心的通信。 FY-3型无人机可携带6枚D-1或D-2两种型号的炸弹。其中D-1炸弹系某种类型的“灵巧”炸弹，采用抛投方式对地攻击，即投放后炸弹以飞机投弹时的速
无人机作战使用的局限
无人机作战使用的局限 无人机使用的现况 从无人机的发展历史上可以说无人机是从导弹的制导系统和靶机的气动外形合并而来的。一般认为最早的现代定义上的无人机出现在二战之后，最开始便以侦察监视为任务。在经过半个世纪的发展后无人机越来越受到各个军事强国的注意，其执行的任务虽然越来越多样化，但是仍以战场支援任务为主。 无人机发展的困境 无人的发展呈现一派欣欣向荣，困境又在哪呢？ 实际上无人机的分类参照有人机后分为作战飞机和支援作战飞机，全球所有现役的无人机都是支援作战飞机，执行诸如侦察监视、干扰、靶机等任务。而作战飞机仍是清一色的有人机。大家都熟知的捕食者无人机以及哈比无人机，实际上并不能算作是无人作战飞机，先说说后者从比较规范的定义上无人机只是一种作战平台而不是武器本身，而捕食者只不过是美军探索无人作战飞机之路上的一块踏脚石，其的设计初衷只是一种提供战术侦察监视情报的无人机，即使是经过了改装和再设计后分别产生了捕食者改型和收割者也对攻击能力的实现有眼高手低之感。例如捕食者有名的几次战例都不是出动攻击任务是完成的，实际上美军从未给无
人机部队下达过攻击任务。 无人机发展的无奈 无人机作为一种新生的事物从不同程度上会受到原有事物的影响，在一些一线指战员及军事理论研究者眼中无人机只是有人机的补充，就是把有人机的驾驶员从飞机上挪下来。这种错误的认知是造成了无人机发展的困境的原因之一。 同时无人机的技战术指标达不到无人机的水平，技术上的制约也是无人机发展受制的一项重要原因。 无人作战飞机的实现要解决的主要难题包括了三个方面：计算机智能、气动外形、控制站的新定位 首先是计算机智能，在有人机上有人，在现役无人机上则交给地面控制站的人机，但是无人作战飞机面对的是瞬息万变的作战第一线，机上无人而靠数据链传输就等于把无人机当作遥控飞机。 其次是气动外形，作战飞机会进行各种大强度的机动飞行，气动外形的设计尤为重要。 最后是控制站的新定位，对于无人作战飞机的控制站要大幅度的削弱其的摇控能力减轻数据链路的负担，从原来的总司令变为协调员。类似于机场的塔台如美军最新研制的舰载无人机控制机柜。
1联合作战背景下基于无人机的陆空作战协同探析
1联合作战背景下基于无人机的陆空作战协同探析 发表时间：2019-06-18T15:29:20.500Z 来源：《科技研究》2019年4期作者：李昕阳1,2 陈达1 侯满义1 [导读] 陆空协同作战是联合作战背景下陆军未来作战模式的发展方向之一，其中一种作战方式是协调一致运用陆军力量和无人机装备联合行动，而陆战装备与无人机的协同是实现作战任务的前提。 （1.空军航空大学吉林长春 130022；2.装甲兵学院士官学校吉林长春 130117） 摘要：陆空协同作战是联合作战背景下陆军未来作战模式的发展方向之一，其中一种作战方式是协调一致运用陆军力量和无人机装备联合行动，而陆战装备与无人机的协同是实现作战任务的前提。本文针对协同态势感知、基于空域协调区的作战协同、陆空作战协同机制三个方面探讨了基于无人机运用的陆空协同问题，并展望了未来主要的协同方向。 关键词：陆空协同；无人机；联合作战 一、引言 联合作战，即是为实现作战目的而协调一致地运用一国或多国力量的联合行动，这里的力量不仅包括武装力量，而且包括非军事组织的力量。信息化条件下的联合作战是体系与体系的对抗，只有形成体系作战能力才能发挥出整体作战威力。在作战中，体系作战能力形成的关键在于作战协同。没有协同，就没有联合，就不可能形成体系作战能力。作战协同是组织实施联合作战的重要内容，实践性强是其本质特征[1]。 陆空协同作战是联合作战下最常见的分支，即地面和空军作战单位以建立整体编队的方式，通过平台相互操作和资源共享控制的方法，达到协同完成军事任务的目的。 装备的研制与发展一直是部队的重要工作，空地一体协同作战是其重要方向，尤其是当今无人机技术的逐渐成熟情况下，使得空地协同体系作战的优势更加突出。采用陆空协同作战的方式，能充分发挥空中作战平台态势感知能力强、机动性能好和地面陆战硬装甲装备火力强、安全防护性能好的特点与优势，形成“看得更远”“反应更快”“跑得更快”的协同战斗力，从而提高整体作战能力与效率。无人机系统已经打破了传统意义上受限于“烟囱式”的发展桎梏，不再是发展互联互通困难的“无人飞行器平台”和“地面指挥控制站”，为了满足融入作战体系的需求，如今的无人机系统形成了以“任务”为中心、面向“协同”为特点的体系化作战大系统中的综合子系统[2]。 陆战装备和无人机协同作战方式在体系化作战中存在的优势是：第一、通过协同探测的方式扩展了探测区域，战场空间态势感知能力得到了提升。第二、可弥补无人机智能不足的情况，在地面设置了人员作出装备作战任务决策，无人机应对复杂作战环境的能力得到了提高。第三、通过利用无人机的高隐身、低成本、无人员伤亡的特点，与地面人员装备协同作战，提高了执行高危任务的成功率，同时也降低了风险。第四、对地面移动目标和多目标的精确打击能力得到了提升。 二、陆空协同主要内容 2.1空地协同态势感知 无人机系统，在联合作战的背景下，能够完成遂行侦察、监视和目标获取等任务，向指挥官提供地形、敌军编制等数据，同时也具有适应性强的、实时的态势感知信息等优点，态势感知包括进攻和防御的位置、包括监视敌军的重心、佯动和战斗毁伤评估等。 空地协同态势感知，是通过多平台多传感器协同信息处理方式，将无人机平台获取的战场态势信息与地面装备获取的态势数据进行融合，将传感器数据进行时空、格式统一，生成更精准的战场态势信息，同时使用数据链帮助实现无人机与地面装备战场态势的共享，生成一致的战场态势图。以上工作是为协同任务规划的做好基础。 2.2 基于空域协调区的作战协同 陆空协同作战时，在考虑到战时情况复杂的情况，要避免无人机和地面装备在同一时刻使用同一空域，保证无人机的飞行和作战安全，所以在任务规划是要用到“空域协调区”的概念。空域协调区，分为横向分离、高度分离和时间分离等。无人机系统的机动要按照指挥官对时间和地点的选择，同时与地面战斗队形协调一致，到达有利位置。在空域协调区的协同任务规划的基础上，以空域使用分配作为优先考虑的约束准则，使用多准则多约束的任务规划算法，生成满足武器使用条件、传感器性能约束、空域协调约束的任务计划，使执行任务过程中空间和时间达到协同。 2.3陆空作战协同机制 作战协同，即联合作战指挥员和指挥机关在时间和空间上对参战力量的作战行动进行的组织筹划和控制活动，从而达到发挥诸军兵种整体作战威力、而克敌制胜目的。陆空协同作战，因为涉及的交互信息众多，所以需要设计友好的人机接口为地面装备战术指挥控制终端提供服务，无人机的能以图形化、可视化等方式，智能化地显示地面指挥控制、探测战场态势等信息，实现简洁高效的交互方式，提升地面指挥人员的指挥效率[3]。 三、未来协同方式展望 目前无人机系统的开发迅猛发展，使得无人机陆空协同作战的能力得到技术支持，作战效应将不断提高，具体对战斗功能的支持将从以下几个方面进行扩展： 情报：随着无人机系统的不断改进，数据处理和分发能力得到增强，使其能够更加灵活的提供多样有效的情报。 （2）火力：通过提供辅助目标识别和跟踪、激光照射等功能，无人机系统可以将“从传感器到射手”的反应时间缩短。另外无人机也能对火力呼唤和修正任务起到帮助。 （3）防护：无人机能在作战时能够完成早期预警、目标跟踪的任务，为部队防护工作提供了较大的保障[4]。 （4）指挥与控制：通过通用数据链和无人机控制权限交接的方式，对无人机的指挥和控制逐步下移给直升机、地面陆战装备等前线战场终端。 四、结束语 陆空协同作战是当前乃至未来一段时间作战的主要形式，只有成形体系作战能力才能发挥出整体作战威力。提高体系作战能力必须要做好协同工作，只有在作战实践中协同好才能完成联合作战。而无人机陆空协同作战方式已成为陆军作战新能力的重要发展方向，通过发
无人机集群技术综述及发展应用
无人机集群技术综述及发展应用 摘要：无人机集群技术作为智能无人机领域的重要发展方向，可有效解决单机作业的不足，并能够适应日益复杂的无人机作业环境。本文从理论层面介绍了无人机集群的概念及发展现状，从智能算法、环境感知、任务规划、路径规划和自主避障等方面详细阐释了无人机集群的关键技术，并提出其面临的技术挑战，对未来发展方向做出一定判断。 关键词：无人机集群；智能算法；环境感知；任务规划；发展趋势 引言 无人机作为一种可通过自主控制或远程控制实现平稳飞行，并执行特定任务的无人驾驶飞行器，是目前广泛应用于军用和民用领域的空中机器人系统[ 1] 。以往传统的无人机作业，通常是指单机作业，而由于使用环境的日益复杂化，作战任务或特定用途的日益多样化，单机作业巳无法更好地满足使用方的需求，因此多机协同作业的科技理念应运而生，为实现多机协同而得以快速发展的智能集群技术也得到了科研工作者的重视。本文将从无人机集群技术的原理概述和国内外研究现状出发，
解析智能集群的关键技术和相关算法，并阐述其面临的技术挑战和 未来的发展应用。 l 无人机集群技术概述及发展现状 “ 集群”的概念最初起源于对生物学的研究，即对蚂蚁、蜜蜂等群居生活的昆虫集群性行为的探究。群居昆虫具有高度结构化的社会组织特性，通过其独特的信息交互方法实现信息的传递，并表现出集群化智能行为，使其可很好地完成远超个体能力的复杂工作任务。这种生物学行为给予科研工作者很大的启发，随之出现了集群智能方法，通过个体之间的协同工作来实现整体的复杂任务的顺利执行，在提高任务执行力的同时提高了算法的鲁棒性和计算能力。在此，给出集群的概念：集群是指拥有共同工作目标的多个实体构成的群组，集群会基于任务需求协调不同实体的行为，这些行为会根据不同个体的特定任务，随环境变化而进行动态调整 [ 2] 。 无人机的集群即借鉴了源自生物学研究的“集群”概念， 是指具备有限或完全自主能力的多架无人机，在有限的集中控制指令的条件下，通过相互之间的信息交互和协同工作，完成预期的 超越单机作业的复杂任务。集群技术使得无人机群中的单一个体都具备自主飞向任务区域且避免相互碰撞的能力，并且可以自动 处理个体任务，结合了人工智能、自主避障、路径
无人机协同作战及关键技术研究
无人机协同作战及关键技术研究 【摘要】随着无人机各方面性能的迅速提升，作战功能不断扩展，有关无人机作战的新理念也从层出不穷。无人机协同作战理论的提出备受关注。从作战应用来看，无人机协同作战能有效克服单机行动时出现故障或战斗损坏、观测角度的限制以及执行攻击任务成功率低等问题，这就要求解决和完善无人机协同作战的关键技术问题。本文重点阐述了无人机协同作战中的系统控制技术、信息融合技术、通信技术以及战术决策和火控结算技术，为未来无人机发展提供一定借鉴。 【关键词】无人机；协同；系统控制技术；信息融合技术；战术决策与火控解算 1.协同作战的优势 为弥补单架无人机的不足，国内外都提出了各种各样的无人机编队飞行概念，随着技术的不断发展，又提出了协同作战理论，提升了战斗力，使无人机协同作战成为重要的发展趋势。主要优势有：扩大搜索范围、提高侦查精度、提升整体作战能力以及减小飞行阻力，增加飞行距离等。 2.关键技术 进行协同任务时，各无人机单元要能够排除干扰，在复杂的条件下协调完成作战任务，实现无人机之间的快速、无缝的连接。为了完全发挥这些优势，涉及的关键技术有：协同系统控制技术、信息融合技术、通信技术及战术决策与火控解算技术等。 2.1 系统控制技术 虽然目前的自主控制技术已经允许无人机在没有人为干涉或干涉极少的情况下完成整个任务过程，但用于无人机的协同控制则需要对速度、存储容量和从训练与经验中获得的反应能力等方面进行改善。未来的联合无人空中作战系统（J-UCAS）要把一个战斗机飞行员的训练和经验灌输到一个用于协同作战处理器，就等同于在一个很短时间内完成协同飞行后的下载。实现该目标要依靠驱动处理器技术的发展和算法的革新。建立自主协同作战系统如图1所示，进行无人机协同控制。自主处理系统（ACMS）的运行步骤如下：针对每项任务，创建一个任务管理器和定制的任务规划器，形成自主实体群(如飞行器等)执行任务。由任务管理器执行群推理，并与请求任务的实体进行通信，而各实体、平台执行个体推理并在任务群之间进行通信。如果任务不能按照预期进行，任务管理器重新“招标”部分或全部任务，以满足任务需求。所有平台内部及平台与地面站之间的交互都使用分布式方法，通过基于事件的多跳传输协议发送信息进行管理。当发生诸如到达某一路径点、完成某项任务或者检测到机载故障等特别事件时，自主平台将执行其分配的职能或任务，并与组内其它自主平台进行通信。平台也将定时报告其任务进展情况，以更新ACMS中的其它模块(或通过外部数据接口更新全局模型)。机群在预规划阶段将自主规避路径冲突。但是为了避免意外事件(如天气情况及故障等)造成的影响，临近位置的自主飞行器群也要根据实际情况对彼此位置做出相应的反应。 2.2 信息融合技术 在协同作战中，单个无人机上的单一传感器不能满足战场要求，这就需要多架无人机上的多种传感器协同工作，以扩大探测空间，做优势互补。目前面临的挑战是如何将不同的系统联系起来以形成具有内聚性的合作信息环境。因为从单
《无人机在交通领域的应用》
无人机在交通领域的应用 无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 无人机的优势 更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城