小型察打无人机群对机场目标攻击模式研究

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小型察打无人机群对机场目标攻击模式研究

2023-08-20 10:57| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文所提小型智能“察—打”无人机“蜂群”作战方案具有概念性,它包括以下战术流程:

1. 小型智能侦察无人机装有专门的测风系统,执行“测风绕圈飞行”机动;接下来,小型智能侦察无人机借助光电侦察系统对“蜂群”火力打击效果进行监督。

2. 地面指挥中心使用《佩列斯韦特》系统提前设定小型智能无人机飞行指令,计算载弹量,确定小型智能无人机攻击群空中戒备区。

3. 确定“察—打”无人机“蜂群”编队构成;各无人机作战单元按时序沿预定飞行路线朝目标空域飞行,保证智能侦察无人机执行2次测风“绕圈飞行”,并保证智能侦察无人机处于相对安全位置。“蜂群”打击群按设定高度和速度飞行。

4. 智能侦察无人机执行“测风绕圈飞行”,将风力数据传输至地面指挥中心进行数据处理,修正“蜂群”航向,选择进攻发起点。向“蜂群”攻击编队机载指挥系统发送指令。

5. 预设“蜂群”编队队形;无人机打击群自主飞向目标空域;保证各作战单元在最短时间内按预定程序投射所有载弹。

6. 无人机打击群实施火力打击时,装有光电侦察系统的智能侦察无人机在预定高度环绕交战空域飞行。在此机动过程中,智能侦察无人机监督战况,实时向地面指挥中心传输信息。在必要时刻,指挥中心直接操纵无人机打击群,修正“蜂群”航向和火力攻击发起点,。

7. 无人机打击群使用“花瓣”战术,对各个防空战机远程投射智能弹药,并在目标空域预定高度引爆。

8. 完成攻击任务后,“蜂群”打击群沿预定路线自主返回地面发射点。

图1展示了小型智能无人机“蜂群”执行该作战方案。

图 1:小型智能无人机“蜂群”对机场防空战机攻击方案

本文所提小型智能无人机集群作战方案与其他方案的区别是,小型智能侦察无人机执行2次“绕圈飞行”机动,其首次“绕圈飞行”机动的目的是测量风的参数。小型智能侦察无人机“测风”机动分两个阶段,其前提是其能够不受风的影响脱离集群编队飞行路线,执行“测风”机动。地面指挥中心计算系统通过对智能侦察无人机机体倾斜度的分析,计算出实时的风速和风向。小型智能侦察无人机“测风”机动有助于消除因风的变化引起的误差。接下来,根据获取的风的数据,地面指挥中心操作员利用《佩列斯韦特》系统计算弹药轨迹滞后变量,校正“蜂群”打击群火力攻击位置,解决机载控制系统所解决不了的目标瞄准校定问题。

为了论证“测风”机动的必要性,首先必须评估风要素对战机毁伤效果的影响程度。在以往的测试过程中,侦察无人机执行了上述“测风”飞行机动,测定100m-500m范围高空的风速和风向。表1展示了所获取的数据。

显然,弹道轨迹取决于小型智能无人机的飞行高度、速度以及风速和风向等因素。例如,小型智能无人机飞行速度为72km/h(20m/s),风速为6m/s,风向为逆风左偏45°,无人机飞行高度分别为200m、300m和400m时,对应的弹药轨迹滞后变量值分别为3.8m、4.2m和5.6m。基于上述滞后变量值的瞄准误差,论证和评估了风要素对机场战机毁伤效果的影响。图2分别表示是否考虑风对敌战机毁伤效果影响的曲线。该图表明,基于风要素考虑的毁伤效果相对高出32%。

表1:“测风”飞行机动数据

飞行高度(m) 风向 最小风速(m/s) 最大风速(m/s) 100 237 6 15 150 190 6 14 200 220 6-7 20 250 220 6-7 17 300 231 10 20 350 236 16 21 400 213 16 21.5 450 242 17 20.8 500 220 16 23.7

图2:风要素对毁伤效果影响的曲线

除了评估风要素对地面目标毁伤效果的影响外,本文所提方案有助于确定小型智能无人机攻击集群编队的构成要素,进一步开展小型智能无人机“蜂群”对机场目标打击战术的研究。

方案一:小型智能“察—打”无人机集群使用“花瓣”战术对机场战机实施攻击,如图3所示。它是著名的“从各个方向实施攻击”战术的发展。使用“花瓣”战术时,无人机“蜂群”各作战单元向目标实施连续火力攻击。该战术的优点在于,无人机集群在预定高度从各个方向向目标区域一次性投射所有非制导弹药,可大大提高对目标区域的命中率。

图3:小型智能“察—打”无人机集群“花瓣”战术

方案二:小型智能“察—打”无人机集群使用“梳子”战术对机场战机实施攻击,如图4所示。该战术中,无人机集群同样从预定高度向目标投射非制导弹药。但在该方案中,无人机集群分两波次攻击。“梳子”战术相对于“花瓣”战术的优点是用较少的攻击时间实现对预定目标最大的打击效果。

图4:小型智能“察—打”无人机集群“梳子”战术

上述方案是最适合小型智能无人机机动特性和进攻时限特征的战术手段。

为了评估和优化小型智能“察—打”无人机集群编队对机场防空战机的攻击时间(不应超过敌机准备起飞的时间,即5分钟),合理确定无人机集群构成要素,故制定图5所示的流程。

图5:评估和优化小型智能“察—打”无人机集群编队对机场防空战机的攻击时间流程图

图5所示流程论证的实质是,在技战要素已定的前提下,无人机集群是否能在敌机起飞前完成打击任务,即无人机集群战斗时间是否低于敌机实现从“固定”状态向“移动”状态转变所需的时间。该流程包括:弹药投射评估(使用专门的数学统计软件)、瞄准点确定及蜂群编队构成要素和载弹量确定(使用《佩列斯韦特》系统)等步骤。上述步骤为优化小型智能“察—打”无人机集群攻击时间和集群编队构成要素提供初始数据。

接下来,我们将基于上述步骤,计算智能无人机“蜂群”使用“花瓣”战术时的对敌攻击时间,如图6所示:

图6:“花瓣”战术中确定蜂群编队队形要素方案

“蜂群”攻击时间(tуд)不超过战机准备起飞时间(tзад:3分钟)是方案所提优化时间的前提。根据无人机“蜂群”完成单次“花瓣”战术的飞行时间(tл)计算无人机“蜂群”的攻击时间(tуд),公式如下:

tб/п表示机间时隔,VБпЛА表示无人机投弹时飞行速度,γБпЛА表示无人机转向倾斜角,LБпЛА表示无人机投弹前航程,g表示弹体下落加速度。

基于作战行动效能评估方法,利用所提流程和公式:(1)—(3)可得出“花瓣”战术的以下结论:

初始数据:目标 — 机场战机;敌机数量 — 4架;要求毁伤程度 — 0.8;攻击总时长 — 低于180秒。

任务:基于对战机毁伤程度,确定小型智能无人机“蜂群”编队构成要素和队形。

决策:攻击型无人机数量 — 4架;单机无人机载弹量 — 4枚非制导炸弹;投射高度 — 300m;投射方式 — 单目标投放;“蜂群”机间时隔 — 15秒;攻击总时长 — 153秒。

2 结论

本文探讨了小型智能“察—打”无人机“蜂群”对敌机场防空战机打击方案。基于风险理论,所提方案可评估风力因素对“蜂群”对地面目标攻击效果的影响。考虑风力因素的影响,小型智能无人机“蜂群”对地目标毁伤效果可相对提高32%。此外,通过对所提方案的研究,可确定小型智能无人机打击编队的结构,优化执行“花瓣”战术和“梳子”战术时的攻击时间,在敌方战机起飞前(3-4分钟内)完成打击任务。使用“花瓣”战术的攻击时间为153秒,该数值已得到作战行动效能评估方法和模拟测试的验证。

日本新一代多功能护卫舰19日举行下水仪式,据称该型护卫舰采用了多种新技术,例如无人系统及减少雷达横截面的技术。

这艘被命名为“熊野”的30FFM级护卫舰19日在三井公司位于日本冈山的造船厂举行了下水仪式,预计将在2022年部署至日本海上自卫队正式服役。

值得注意的是,“熊野”号是该级护卫舰的第二艘舰,首艘舰仍在三菱重工位于长崎的造船厂建造。2017年,三菱重工的护卫舰方案赢得了日本采购、技术和后勤局的竞标。

30FFM级护卫舰,此前被归类为驱逐舰30DX,设计长约435英尺,空载载排水量为3900吨(满载5500吨),其最鲜明的特色在于配备了能够减少雷达反射面的隐身技术,以及具备能够发射、控制及回收无人水面/水下装置的能力。

该型护卫舰还具有如下特点:配备了一个一体化桅杆,上面整合了三菱电机研制的OPY—2多功能雷达及其它传感器;一个集成的作战信息中心;更多的自动化功能,能够将船员数量减少至90人。

该型护卫舰装备有反鱼雷及反潜艇声呐,一个能够容纳海鹰直升机的机库。舰上还配备了雷神公司研制的RIM—116导弹及三菱重工研制的17型反舰导弹。

该型护卫舰的推进装置是劳斯莱斯研制的MT30燃气轮机及一对MAN公司的12V28/33D STC柴油发动机,采用柴油和燃气相结合的方式提供动力,最高航速能够达到30节。

本周早些时候,新加坡《商业时报》报道称,印度尼西亚计划购买4艘3OFFM护卫舰作为该国军事现代化努力的一部分,这是上月两国领导人在会谈后达成的协议。

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