李鵬勇 安永旺
目前,世界上偵察打擊系統類型較多,廣泛應用于戰場的有美國的“捕食者”系列、“哨兵”“洛卡斯”“火力偵察兵”和“獵人”,美澳聯合研制的“蜻蜓”,俄羅斯的“巡邏者”系列,法國的“K-100”,德國的“臺風”等。其中以美國的“捕食者”無人機性能最為成熟。最早的RQ-1“捕食者”無人機于1994年完成首飛,僅具備監視和偵察功能,其后續武裝改型主要包括:“捕食者”A型、“灰鷹”“遠程灰鷹”“捕食者”B型、MQ-9B“天空守衛者”,以及當今最為先進的“捕食者”C型隱身無人機系統。從戰場應用情況來看,偵察打擊一體化無人機系統主要用于執行對時敏目標的快速精確打擊等任務。
監控重點區域。如捕食者戰術無人機,續航時間高達40小時,實用升限7925米 ,最大有效載荷204千克,機載的偵察探測設備為天球光電/紅外多探測器監視系統和TESAR戰術合成孔徑雷達,可長時間對重要地面目標和低速低空目標進行偵察、識別和監視。俄羅斯“巡邏者”-600型無人機,吊裝一部旋轉球形多功能光電紅外傳感器,內含數字變焦攝像機和照相機、紅外的熱成像儀和激光測距設備,執行遠距離的戰場偵察和監控任務時,可連續記錄和存儲30個小時的圖像、視頻等偵察監控信息,并可實時傳輸給地面。
執行斬首任務。在局部戰爭或反恐作戰中,快速準確獵殺敵方重要領導。指揮員根據無人機回傳的現場偵察信息,判斷敵對分子所在位置,做出攻擊決定,時效性極高。如2001年美軍“捕食者”攜帶“海爾法”反坦克導彈,炸死本拉登助手阿提夫。僅在反恐作戰中,美軍利用無人機殺死的“基地”組織領導人就達9名。
攻擊重點目標。偵察打擊一體化無人機系統,可有效執行對重要目標的定點摧毀任務,如擊毀敵方機動中的坦克、車輛、通信節點,以及臨時偵察到的敵方重要據點和其他目標,具有出其不意的攻擊效果。
突破危險區域。無人機系統綜合運用現代情報偵察、遠程信息傳輸、精確打擊等技術,使作戰人員可在遠離戰場的安全區域執行任務。如在城市作戰中,執行對可疑危險目標的定點清除任務、攻擊建筑物中的狙擊手、清除路邊可疑爆炸物。偵察打擊一體化無人機系統的應用,大大減少了戰場人員傷亡,降低了國際輿論壓力,得到世界各國的普遍青睞。
壓制防空系統。無人機實時偵察打擊的特性,使其可以長時間在任務空域巡邏飛行,實時監控重點地面目標,威懾防空探測雷達及其引導系統正常工作,一旦發現雷達照射信號等危險特征,即可對其實施精確打擊。如利用無人機掛載反輻射導彈,攻擊敵方地空導彈制導雷達,使用自殺式偵察打擊一體化系統突破敵方防空系統。
受戰場環境、無人機系統復雜性和自身載重影響,偵察打擊一體化無人機系統也存在著一些亟待解決的問題,在系統軟件設計上還有一些尚待改進的地方。
載荷種類數量較少。多數無人機受機體大小影響,只能攜帶有限的電子信息設備及偵察打擊模塊。從技術指標分析,當前戰術型偵察打擊一體化無人機一般起飛重量為150~300千克,有效載荷僅為30~50千克,在不影響無人機飛行性能的基礎上,機體載荷不能超過50千克。
探測打擊距離較短。偵察打擊一體化無人機可視化探測觀察距離較近,一般僅能滿足在敵方人員目視觀測范圍之外。戰術型無人機對目標的確認距離往往大于對目標的攻擊距離,實施打擊必須繼續靠近目標,而且只能在敵方發現無人機并隱蔽之前,無人機地面操控人員率先發起進攻,才能有效完成作戰任務。
適用作戰任務受限。戰術型偵察打擊一體化無人機,普遍配備小型化偵察設備和高精度的武器制導系統,可打擊的目標數量少,整體打擊力度受到較大限制,適用的作戰任務類型相對較少。除大中型無人機可掛載少量較大威力的炸彈或導彈外,其他戰術型無人機基本上只能使用威力較小的精確制導彈藥。
機體生存能力較弱。無人機執行任務往往在高危險地帶,面臨敵方雷達偵察、光電探測、防空火力射擊和導彈攻擊的嚴峻威脅。無人機自身防護能力較弱,幾乎沒有機動規避、防電子干擾、防電子誘騙等能力。除自殺式無人機、低成本和低技術含量的無人機外,一些高技術含量的無人機一旦被擊落或者被誘導捕獲,很可能導致自身攜帶的先進技術及重要情報信息泄密。因此,作戰人員不得不考慮無人機的有效生存能力。
軟件控制步驟較多。偵察打擊一體化無人機系統是由多種設備和模塊組成的復雜系統,核心是無人機控制軟件。在實戰中發現,無人機控制軟件往往有多種不同界面,每個作戰環節甚至一個作戰動作,往往需要操作較多步驟。如“捕食者”發射一枚“海爾法”空地導彈,操作員需在下拉式菜單中點擊17次鼠標來完成,有人駕駛戰斗機通常只需按一下按鈕就可以發射,有些人—機控制界面還不夠人性化。
人為操作失誤較高。無人機操作發生的人為失誤,一方面源自控制軟件的設計缺陷,不夠人性化,或是操作較為繁瑣;另一方面源于地面無人機操作手經驗不足。最早的無人機操作手,被要求有戰斗機駕駛經驗,對飛行環境及威脅感知嗅覺靈敏。后來因各種原因取消這種限制,無人機操作手往往缺乏實戰經驗,導致無人機墜毀或被擊落的事故頻發。2003年以來,在阿富汗戰爭中,美軍第15遠征偵察中隊投入90多架“捕食者”無人機,損失一半以上,其中一個主要原因是人為操作失誤。
技術的快速發展和在軍事領域的應用,推動偵察打擊一體化無人機不斷完善和改進升級。
擴大偵察和打擊距離。現代戰場空間愈加廣闊,作戰期間敵我雙方重要目標和節點往往采取多種手段措施隱蔽防護,且配置位置距離前線較遠,因此現有的偵察和打擊距離難以滿足任務需求。未來偵察打擊一體化無人機必將進一步增加偵察和打擊距離,擴大作戰范圍。
縮短偵察到打擊時間。對移動目標進行實時打擊的能力,是偵察打擊一體化無人機系統的核心價值所在。如何在最短的時間里抓住稍縱即逝的打擊時機,是偵察打擊一體化無人機系統不斷改進的方向。偵察打擊一體化系統目前作戰半徑大大超出視距鏈路范圍,需通過衛星鏈路往返傳遞情報和指令信息。數據傳輸、壓縮、解壓等多個環節產生延時較長,已經影響到了偵察打擊一體化系統飛行控制、目標跟蹤和激光指示等環節的效率。未來將通過優化數據鏈路、采用高速芯片等途徑,提高信息傳輸速率,縮短從偵察到打擊的時間。
提高無人機生存能力。一是高速化。高速無人機可以縮短敵方預警時間,快速完成作戰任務,脫離危險區域,擺脫敵方火力攻擊。二是隱身化。采用隱身技術偵察,可以縮短敵方雷達的作用距離,同樣可以減小敵方預警時間,提高突防成功概率。三是操控軟件人性化。通過優化無人機操控軟件,進一步簡化戰術動作操作步驟,適應作戰人員使用習慣,提高感知戰場威脅的靈敏性。
適應多樣化作戰任務。一是偵察載荷集成化。未來戰場迫切需要偵察打擊一體化無人機系統有更全面的信息獲取能力,具備多種信息偵察、監控、評估手段,并且在性能上可以互補。二是打擊武器多樣化。無人機要能通過改善無人機平臺模塊,利用不同機身、機翼之間的組合,掛載多種武器設備執行多樣化作戰任務。(國防科技大學電子對抗學院)