無人機編隊飛行是各國軍隊和科研工作者一直以來就追求的技術。其關鍵技術問題,主要包括隊形設計、氣動耦合、隊形的動態調整、航跡規劃、信息互換以及編隊飛行控制策略等問題,正是各個無人機研發強國的研究熱點。
基本介紹
- 中文名:多架無人機協同編隊飛行
- 外文名:Coordinated Formation Flight
- 英文縮寫:CFF
- 套用領域:軍事科學
- 關鍵技術:隊形設計、氣動耦合等
優點,國外發展狀況,美國,英國,法國,中國發展狀況,未來發展,
優點
無人機編隊飛行有很多好處。多架無人機編隊飛行,協同偵察、作戰的模式,可以在一定程度上提高單機單次作戰任務的成功機率。在軍事偵察、目標打擊、通信中繼、電子對抗、戰場評估和騷擾誘惑等方面,無人機編隊飛行可以提高單次完成任務的效率。如在目標打擊任務中,可使多架攻擊/戰鬥型無人機同時從不同角度對同一目標進行全方位攻擊,擴大命中範圍,提高殺傷力和命中率;也可以同時對多個敵方目標實施攻擊,擾亂敵防空體系,提高戰鬥的時效性;而在執行偵察任務時,通過調整偵察設備,如相機的工作角度,可使無人機群在較短時間完成對目標全方位立體拍照的任務。
國外發展狀況
美國
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的進行了無人機空中加油試驗,標誌著無人機在編隊飛行及協同方面取得突破性進展。美軍計畫在2020年實現成熟的帶有戰術意義的無人機多機編隊技術的大規模套用。
英國
2007年,英國皇家空軍首次完成了有人機與無人機的模擬協同作戰試驗。一架經過改裝的“狂風”戰鬥轟炸機指揮3架無人機“模擬機”(由BAC-111改裝),對地面移動目標實施了模擬攻擊。試驗過程中,無人機從起飛到探測目標、識別和鎖定,乃至讓武器瞄準目標均為自主完成。但發射武器的最終決定權仍掌握在"狂風"飛行員手中。英國的最終目標是一架有人戰機能夠同時指揮5架無人戰機。
法國
2014年4月,在法國達索公司推出的宣傳片中,首次出現了陣風戰鬥機,神經元無人機,獵鷹公務機進行編隊飛行的場面。有人戰鬥機伴飛無人戰機較為少見,特別是視頻還展示了神經元無人機可以與陣風進行變換密集編隊飛行的能力,顯示出法國的無人機編隊技術的雄厚實力。
中國發展狀況
中國在無人機編隊飛行技術方面走在世界前列。
2010年,北京航空航天大學和西北工業大學分別做過試驗,研究翼展3.5米、重量9公斤級的軍用型無人機自主編隊技術,使用GPS導航和微視距內控制,能夠使兩架飛行速度135公里/小時的無人機保持距離誤差30米以內,高度差20米以內的一小時密集編隊。
西北工業大學的深圳無人機研究院,早在2012年就研發出2公斤級無人機的編隊技術,使用微波傳輸指令,在視距內控制,可在一架控制器上實現三駕無人機的密集編隊飛行,並能夠自由變換隊形,這項技術是世界獨一無二的。
在重型和中型戰術無人機的編隊技術上也有突破,已實現一個戰術控制台同時控制兩架無人機執行戰術任務。
陸軍第42集團軍某旅的無人機營,就已經能夠操控翼龍無人機實現控制距離長達12公里的一拖一編隊。據稱該部隊可以同時控制兩架攻擊-1無人機實施協同偵察和對地攻擊,或者一架用於誘餌,誘騙敵方開啟雷達或暴露防禦,一架在後面埋伏著,隨之開火,效率比單架次攻擊大大的提高。
未來發展
從現在來看,各國在無人機編隊及協同方面的技術還不成熟,在編隊隊形、航跡規劃、信息交換等方面還有許多難關需要突破。距離實用推廣還需要時日。
預計在幾年內,人類就能夠實現重型或中型無人機,高度和距離差20米左右的自主編隊飛行。