小型一次性攻击无人机作战系统总体构想

赵建魁 徐伯夏 吴军 李方

（航天科工集团三院8357所 天津 300308）

摘要：以现有的研发技术实力为基础，规划了一个小型一次性攻击无人机作战系统总体构想，并对无人机的武器系统构成、各分系统指标参数以及需要解决的关键技术进行了初步分析与设计，以期能够实现低成本、高效益无人作战系统的目的。

关键词：攻击无人机，测控，任务规划

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

小型一次性攻击无人机作战系统的核心任务是利用一个具有多种通信链路保障的车载无人机地面站实现无人机的起飞控制、巡航测控、目标侦察、飞行航迹规划、攻击任务规划、目标/弹道参数装订以及武器发射监控等功能，并同时完成与本级指挥所（或前指）的指挥通信功能，以使一次性攻击无人机作战分队具备独立作战和多军兵种协同作战能力的战术使用效果。

1 攻击型无人机武器系统构成

攻击型无人机武器系统主要由载机、导弹、测控、机载火控、任务规划和技术支援六个分系统组成。

1.1 各分系统指标参数设想

1.1.1 载机系统

● 单引擎（选用或新研）；

● 滑跑起飞/助推/弹射起飞三种模式；

● 安装自主研发的驾驶仪；

● 携带微光红外摄像头；

● 支持卫星、L波段微波、超短波三种通信链路；

● 外形/机长/翼展依靠航空工业系统设计；

● 最大飞行速度：200公里/小时；

● 一次性使用；

● 载机可选装战斗部（攻击目标：机场、机库、指挥所、雷达站、军用码头、移动通信车辆及其他小型军事设施）；

● 载机成本控制在100万元以内。

1.1.2 导弹系统

● 红外导引迷你弹。

红外导引；

穿甲弹头；

打击目标：坦克、装甲车、通信车、雷达站及其他大型地面车辆，机场、军用码头及海上小型舰船。

● 反辐射弹。

无线电导引；

杀爆弹头；

打击目标：机场塔台、雷达站、固定或移动通信天线以及地面通信枢纽等。

1.1.3 测控系统

● 测控链路选装。

卫星（暂以海事卫星、天链为基础）；

L波段微波；

超短波。

● 测控距离：按需要设计；

● 链路带宽：按链路方式选择。

1.1.4 机载火控系统

按照执行任务的不同，可以从如下三种发射模式中选择：

● 按照预先规划的发射区发射；

● 人在回路的发射控制系统；

● 自主应急发射功能。

1.1.5 任务规划系统

任务规划系统主要包括三部分功能：

● 无人机飞行任务规划；

● 导弹攻击规划；

● 辅助决策功能。

1.1.6 技术支援系统

● 武器运载；

● 燃料加注；

● 电源提供、充电等。

2 关键技术设想

2.1 自主知识产权的无人机驾驶仪

自动驾驶仪是低成本无人机的关键设备，经过两年攻关，这项技术已取得突破，实现了低成本量产，为小型一次性攻击无人机作战系统的研发提供了重要的技术保障。

2.2 机载火控设备

机载火控设备是无人作战飞机的核心功能设备。按照执行任务的不同，机载火控设备有三种发射模式可供选择：

按照预先规划的发射区发射；

人在回路的发射控制系统；

应急自主发射功能。

人在回路的发射控制模式，是通过数据链支持在地面由人对无人机回传的信息进行实时处理和决策，控制无人机的飞行和任务的执行。采用人在回路的发射控制模式具有对信息更强的处理能力和对信息更智能的决策能力。

2.3 准实时图像/指令传输技术

准实时图像/指令传输技术是进行实时或近实时指挥控制、获取战场态势信息、进行作战毁损评估的主要手段，是攻击无人机进行协同作战的必要基础。

通过搜集和分发来自无人机的视频图像与遥感数据，可以将实时任务信息从战场传递给空战规划人员，提高无人机打击的效果。为实现连续视频信号传输，需要有较高的链路带宽（2～8Mbps），并在传输视频信号前，进行视频压缩。

2.4 无人机飞行航迹规划技术

无人机飞行航迹规划技术是无人机能否完成攻击的关键技术之一。无人机的航迹规划系统要求：

● 得到的航迹能够有效避开敌方雷达的探测和敌方威胁的攻击，而且要求避开可能影响飞行的险要地形，恶劣气候和人工障碍等不利因素，以保证飞机的最大生存性；

● 能够在规定的时间段内到达预定或临时指定的任务目标区，即满足作战任务的时间性约束。

在无人机航迹规划中，涉及大量的运算，需要通过提高单站、单机规划能力来达到。另外通过利用测控规划站车载通信链路与地面指挥中心及飞行任务规划中心联网，可以规划出新的飞行航迹，如当基础数据已知的威胁、地形、气候等发生变化时，能够实时规划出新的飞行航迹。

2.5 机载武器攻击规划技术

机载武器攻击规划技术主要用于制定出高效的攻击方案。作战指挥系统下达作战命令给攻击规划系统，其内容包括目标、破坏程度要求、任务开始时间和任务持续时间。

攻击规划分系统根据上级的命令对目标进行分类和分析，确定针对作战目标的如下关键信息：

目标要害部位；

摧毁该目标的成爆弹数；

攻击的波次；

各波次的相隔时间；

动用无人机的类型、架次；

规划区中的禁飞区域等。

2.6 辅助决策系统

由于现代战争环境的复杂性，如何对纷繁的信息进行分析和处理并最终做出决策，已经成为当前任务规划系统面临的重要课题。

无人机攻击指挥辅助决策系统，是在获取大量的战场态势信息后，运用相关的规则库实现知识推理以及数学的方法进行辅助决策，一个成熟的辅助决策系统是提高无人机攻击效率及作战效能的有效手段。

它主要包括目标选择分系统和航迹选择分系统，在无人机飞行期间，科学规划并实时调整行进路线，智能选择并实时保持战术队形；在攻击目标过程中，实时分配各战斗单元火力，该系统还应具备一定的处理不确定性因素的能力。

3 结束语

本文只是在了解了我们科工集团的无人机研发能力后，提出的一个初步构想，如果全国范围内开展协作可能会有更合理的方案，希望同领域的专家、学者多提宝贵意见。

作者简介

赵建魁（1965-），男，河北省辛集市人。硕士，研究员，硕士生导师，主要研究领域为数字信息处理，遥控遥测及军事地理信息系统等。