不限制ip免费送彩金 看了这篇文章,才知道有人机和无人机协同作战有多困难!

  • 日期:2020-01-01 17:28:32    
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    不限制ip免费送彩金,有/无人机协同作战是指在统一的指挥控制下,综合利用有人机与无人机的特点,充分发挥各自的优势,共享战场信息进行相互支援、保障和掩护,通过整体力量完成作战任务。它具有诸多军事优势,是现代高技术复杂条件下个军事强国竞相发展的一种重要的航空兵作战模式,也是当今国际装备技术发展的一个前沿。

    有/无人机协同作战指挥控制系统今后可作为c4isr体系中具有广泛军事用途的信息化系统平台之一。在网络中心战环境下,指挥控制系统更集中体现着信息与态势共享、协同决策、协同计划及协同打击等主要特征,有/无人机的协同过程主要基于控制命令完成,有人机飞行员不仅要实时接收来自地面控制站的指挥控制信息执行本机作战任务,还要根据战场情况实时指挥控制无人机。通过研究有/无人机协同作战指挥控制关键技术实现有人机与无人机之间的快速、无缝连接,进而进行快速有效的指挥控制,对提高有/无人机协同作战能力意义重大。

    目前,美英等无人机发展水平较髙的国家均在加紧有人/无人机协同作战应用研究。美国国防高级研究计划局(darpa)和美国空军提出的软件使能控制计划(software enabled control,sec)的研究中,波音公司和麻省理工学院的研究人员研制出有人驾驶战斗机f-15e对改装无人机t33的制导系统(manned to unmanned aircraft guidance system),通过协同飞行试验,验证了有人驾驶员采用语音指令控制无人机的方法,无人机可以在有人机驾驶员的指挥下对突然改变的计划做出及时反应,避开意外威胁,飞向目的地并执行任务。

    美国陆军航空应用技术部(aatd)开展的有人机/无人机通用结构计划(maned/unmanned common architecture program,mcap),目的是为有有人/无人机建立通用的任务处理框架,以增强有人机与无人机的协同控制工作能力。该计划由波音公司和诺-格公司合作进行,针对“阿帕奇”直升机,开展有人机/无人机平台协同,验证有人机和无人机的协同互操作性作战效能。

    美国专家还设想了由一架f-22飞机的混合编队实施静默攻击,kc-10与无人作战飞机群采用群防任务的两种作战方法。

    英国正在开发在执行任务时操纵5架无人机的技术。在完成攻击任务期间,无人机指定目标的图像,然后开始进行攻击行动。在必要的情况下,飞行员可以不管无人机的自动操作行为。如果与它们的飞行员失去联络,该无人机将具有继续执行它们自己的任务并返回基地的能力。

    英国qinetiq公司采用“基于智能体的推理”方法,实现了有人机对无人机机群的战术层次的协调和控制,通过试验验证了一架狂风战斗机引导无人机替代机和3架仿真无人机对地面移动目标执行模拟攻击的过程。

    从国外的研究状况可以看出,有/无人机协同作战指挥控制是一个十分复杂的问题,涉及多个学科领域,是信息作战的前沿技术装备。虽然目前国内对有/无人机协同作战研究还处于探索阶段,但各级研究机构和院校对无人机的协同任务分配、航路规划、编队及自主控制、协同作战控制等展开了理论研究,取得了一定成果,为有/无人机协同作战指挥控制的研究奠定了一定的基础。

    有/无人机协同作战指挥控制系统主要包括:有/无人机任务规划决策系统、标准化通信接口、任务管理系统、信息融合系统、态势显示系统、高速宽带数据链等部分,明确整个作战系统的人机功能分配、指挥控制系统功能划分,最大限度发挥有人机和无人机各自优势,达到最佳的系统平衡和统一的协调指挥。

    与一般的协同控制不同,有/无人机协同控制过程中,不同平台之间存在层次关系,需要在遵循特定协作机制基础上,动态地获得系统的最优或非劣解,控制过程和影响关系复杂,具有以下几个特点:1、有人机平台和无人机平台由于角色和任务不同,分处不同认知层次,呈现递阶-分布式结构;2、作战系统的信息是无中心分布的,各平台均只拥有系统的部分信息,呈现信息分散的特点;3、在实际的使用环境中,通信条件往往比较苛刻,不能保证信道随时畅通,且存在带宽受限、高丢包率、长延时等情况,呈现通信约束的特点;4、与传统地面控制不同,有人机操作员实现无人机实时任务级控制须考虑信息过载问题。操作员发布的语音指令不可能像地面控制系统发布数据指令那样详尽、全面。

    综合对有/无人机协同指挥控制系统特点的分析,其技术特征则主要表现为:1、网络化通信:具有高带宽、中继转发、抗干扰、机动性好、能扩充等能力;2、信息实时分发:有人机与无人机(准)实时进行信息交互,并实现按需适时分发;3、支持异构无人机协同作战:提供标准人-系统综合接口,支持空-天-地信息网络中不同类型的无人机协同作战;4、实现基于任务分配和战损情况的动态编队:包括编队生成、重构与拆分;5、敏捷性响应:具有快速任务规划、决策与指挥能力。

    “互操作”具有两层含义:一方面是平台之间的互操作,即通过单一的任务控制站能控制不同型号的无人机;另一方面是各种信息的互通性,即不同无人机获得的信息情报能在彼此任务控制站和指定用户之间共享。它被认为是实现有/无人机协同作战指挥控制的基础。设计一套标准的地面控制站、无人机与有人机系统之间的通信接口和高速带宽数据链为实现协同作战指挥控制提供硬件支持。为满足有/无人机协同作战对指挥控制信息和大量传感器信息在传输时间和传输带宽上的要求,需要高可靠、高实时,具有组网能力、大带宽的数据链,除此之外,为各类平台提供模块化、统一化的标准接口,以保证协同作战的各个平台间的良好的兼容性。

    有/无人机编队飞行可减少飞行阻力、节省油耗、扩大侦察范围,进而完成协同定位和协同攻击等,提高整体效率。为了安全高效地协同有人机釆取作战行动,无人机必须具有以下能力:1、编队生成、重构和拆分能力,在飞行过程中,可以根据当前任务调整编队队形,压制敌方防御力量的同时降低己方损失。2、灵活性,能够随作战计划的改变实时调整自己的作战任务。3、自主态势感知和飞行控制能力,能够及时了解敌我双方战况,不被假象所蒙蔽,同时可以及时规避航路上的障碍物与威胁。

    有/无人机协同作战过程中涉及到地面控制站对有人机和无人机编队的指挥控制、有人机对无人机的指挥控制以及无人机的自主控制等。首先须明确协同指挥控制体系结构,以及不同指挥控制中心的功能与关系。由于有/无人机协同作战涉及多个指挥控制中心,因而要实现协同控制,关键要解决控制权限在多个指挥控制单元之间无缝、连续、稳定的转换和迁移,根据不同的任务需求和指挥控制单元的能力,实时调整控制权的分配,即变权限指挥控制。相关内容包括控制权限层次化以及控制权在有人机与地面控制站之间切换的过程中的无人机信息管理与共享技术。

    有/无人机的协同任务规划技术是实现有/无人机协同作战指挥控制的关键,主要包括有/无人机编队兵力需求规划、协同模式及作战方式的选择、编队队形的确定及航路规划以及战场情况发生变化时的任务重规划等几方面内容。为了提高协同完成任务的成功率和时效性,需要有/无人机根据战场态势自主构建无线通信网络,而有/无人机任务规划结果与有/无人机通信网络的拓扑结构和通信质量互相影响。因此,研究有/无人机任务规划时需考虑有/无人机组网特性,形成空间、时间、网络一体的任务规划技术。同时,由于战场态势的不确定性和动态性,任务重规划也是任务规划的另一关键技术。为了避免多架无人机执行任务产生冲突和解决资源分配问题,需设计任务协调管理器进行任务管理与调度。

    协同任务环境的不确定性、动态性及高度复杂的无人机指挥控制系统,使得有人机无需时时对无人机进行“指挥控制”,有人机飞行员只需间歇式地与接口系统进行交互,提供指令并接收无人机的反馈信息,是一个人工干预指挥监督无人机完成其任务的过程。通过对无人机自主级别的划分和飞行员对无人机的监督,随时对无人机进行干预和辅助支持,利用人的智慧对不同情况下无人机进行辅助控制的同时,利用无人机能够自主飞行的优势,减轻飞行员的工作负担,进而实现飞行员与无人机自主控制的协作。

    为了减轻飞行员工作负担,辅助其进行战术决策,及时准确地制定和调整编队的作战方案,需要建立智能辅助决策系统,具备实时性、正确性、完备性和可扩充性的要求,同时具有解决不完全或不确定因素的复杂问题的能力。主要内容包括决策信息融合、态势实时预测与威胁评估以及采用人工智能技术,生成无人机可执行的作业计划表,进而对突发事件及时响应和智能决策。

    有/无人机协同作战是适合现阶段技术水平的作战方式,在这种情况下,对有/无人机协同作战指挥控制系统关键技术进行研究具有重要意义。提高有/无人机、地面控制站之间的通信带宽和数据传输率、改善智能辅助决策系统功能、分析协同控制过程,研究有/无人机间鲁棒性交互策略、优化交互控制接口等已经成为加强有/无人机协同作战能力的关键因素。

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