小型一次性攻擊無人機作戰系統總體構想

趙建魁 徐伯夏 吳軍 李方

（航天科工集團三院8357所 天津 300308）

摘要：以現有的研發技術實力為基礎，規劃了一個小型一次性攻擊無人機作戰系統總體構想，并對無人機的武器系統構成、各分系統指標參數以及需要解決的關鍵技術進行了初步分析與設計，以期能夠實現低成本、高效益無人作戰系統的目的。

關鍵詞：攻擊無人機，測控，任務規劃

Overall Conception of Combat System for Small Disposable UCAV

Zhao Jian-kui Xu Bo-xia Wu Jun Li Fang

（No.8357 Institute of The 3rd Research Academy of CASIA，Tianjin 300308，China）

Abstract：Based on the existing R&D technology，The paper plan a overall conception of measurement and planning system for small disposable unmanned combat airplane vehicle （UCAV），A preliminary analysis and design was giving for composition of UCAV weapon system，sub-system parameters，key technology to be solved. With the purpose of realizing low cost，high efficiency for unmanned combat system.

Keywords：UCAV，Measurement and Control，Mission Planning

引言

小型一次性攻擊無人機作戰系統的核心任務是利用一個具有多種通信鏈路保障的車載無人機地面站實現無人機的起飛控制、巡航測控、目標偵察、飛行航跡規劃、攻擊任務規劃、目標/彈道參數裝訂以及武器發射監控等功能，并同時完成與本級指揮所（或前指）的指揮通信功能，以使一次性攻擊無人機作戰分隊具備獨立作戰和多軍兵種協同作戰能力的戰術使用效果。

1 攻擊型無人機武器系統構成

攻擊型無人機武器系統主要由載機、導彈、測控、機載火控、任務規劃和技術支援六個分系統組成。

1.1 各分系統指標參數設想

1.1.1 載機系統

● 單引擎（選用或新研）；

● 滑跑起飛/助推/彈射起飛三種模式；

● 安裝自主研發的駕駛儀；

● 攜帶微光紅外攝像頭；

● 支持衛星、L波段微波、超短波三種通信鏈路；

● 外形/機長/翼展依靠航空工業系統設計；

● 最大飛行速度：200公里/小時；

● 一次性使用；

● 載機可選裝戰斗部（攻擊目標：機場、機庫、指揮所、雷達站、軍用碼頭、移動通信車輛及其他小型軍事設施）；

● 載機成本控制在100萬元以內。

1.1.2 導彈系統

● 紅外導引迷你彈。

紅外導引；

穿甲彈頭；

打擊目標：坦克、裝甲車、通信車、雷達站及其他大型地面車輛，機場、軍用碼頭及海上小型艦船。

● 反輻射彈。

無線電導引；

殺爆彈頭；

打擊目標：機場塔臺、雷達站、固定或移動通信天線以及地面通信樞紐等。

1.1.3 測控系統

● 測控鏈路選裝。

衛星（暫以海事衛星、天鏈為基礎）；

L波段微波；

超短波。

● 測控距離：按需要設計；

● 鏈路帶寬：按鏈路方式選擇。

1.1.4 機載火控系統

按照執行任務的不同，可以從如下三種發射模式中選擇：

● 按照預先規劃的發射區發射；

● 人在回路的發射控制系統；

● 自主應急發射功能。

1.1.5 任務規劃系統

任務規劃系統主要包括三部分功能：

● 無人機飛行任務規劃；

● 導彈攻擊規劃；

● 輔助決策功能。

1.1.6 技術支援系統

● 武器運載；

● 燃料加注；

● 電源提供、充電等。

2 關鍵技術設想

2.1 自主知識產權的無人機駕駛儀

自動駕駛儀是低成本無人機的關鍵設備，經過兩年攻關，這項技術已取得突破，實現了低成本量產，為小型一次性攻擊無人機作戰系統的研發提供了重要的技術保障。

2.2 機載火控設備

機載火控設備是無人作戰飛機的核心功能設備。按照執行任務的不同，機載火控設備有三種發射模式可供選擇：

按照預先規劃的發射區發射；

人在回路的發射控制系統；

應急自主發射功能。

人在回路的發射控制模式，是通過數據鏈支持在地面由人對無人機回傳的信息進行實時處理和決策，控制無人機的飛行和任務的執行。采用人在回路的發射控制模式具有對信息更強的處理能力和對信息更智能的決策能力。

2.3 準實時圖像/指令傳輸技術

準實時圖像/指令傳輸技術是進行實時或近實時指揮控制、獲取戰場態勢信息、進行作戰毀損評估的主要手段，是攻擊無人機進行協同作戰的必要基礎。

通過搜集和分發來自無人機的視頻圖像與遙感數據，可以將實時任務信息從戰場傳遞給空戰規劃人員，提高無人機打擊的效果。為實現連續視頻信號傳輸，需要有較高的鏈路帶寬（2～8Mbps），并在傳輸視頻信號前，進行視頻壓縮。

2.4 無人機飛行航跡規劃技術

無人機飛行航跡規劃技術是無人機能否完成攻擊的關鍵技術之一。無人機的航跡規劃系統要求：

● 得到的航跡能夠有效避開敵方雷達的探測和敵方威脅的攻擊，而且要求避開可能影響飛行的險要地形，惡劣氣候和人工障礙等不利因素，以保證飛機的最大生存性；

● 能夠在規定的時間段內到達預定或臨時指定的任務目標區，即滿足作戰任務的時間性約束。

在無人機航跡規劃中，涉及大量的運算，需要通過提高單站、單機規劃能力來達到。另外通過利用測控規劃站車載通信鏈路與地面指揮中心及飛行任務規劃中心聯網，可以規劃出新的飛行航跡，如當基礎數據已知的威脅、地形、氣候等發生變化時，能夠實時規劃出新的飛行航跡。

2.5 機載武器攻擊規劃技術

機載武器攻擊規劃技術主要用于制定出高效的攻擊方案。作戰指揮系統下達作戰命令給攻擊規劃系統，其內容包括目標、破壞程度要求、任務開始時間和任務持續時間。

攻擊規劃分系統根據上級的命令對目標進行分類和分析，確定針對作戰目標的如下關鍵信息：

目標要害部位；

摧毀該目標的成爆彈數；

攻擊的波次；

各波次的相隔時間；

動用無人機的類型、架次；

規劃區中的禁飛區域等。

2.6 輔助決策系統

由于現代戰爭環境的復雜性，如何對紛繁的信息進行分析和處理并最終做出決策，已經成為當前任務規劃系統面臨的重要課題。

無人機攻擊指揮輔助決策系統，是在獲取大量的戰場態勢信息后，運用相關的規則庫實現知識推理以及數學的方法進行輔助決策，一個成熟的輔助決策系統是提高無人機攻擊效率及作戰效能的有效手段。

它主要包括目標選擇分系統和航跡選擇分系統，在無人機飛行期間，科學規劃并實時調整行進路線，智能選擇并實時保持戰術隊形；在攻擊目標過程中，實時分配各戰斗單元火力，該系統還應具備一定的處理不確定性因素的能力。

3 結束語

本文只是在了解了我們科工集團的無人機研發能力后，提出的一個初步構想，如果全國范圍內開展協作可能會有更合理的方案，希望同領域的專家、學者多提寶貴意見。

作者簡介

趙建魁（1965-），男，河北省辛集市人。碩士，研究員，碩士生導師，主要研究領域為數字信息處理，遙控遙測及軍事地理信息系統等。