隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭中信息化作戰(zhàn)能力的不斷提升,海上無人機在戰(zhàn)場的投入量越來越大,擔負的任務從戰(zhàn)場偵察和監(jiān)視擴展到海域巡邏、反潛戰(zhàn)、對艦(地)攻擊、電子干擾、通信截聽、目標精確定位、中繼通信等領(lǐng)域,甚至擴展到戰(zhàn)區(qū)空中導彈防御、心理戰(zhàn)和網(wǎng)絡中心戰(zhàn)領(lǐng)域。無人機己經(jīng)成為海上作戰(zhàn)中不可缺少的重要武器平臺。作為海上無人機主要傳感器的海上監(jiān)視雷達在提高對海搜索監(jiān)視這一基本能力的基礎(chǔ)上,也逐步拓展雷達的功能使用和應用模式,并不斷引入新的技術(shù)和措施,使之滿足無人機多樣化任務和復雜使用環(huán)境要求。
1 海上無人機特點
海上無人機之所以在多次實戰(zhàn)中屢創(chuàng)佳績并受到各國軍方的青睞,主要因為它具有其他武器系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點,主要包括以下幾點:
(1)可執(zhí)行高風險任務
無人機最大的優(yōu)勢在于可在高風險的空域環(huán)境中使用。與有人駕駛的飛機相比,無人機適合執(zhí)行大風險、環(huán)境惡劣的作戰(zhàn)任務。海上無人機在海上作戰(zhàn)環(huán)境中可根據(jù)海況和氣候條件實現(xiàn)靈活機動部署,而且不必考慮人員傷亡等因素。此外,根據(jù)不同的戰(zhàn)場需求,海上無人機有多種控制方式并隨時改變:可采用預先編制的任務程序控制無人機的飛行和操作,以減少不必要的通信聯(lián)絡,降低被敵方發(fā)現(xiàn)和干擾的概率,適合完成高風險任務;也可用遙控方式,即艦上、空中或岸上指揮站控制無人機的飛行和作戰(zhàn)行動,視戰(zhàn)場態(tài)勢隨時改變其短行軌跡,執(zhí)行不同的作戰(zhàn)任務。艦載無人機還能夠在其母艦指揮下執(zhí)行多種有人機無法完成的作戰(zhàn)任務。
(2)經(jīng)濟性好,效費比高
無人機體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,研制、生產(chǎn)、訓練和使用維護費用低廉,但出勤率卻遠高于有人駕駛的現(xiàn)代化戰(zhàn)機。無人機設計時不必考慮人的因素,不需配備昂貴的生命保障系統(tǒng),也不必考慮人的生理需要和適應性,因此可以大大減少造價和全壽命周期費用。而且無人機操縱員只需接受短期常規(guī)培訓,花費少。無人機在執(zhí)行與有人機相同的任務時,耗油量僅為后者的1/10。在海上偵察監(jiān)視方面,由于飛行員長時間執(zhí)行任務的耐受性,有人偵察機往往難以執(zhí)行長時間大范圍海上監(jiān)視任務,因此成建制的海軍無人機系統(tǒng)可成為最具性價比的海上戰(zhàn)力。
(3)機動靈活,戰(zhàn)場生存力強
海上無人機的機動性和強生存能力表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,可以最大限度地以要求的速度、高度和航程飛行,不受人為因素和過載限制的約束,也可以通過超加速升降、急轉(zhuǎn)彎等方式來實施規(guī)避或進行突防。其次,設計精巧的小型機體雷達反射面積小,機體涂有高隱身性涂料,加之在空中活動輕捷自如,使得敵方探測系統(tǒng)極難發(fā)現(xiàn)其行蹤,與有人飛機相比,暴露幾率呈幾何級數(shù)減少。海上無人機在執(zhí)行任務時,能夠適應多種海況和多種氣候環(huán)境,增強無人機的使用靈活性、任務完成率和戰(zhàn)場生存能力。
2 美國典型海上無人機及機載雷達發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著航空技術(shù)、電子技術(shù)、材料技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的飛速發(fā)展,無人機的開發(fā)已進入爆發(fā)期,以美國為代表的軍事強國正利用最新科技成果研制多種海上無人機,例如多用途無人機、人工智能無人機、攻擊作戰(zhàn)無人機、反導無人機、隱形無人機以及多種中高空長航時無人機等。
2.1 RQ-4N海上廣域監(jiān)視無人機
RQ-4N是在美國空軍RQ-4全球鷹基礎(chǔ)上發(fā)展的海上偵察無人機,由于RQ-4N使用環(huán)境、偵察監(jiān)視對象、任務功能以及應用策略等方面與RQ-4有很大的不同,美國海軍對發(fā)展RQ-4N提出了許多不同要求,以更好地滿足海上偵察監(jiān)視需要。
(1)RQ-4N概況
作為對P-3獵戶座海上巡邏機投資調(diào)整的一部分,RQ-4N廣域海上監(jiān)視無人機系統(tǒng)在加強海上情報、監(jiān)視和偵察能力方面擔負了非常明確的任務。RQ-4N安裝有多種傳感器,具備持續(xù)的情報、監(jiān)視和偵察能力。在主要作戰(zhàn)行動中它將在交戰(zhàn)前執(zhí)行偵察和戰(zhàn)場情報準備任務,在非常規(guī)戰(zhàn)爭中它將用來探測敵軍的動向。
RQ-4N無人機系統(tǒng)由無人機、地面工作站和它們之間的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。RQ-4N無人機裝備了合成孔徑雷達(SAR)、紅外成像和光電成像設備,利用慣導和GPS輔助三種設備對目標精確瞄準成像,合成孔徑雷達在商用SAR基礎(chǔ)上提高硬件集成度;光電/紅外組合系統(tǒng)由CCD相機和3-5微米的紅外傳感器構(gòu)成;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括視距數(shù)傳和超視距數(shù)傳,分別向地面工作站和衛(wèi)星傳輸圖像和數(shù)據(jù)信息,地面工作站安裝在獨立的方艙內(nèi),內(nèi)有4個無人機操縱員坐席,2個操作發(fā)射與回收單元偵察監(jiān)視操作員坐席和控制臺。
為實現(xiàn)多功能任務目標,RQ-4N配套了MTS-B系統(tǒng)。MTS-B是一種光電/紅外綜合系統(tǒng),具有高分辨率錄像和多視場偵察能力;具有自動目標跟蹤模式;具有圖像集成實時處理能力,有效減輕地面操作員的負擔,雷達、光電和紅外系統(tǒng)具有廣域收集和點目標搜索模式。還配套敵我識別系統(tǒng)(IFF),用于識別、獲取海上目標的敵我信息,提升衛(wèi)星通信能力,將RQ-4使用的商用衛(wèi)星通信系統(tǒng)換為軍用衛(wèi)星網(wǎng)絡系統(tǒng),解決商用衛(wèi)星通信覆蓋區(qū)域有盲區(qū),無法操縱無人機的問題,實現(xiàn)海上全區(qū)域可操縱。
(2)RQ-4N雷達載荷
RQ-4N無人機載雷達能夠?qū)崿F(xiàn)多功能任務目標,它裝備的有源電掃瞄陣列雷達綜合了電子掃描和機械掃描,可滿足360°偵察要求;具有合成孔徑雷達功能,可以對地面目標成像;具有海面環(huán)境目標凈化探測能力,可以減小海洋背景對發(fā)現(xiàn)海上目標的雜波干擾;具有逆合成孔徑(ISAR)模式,用于海上移動目標的跟蹤、分辨。
2.2 MQ-4C人魚海神無人機
作為美國海軍廣域海上監(jiān)視(BAMS)項目的無人機,MQ-4C是全球鷹無人機的改進型,可向空中、海上和地面部隊實時傳送信息,支持水面戰(zhàn)、信息戰(zhàn)、打擊戰(zhàn)和搜索救援等。
(1)MQ-4C概況
廣域海上監(jiān)視計劃由美國海軍航空系統(tǒng)司令部(NAVAIR)的海軍和海軍陸戰(zhàn)隊無人機系統(tǒng)部門管理,該計劃要求數(shù)十架由地面站控制的高空、遠程無人機,配合波音公司P-8A海神巡邏機使用。BAMS無人機將向艦隊提供持久的海上情報、監(jiān)視和偵察數(shù)據(jù)搜集與分發(fā)能力,提高對戰(zhàn)場的態(tài)勢感知能力,并且縮短從傳感器到射手的殺傷鏈。BAMS無人機的任務將包括海上監(jiān)視、敵方作戰(zhàn)信息搜集、戰(zhàn)斗毀傷評估、港口監(jiān)視、通信中繼,還有支持海上封鎖、水面戰(zhàn)、對地攻擊、作戰(zhàn)空間管理和為海上打擊任務提供目標指示。
轉(zhuǎn)載請注明:北緯40° » 美國海軍無人機及機載雷達發(fā)展現(xiàn)狀