?

也談無人機協同作戰

2017-02-25 17:15譚勇謝志航范怡
現代軍事 2016年6期
關鍵詞:數據鏈編隊協同

譚勇 謝志航 范怡

由于單架無機能力有限,因此一些國家提出了“蜂群”概念,就是讓多架無人機協同作戰,這樣,多架無人機組成的編隊就能夠充分利用彼此的資源而發揮出整體的作戰能力,其效能顯然要大于各自為戰的無人機。2004年,美國波音公司利用X-45無人機首次進行了雙機編隊飛行;2012年,美國利用“全球鷹”無人機成功進行了無人機空中加油試驗,標志著無人機在編隊飛行及協同方面取得了突破性進展。不過從目前來看,各國在無Am與無人機編隊協同方面的技術還不夠成熟,在編隊隊形、航跡規劃、信息交換等方面還有許多難關需要攻克,距離實用化還需時日。

在這種情況下,各國首先發展的是有人機和無Am的協同作戰能力。

當前,無人機系統的正常運行依賴于與地面控制站之間的可靠、高效通信,但這種傳統的模式無法在無人機與各個作戰平臺之間建立起快速的信息傳遞、精確的攻擊及較短的決策周期,同時,指揮控制范圍受到地域地形限制,且信號情報極易被偵收和干擾,因此,很大程度上限制了無人機系統的作戰效能發揮。

為了克服上述不足,在未來戰爭中,有Am與無人機及其他無人支援飛機聯合編隊作戰將成為一種全新的并且是主要的作戰模式。在聯合作戰中,無人機直接接受有人機平臺的指揮控制,實施聯合目標確定、協同指揮控制、一體化作戰、快速打擊決策及動態評估,從而實現“傳感器一控制器一射手”的一體化作戰模式。

根據美國近年來發布的無人機發展路線圖預測,預計在2015~2020年問,美國的無人機系統可能達到與有人機協同作戰的水平。因此,在不久的將來,無人機與有人機聯合編隊作戰很可能會成為—種新穎的作戰模式。

有人/無人機協同作戰概念與特點

所謂有人/無人機協同作戰,可以是1架有人機指揮1架無人機,也可以是1架有人機同時指揮多架無人機,其中有人機具有遠距探測能力,處于敵方打擊火力圈外,而無人機不具有遠距探測能力,但隱身性能好并攜帶有制導武器,可作為攻擊機。無人機處于有人機的監視空域,在數據鏈信息的支持下,無人機和有人機通過密切協同來完成信息獲取、戰術決策、指揮引導、武器發射和武器制導等火控過程以達成作戰任務。有人機和無人機進行聯合編隊實施協同作戰,可由地面指揮中心或預警機通過聯合戰術信息分發系統實現對聯合編隊的指揮控制與引導。由有人機完成信息的綜合處理、戰場態勢的感知、聯合編隊的戰術決策與任務管理,由無人機完成對空/對地的最終打擊,從而實現體系對抗系統與有人/無人機聯合編隊之間的戰場信息共享、可用資源的統一調度及作戰任務的綜合管理。

可以看出,有人/無人機協同實際上相當于把察打無人機的控制站搬到了空中,由飛行員近距離直接指揮無人機,減少了指令反應的延遲時間。有人機可以利用飛行員的智慧來處理復雜的戰場信息,并且迅速對目標進行識別,同時還可以為無人機提供必要的空中掩護。無人機則利用自己的隱身能力,在有人機的指揮下對敵方重要目標進行攻擊,而有人機可以保持在敵方防御系統作用距離之外,從而提高戰場生存能力。即使無人機被擊落,其損失也要小得多。由于有人機與無人機距離近,也不需要使用衛星數據鏈,因此降低了戰區衛星通信系統的壓力,同時也提高了網絡的安全性。據報道,美國的RQ-170隱身無人偵察機就是因為衛星數據鏈出現問題而被伊朗方面俘獲的。

另外還有一個問題也不容忽視,那就是有人機與無人機之間的協同,最終下達武器發射命令的決定權掌握在有人機的飛行員手里,這避免了一個敏感的倫理問題——是否能讓一個機器決定殺人,畢竟這個問題在現階段可能還讓人無法接受。

有人/無人機協同作戰主要具有以下特點:

有人/無人機聯合編隊作為體系對抗系統的一個節點,受預警機或地面指揮中心的統一指揮控制,包括整體作戰計劃制定、遠距占位引導等,同時共享整個戰場的態勢信息。

有人/無人機聯合編隊飛機之間在信息、資源、攻擊計劃等多方面實現協同。有人作戰飛機對所獲取的信息進行綜合處理,完成戰場態勢的感知,同時根據作戰任務與作戰計劃、戰場態勢、系統可用資源等多種因素,進行協同攻擊的任務規劃,實現對聯合攻擊系統的任務管理,并將任務規劃的結果以指令形式發送至無人作戰飛機。

無人作戰飛機在有人機的指揮控制下,完成攻擊目標的瞄準計算、武器發射條件判斷、武器發射前的裝定參數計算、武器的發射控制及發射后的制導等,實現對空/對地目標的最終打擊。

通常,一個基本的有人/無人機協同作戰系統包括:1架有人作戰飛機;2~4架無人作戰飛機;無人作戰飛機通訊數據鏈路系統。此外,還需要預警機、地面指揮控制中心、衛星等其他作戰單元所組成的空天地一體化作戰系統的支持。

國外主要研究進展

目前,美英等無人機發展水平較高的國家均在加緊有人/無人機協同作戰應用研究,探索無人機與各類作戰平臺的集成方法。

早在2004年,波音公司和麻省理工學院的研究人員就合作開展了有人機指揮控制無人機執行作戰任務的相關研究,并成功地進行了飛行試驗。該項目采用的無人機是洛·馬公司的T-33飛機(改裝無人作戰飛機的航空電子系統),有人作戰飛機則使用了1架F-15E戰斗機。有人機和無人機之間采用Link-16數據鏈進行指令數據的傳輸,并采用自然語言理解模塊來進行語音指令的處理和解析。

波音公司的另外一項重要研究計劃是“空中有人/無人系統技術”(AMUST),該計劃于2006年2月成功試驗了由1架AH-64D“長弓阿帕奇”武裝直升機控制1架“無人小鳥”(ULB)無人機所搭載的武器。

2006年8月,洛克希德·馬丁公司完成了_一種新型的指揮控制系統MCA,實現了對無人機的指揮控制。該系統被安裝在1架UH-60“黑鷹”直升機上,并在試驗中成功演示了通過戰術通用數據鏈(TCDL)對1架“獵人”戰術無人機實施控制的能力。

2009年3月,波音公司成功地演示了預警機、戰斗機與偵察無人機的協同作戰。演習中,E-3A預警機派出“掃描鷹”無人機進行偵察?!皰呙楮棥眰骰啬繕艘曨l,E-3A隨即派出F-16戰斗機對目標進行攻擊。

近年來,美軍還使用“基奧瓦勇士”(OH-58D)和“阿帕奇”直升機以及P-3巡邏機與多種無人機開展協同作戰研究,并取得不少成果。例如2010年9月,“基奧瓦勇士”開始加裝“有人機一無人機系統數據鏈”(L2MUM)。目前美國陸軍所有的“基奧瓦勇士”都加裝了該系統。2011年11月,“阿帕奇”直升機利用UTA數據鏈對1架MQ-1C“灰鷹”無人機的飛行路徑實施控制,且控制過程中2架飛機都處于飛行狀態。

最近,據日本外交學者網站透露,美國空軍在即將公布的《自主地平線》報告中還探討了有人機與無人機的協作問題,并提到了F-35戰機飛行員將能夠一邊飛行一邊控制附近的一群無人機。

除了美國,英國也—直在進行這方面的研究。2006年10月底,作為英國國防部某研發項目的部分內容,奎奈蒂克(QinctiQ)公司以BAC 1-11飛機模擬無人機,成功驗證了新型的無人機控制和管理方法,實現了戰斗機控制和自主組織多架無人機。

2007年4月,奎奈蒂克公司和英國國防部還成功進行了1架“狂風”綜合航電樣機(TIARA)作為指揮機與模擬無人機的BACI-11飛機的編隊飛行試驗,實現了1名有人機飛行員直接控制4架無人機。

有人/無人機協同作戰模式

協同作戰主要指有人/無人機之間的聯合戰術行動,在空一空、空一地以及空一海的不同作戰環境下,有人/無人機之間的協同模式可劃分為3種:態勢感知、協同攻擊和協同防御,下面分別予以介紹。

態勢感知

利用有人/無人機的多個資源跟蹤同一目標,可有效提高跟蹤質量,且可實時顯示目標未被跟蹤(如未分配)或者不能跟蹤(如未在自己的視場內)的狀態,從而極大增強有人/無人戰斗機編隊的狀態感知能力。同時,如圖1所示,利用互聯的空中C2平臺、戰斗機、無人機(共享角度跟蹤數據)及多種技術,可有效地對無源輻射或有源輻射目標實施協同定位。通過協同方式還可改善其他活動,包括地形跟隨/地形回避、在惡劣環境條件下加油或飛行突防編隊和進入機動飛行。

協同攻擊

對空目標攻擊如圖2所示,由1架有人機帶領雙無人機編隊執行對空目標攻擊任務,無人機突前并保持雷達靜默。當無人機高速隱蔽接敵到其武器作用距離范圍時,有人機開啟雷達對目標進行探測,將目標信息通過協同網絡實時傳輸給無人機,并啟動無人機武器發射指令,然后對飛行中的武器制導,實現對敵空中目標的攻擊。

分布式多任務協同攻擊如圖3所示,有人機指揮多架無人機編隊執行對地攻擊作戰任務,實現分布式的協同攻擊作戰。每架無人作戰飛機各自配置ESM、SAR、光電/紅外等不同的傳感器,以及不同類型的對地攻擊武器,以降低單架無人作戰飛機的成本。各無人機分工合作、密切協同,在有人機指揮控制下作為整體執行目標探測、識別、攻擊、評估等多種任務。

跨平臺制導如圖4所示,是無人機與有人機編隊,有人機可以將無人機作為擴展的武器艙,控制其武器的發射。在導彈打擊過程中,若被攻擊地面目標移動位置或實施電子干擾,導致導彈初始目標數據出現誤差,那么由于有人機處于敵方地空導彈威脅之外,則可接管對導彈的控制并進行中段制導,提供不斷的目標更新數據,以提高打擊效能。

防區外攻擊如圖5所示,無人作戰飛機與有人作戰飛機編隊。有人作戰飛機處于敵防區外安全位置,無人作戰飛機突前到防區內,直接獲取敵方目標位置信息或接收來自地面單兵的偵察信息,并將其傳送到有人作戰飛機,有人作戰飛機發射超視距精確制導空地武器(發射后不管)。如果目標移動或變化,由處于防區內的無人作戰飛機通過實時更新的目標位置數據對飛行的空地導彈進行制導。

協同防御

有人/無人機協同防御的最大優勢在于提高了威脅告警能力。多機編隊進行機載告警設備組網,對來襲導彈等威脅目標協同告警,以增強對威脅目標來襲方向、威脅程度的告警準確性。傳統的單平臺裝備的干擾設備數量、功能有限,難以同時在時域、頻域、空域,以及信號波形等方面對敵威脅、雷達進行持續穩定的有效干擾。而有人/無人機協同多機編隊進行機載有源和無源電子干擾設備組網,可以實現協同防御,如圖6所示。在實施有源電子干擾時,編隊各成員之間可進行干擾區域、干擾目標、干擾時機、干擾樣式、干擾參數、干擾功率等協同。在實施無源電子干擾時,編隊各成員之間進行干擾物類型、干擾物投放時機、干擾物投放數量、干擾物投放時間間隔等協同。

有人/無人機協同作戰關鍵技術

根據國外研究情況,目前針對有人/無人機協同作戰的研究劃分為兩個方面:一是有人/無人機協同作戰概念的研究和試驗驗證;二是有人/無人機協同作戰關鍵技術的研究,尤其是有人機對無人作戰飛機指揮控制系統技術的開發。這二者之中,前者的研究關系到有人/無人機協同作戰這一新興作戰模式的作戰運用,同時對后者關鍵技術的研究具有牽引性的作用。

通過對有人/無人機協同作戰概念的分析理解,不難看出,有人/無人機協同作戰的過程實質上是有人機對無人機的指揮控制過程。換言之,無人機的參與作戰主要依賴于有人機的指揮和控制,而并非傳統的地面控制站。這也就對有人作戰飛機提出了更高的能力要求。從技術層面而言,為了實現有人/無人機協同作戰,提高無人機的智能化水平無疑是十分重要而又十分艱巨的任務。相對而言,從有人機一側著手不僅技術難度小,更容易取得突破,而且也符合最初采用有人/無人機混合搭配、優勢互補的初衷。因而,國外研究部門目前及預計未來一段時期內也大都把指揮控制系統技術作為最核心的關鍵技術開展技術攻關和演示驗證。

有人/無人機協同作戰的關鍵技術主要有:

有人/無人機的交互控制技術

有人機和無人機在執行任務過程中承擔不同職責,通過相互之問的數據、信息交互,實現任務的協同。整個協同任務過程中,有人機操作人員不僅要接收來自地面的指揮控制信息、執行本機作戰任務,還要根據戰場情況指揮控制無人機,這大大增加了有人機操作人員的工作負擔。設計簡單有效的有人/無人機協同交互控制方式,將為任務的完成提供有力保障。這類交互可采用不同的手段來實現,比如語音、文本、圖形等。然而,無論采用何種方式,都必須定義一套完整的指令集,以便于交互信息在無人機端的識別、理解、執行以及在機間數據鏈中的傳輸。協同任務指令集包含3個方面:有人機任務命令集、無人機指令集以及指令編碼。指令集的設計應該滿足完備、簡約、規范的要求,以便為實現有人/無人機之間方便快捷的交互奠定基礎。

有人/無人機協同態勢感知

有人/無人機協同態勢感知是對時間與空間縱深內各元素的感知領悟,以及對它們的企圖、即將發展的狀態趨勢的理解。協同態勢感知通過以下步驟完成:利用各種傳感器獲取所有可以得到的信息,理解獲得信息中對我態勢有利的信息,估計態勢可能發展的方向,假定它不受外力影響,評價外來因素對預測的影響。有人/無人機編隊通過態勢感知中獲得的信息優勢,利用戰場的絕對知識從而采取正確的決策和行動。態勢感知的方法有基于性能的方法、主觀性方法以及問卷或詢問式方法。在復雜的環境中,性能的方法缺乏敏感性和診斷價值,主觀法沒有意識到它們所獲得的信息可能丟失從而缺乏精確性,而問卷方法由于某些未曾考慮事件的發生導致調查的有效性下降??茖W家們提出了一種直接的基于態勢感知全球評估技術的詢問式方法,在問詢中隨機凍結仿真,詢問的結果與凍結仿真的態勢進行比較,比較結果使得態勢感知的自我評價和觀察評估技術更趨客觀。

協同目標分配方法

協同目標分配指的是為了有人/無人機協同一致完成任務,考慮各種約束條件,對飛機分配攻擊目標,確定打擊目標的武器,進行武器配置和編隊配置,確定目標的打擊點/方向以及有人機與無人機協同的武器投放區域等。有人/無人機協同目標分配是組合優化問題,是一類NP難題,這類問題的求解主要有兩種思路,一是精確搜索,如窮舉法;另一種是啟發式搜索,在搜索過程中加入一定啟發因子,指導搜索向一個比較小的范圍內進行,如模擬退火、禁忌搜索、神經網絡和遺傳算法等等。無論哪一種思路,巨大的計算代價始終是NP問題的一個難以克服的難點。目前,一些新的方法和理論也被用來解決此類目標分配問題,如Hopfield神經網絡、滿意決策理論、蟻群算法、拍賣理論、市場調配理論等,并且還顯示出一定的有效性。

有人/無人機協同航路規劃技術

有人/無人機協同航路規劃是在有人/無人機協同目標分配方案的基礎上規劃出各飛機可行的、有效的協同航路。數學規劃是一類多階段決策過程的最優化方法。數學規劃方法最近的應用是解決了ROSAT衛星的觀測任務規劃問題。在用數學規劃計算三維最優路徑時,把三維最優路徑分解成水平方向和垂直方向分別進行計算,較好地解決了維數災難問題?;旌险麛稻€性規劃(MILP)法通過分解任務分配和路徑規劃問題,同時將飛行器動力模型在允許范圍內線性化處理,構造一個整數線性規劃模型來處理規劃問題。A*算法生成飛機的飛行航路,通過使包含危險和航路長度的代價函數最小,得到簡單的二維航路。D*優化算法在不斷的知識學習中,應用圖論技術持續地修正路徑和有效地生成一條新的優化路徑,可以實現實時的動態路徑重規劃。Voronoi圖表由于構造算法簡練、幾何意義明確而廣泛應用于求解機器人和飛行器路徑規劃問題。在人工智能方法求解任務規劃問題中,除了啟發式搜索法和專家系統法以外,還有神經網絡法、模糊控制法、遺傳算法等。

毀傷效能評估技術

目標毀傷效果評估是指對目標實施攻擊后,對目標的毀傷效果進行的綜合評價。根據評估的結果,指揮員可以判斷已實施的火力打擊是否達到預期的毀傷效果,是否需要再次打擊,對于節約武器資源和抓住戰機有著重要的意義。

無人機在機載武器攻擊目標的同時對戰場進行監視,并利用電視攝像機或全景照相機對目標進行拍攝,對拍攝到的殺傷效果進行分析。由于無人機可能受到地面防空設施的攻擊,所以有人駕駛飛機需要對總體攻擊效果以及本方的損傷狀況進行評估。

智能決策

戰場環境的瞬息萬變產生了大量的信息,客觀上需要飛行員根據戰場信息的變化,及時、準確地制定和調整編隊中無人機的作戰方案,但是,在實際戰場環境中,飛行員在心理上和生理上都很難勝任這樣繁重的工作,因此需要一套高智能化水平的智能決策系統來輔助飛行員進行戰術決策。

高帶寬、高可靠數據鏈技術

數據鏈是一種按規定的消息格式和通信協議,在目標探測傳感器系統、指揮控制系統與作戰平臺之間,實時處理、交換和分發格式化數字信息(包括語音、圖像和數據等)的戰術信息系統。其主要特點是具有標準化的報文格式和傳輸特性。

現代戰場上,隨著各種先進傳感器的廣泛應用,偵察平臺所能獲得的情報數據量急劇增加,與此同時,作戰單元間信息共享和交流的需求也在不斷增加,這就導致戰場上有大量信息等待及時、準確地分發。但傳統的信息分發系統由于效率相對較低且不同程度地存在著—定的封閉性,難以滿足上述信息分發需求。為此,擁有先進軍事技術的美軍于20世紀后期開始著力打造能夠適應現代戰爭需求的寬帶數據鏈系統,以提高偵察情報的利用效率。

迄今為止,美軍發展的數據鏈系統主要有三大類:

第一類是以傳輸戰場態勢信息和作戰指揮信息為主的“態勢感知數據鏈”,即美軍的TADIL(戰術數字式信息鏈),北約稱之為“4號鏈、11號鏈、16號鏈或者22號鏈”等。

第二類是“武器協同數據鏈”,是一種防空系統、反導系統、航空導彈(炸彈)等各類打擊武器專用的數據鏈,其實時性要求很高。

第三類是“情報偵察數據鏈”,美軍稱之為“情報、監視與偵察數據鏈”(ISR),用于將各種平臺獲取的目標數據(包括圖像情報和信號情報數據)傳送到情報接收系統或者情報處理系統。目前主要有兩大類型,一種是海灣戰爭以前研制成功并投入使用的專用型數據鏈,即SCDL監視與控制數據鏈;一種是海灣戰爭以后不斷發展的全軍通用型數據鏈,即CDL通用數據鏈。

與前兩類數據鏈相比較,“情報偵察數據鏈”最突出的特點是傳輸數據量很大,傳輸速率高,一般都在2Mbps以上(前者一般只有幾百kbps)。因此,美軍通常將這種數據鏈稱為“寬帶情報偵察數據鏈”,并指出,“情報偵察數據鏈”是“未來陸、海、空、天作戰空域交換情報偵察數據的關鍵設備”。

作為網絡中心戰體系結構中的重要支撐技術之一,寬帶數據鏈在戰場情報傳輸系統中占有非常重要的地位,已成為C4ISR(指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察)系統賴以存在和發揮效能的關鍵,但也是C4ISR系統中最易受到干擾破壞的薄弱環節。因此,打造保密、抗干擾和抗摧毀的高可靠寬帶數據鏈是各國努力追求的目標,并且這也直接關系到未來無人機的協同作戰能力。

高帶寬數據鏈技術

一般的偵察無人機裝有合成孔徑雷達(SAR)、機載測試雷達(SLAR)、移動目標指示雷達(MIT)、紅外(IR)或光電傳感器等各種雷達或視頻傳感器,無人機獲取的圖像和視頻的分辨率越來越高,數據量自然也是越來越大,要確保這些信息傳輸的實時性,只有不斷提高無人機數據鏈的傳輸速率。為進一步提高對無人機所獲取情報進行分析的可靠性,美國相關機構已經計劃制定更高清晰度的圖像標準來替代美國國家地理情報局在2005年發布的標準MISP/STANG4609中所定義的高清圖像標準,即圖像分辨率必須由原來的1280×720像素提高至1920×1080像素。要根據這一新標準提供實時彩色或熱成像圖像,則要求無人機數據鏈必須提供3~6Gbps的傳輸速率。這么高的傳輸速率,除了對圖像壓縮技術要求更高以外,也對數據鏈的傳輸帶寬提出了更高的要求。

目前無人機數據鏈基帶信號的調制和編碼方式為BPSK和OQPSK調制和卷積編碼。為了提高傳輸帶寬,國內外都在研究OFDM(正交頻分復用)技術和UWB(超寬帶)技術在無人機數據鏈中的應用。

針對偵察射頻數據吞吐的瓶頸問題,美國空軍和DARPA還投資開展了一項光學與射頻綜合數據鏈試驗的研究項目,用于空空和空地之間的情報數據傳輸,其數據傳輸速率將比目前的純微波數據傳輸系統提高幾千倍。

高可靠數據鏈技術

美國空軍情報主管拉里·詹姆斯少將曾在《C4ISR月刊》舉辦的論壇上表示,在高沖突環境下保持對無人機的控制和數據鏈接是很困難的問題。的確,隨著戰場電子技術的不斷發展,無人機數據鏈面臨的電子對抗形勢正日趨嚴峻,其抗干擾和抗截獲能力已顯得尤為重要,不僅要保護無人機收集到的數據和情報,還要防止敵人通過數據鏈定位打擊地面控制站,甚至發出干擾信號篡奪無人機的控制權。因此,保證無人機數據鏈的安全性是無人機數據鏈發展的基本前提。

目前數據鏈抗干擾技術已從單一技術的抗干擾,發展到多種技術相結合;從單一物理層的抗干擾發展到包括網絡層、應用層在內的多個層面結合優化的抗干擾;從單一設備的抗干擾發展到系統級、網絡級的綜合抗干擾。所采用的抗干擾體制主要還是以擴展頻譜(直擴、跳頻、跳時、混合擴頻)技術為主,結合各種非擴展頻譜技術,包括信道編碼、交織、分集(時間、空間、頻率、極化)、智能天線、自適應干擾對消、加密等。而這些抗干擾技術的應用也主要集中在數據率較低的情況下,如具有較強抗干擾能力的Link-16,平均數據率僅為256kbps,SCDL的最大傳輸速率也僅有1.9Mbps。最高傳輸速率達274Mbps的CDL反向鏈路采用的抗干擾措施僅有簡單的糾錯編碼技術。關于美軍情報、監視與偵察數據鏈在高速情況下如何對抗強多徑干擾的同時又能提升其抗敵方電磁干擾的能力,這方面尚未見到相關報道,但這卻是寬帶數據鏈不得不面對的嚴峻問題。

寬帶數據鏈需要在復雜的物理環境和惡劣的電磁環境下進行高速率、大容量信息傳輸,這樣的應用需求對抗干擾體制提出了新的考驗??垢蓴_技術研究需要解決的兩個關鍵問題是:頻率選擇性衰落引起的碼間干擾問題(ISI)和敵方的電磁干擾問題。為有效地對抗敵方電磁干擾,目前主要的解決方案是擴展頻譜技術,它具有低截獲概率,抗干擾性強等優勢,是目前抗干擾通信體制的主流技術,已經被廣泛地應用到軍事和民用通信系統中。而碼間干擾問題,移動通信中傳統的解決方案有兩種:單載波加時域均衡(如第二代移動通信),但在寬帶情況下,ISI非常嚴重,對均衡器的要求非常高,抽頭數量要足夠多,訓練序列足夠長,訓練時間也要足夠長,均衡算法也變得非常復雜;直接序列擴頻加Rake接收(如第三代移動通信),但寬帶情況下,存在擴頻增益和高速碼流的矛盾,Rake接收機的復雜度也受到限制,因為多徑數量較多,同時也存在較大的能量損失。

為解決頻率選擇性衰落所引起的碼間干擾問題,目前民用寬帶無線通信中有效的解決方案有兩種:正交頻分復用(OFDM)和單載波頻域均衡(SC-FDE)。由于802A1和HiperLAN/2協議在WALN中的廣泛應用,OFDM技術已相對成熟。SC-FDE有效結合了OFDM和傳統單載波傳輸技術的優勢,同樣具有潛在的多徑對抗能力和高效頻譜利用率,它和OFDM技術具有相同的基帶信號處理實現復雜度,卻克服了OFDM峰均比高和子載波間干擾的問題,近兩年已開始成為新的研究熱點。

美軍在無人機數據鏈規劃層面上歷來非常重視安全性問題,早在2003年,美國國防財政部就提出投資約1.5億美元用于無人機數據鏈的抗干擾和保密技術研究。除此之外,美國國防部還在大力推廣工作在Ku波段的無人機數據鏈,雖然此數據鏈受物理特性的限制存在一些局限性,但由于可以提供更高的安全性,仍受到美軍的青睞。當然,無人機數據鏈的安全與性能的權衡也很重要,為此,美軍還在利用新型、高效的調制解調技術、糾錯編碼技術、高速跳頻和寬帶擴頻及相關技術,以研制電磁兼容性好、截獲概率低、抗干擾能力強的高性能無人機數據鏈。

結語

有人/無人機協同作戰是未來戰爭的一個重要發展趨勢,它充分利用有人機和無人機各自的優勢,分工協作,以發揮最大的作戰效能,是無人機參與作戰的一種新穎而實用的作戰模式。隨著各國對該領域研究的不斷深入,也許在不久的將來,有人/無人機協同作戰將會作為一種主要的作戰樣式呈現在實戰之中。

猜你喜歡
數據鏈編隊協同
家校社協同育人 共贏美好未來
融合創新 協同發展
盾和彈之間的那點事(十八)
盾和彈之間的那點事(十六)
揭秘信息化戰爭的神經中樞
京津冀協同發展
數據鏈中RS譯碼優化算法
協同軟件市場的演進和落地
藍天雙雄——殲八II雙機編隊
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合