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国产固定翼无人机“蜂群”系统试验 未来战场将日趋智能化

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原标题:国产固定翼无人机“蜂群”系统试验 未来战场将日趋智能化

近日,中国电科集团电科院开展了陆空协同固定翼无人机“蜂群”系统的相关试验试飞工作,验证了车载快速部署、密集发射、空中悬停投放、机动投放、精确编队、阵型变换、对地察打、精确打击等全流程任务能力。

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从公布的视频画面看,小型无人机在地面是由48管发射装置进行快速发射,能够在很短时间内将大量无人机发射到空中;在空中则是由直升机进行悬停投放,在展开的降落伞减速稳定作用下,无人机调整好姿态进行飞行。

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无人机“蜂群”是指一组具备部分自主能力的无人机在有/无人操作装置辅助下,实现无人机间的实时数据通信、多机编队、协同作战,并在操作员的指引下完成多种作战任务,包括战场侦察、对地打击、防空压制、电子干扰、充当诱饵、通信中继等等。如同自然界的蜂群一样,既有很大的数量同时在空中飞行,又有各自不同的分工。

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要想实现无人机“蜂群”,并非易事,对于集群控制算法、通信、人工智能、路径和任务规划等都有很高的要求。集群控制算法主要是确定无人机之间逻辑和物理上的信息关系和控制关系,将众多无人机系统的结构和控制有机的结合起来,保证多无人机系统中信息流和控制流的畅通,为无人机之间的交互提供框架。集群控制算法要保证无人机可以随时退出或者加入集群,而不影响控制系统的整体结构。

无人机“蜂群”的通信采用时变切换拓扑结构,在执行不同任务时,无人机之间可以采用不同的通信拓扑结构连接,在任务完成之后又可以切断连接。一般控制多个对象时的通信拓扑结构有集中式、分布式和混合式,可以根据具体情况进行灵活选择。通信手段一般是机间数据链,通过网络拓扑进行自组网。

人工智能的应用就是要无人机具备一定的自主飞行能力,能够共享位置,并且能够进行路径规划,避开障碍、防空系统等。

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现在的无人机“蜂群”基本采用的是自适应分布式体系结构,1架或几架无人机的退出或加入都不会对体系结构造成影响。执行任务时,可通过网络将任务分发给不同的无人机,让它们单独或者协同去执行。由于战场瞬息万变,而且还要防止无人机重复执行任务或重复打击已被摧毁的目标,所以任务规划很重要,要根据战场情况去快速进行重新规划。

还有一点就是无人机速度越快,“蜂群”控制难度越大,因此现在的固定翼无人机“蜂群”在速度方面基本都在250千米/小时以下。

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中国电科集团电科院在无人机“蜂群”系统方面的发展如今已经走在了世界最前列,而且引起了美国的极大关注。2017年11月,美国CNAS智库发布了一份研究报告《战场奇点》,21次提到了中国电科,其中4次提到电科院67架、119架无人机集群的破纪录飞行试验。而在2018年5月,电科院又完成了200架固定翼无人机集群飞行,只是迄今为止世界上仍未被打破的固定翼无人机集群飞行的纪录。

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近年来,无人机在战场上的应用越来越广泛。尤其是近段时间亚美尼亚和阿塞拜疆围绕着纳卡地区归属问题而进行的战争中,阿塞拜疆军队没有出动固定翼战机,而是用以色列、土耳其制造的多款无人机,包括苍鹭、哈洛普、TB-2等执行侦察、监视、对地打击、防空压制等任务,取得了重大战果。亚美尼亚军队和纳卡武装的大量坦克、装甲车、防空系统被无人机摧毁,令世界各国对无人机在常规战争中的作用有了新的认识。

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由此可见,电科院日前进行的固定翼无人机“蜂群”系统试验意义之大。如果在未来战场上,大量固定翼无人机在空中密集飞行,互相协同,执行各种作战任务,那么将会显著提高我军的综合作战能力,并大大减少我军的人员伤亡。(S)

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