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聚焦察打,航天国家队助力无人系统防务

发布日期:2017-06-11我要投稿我要评论
     六月九日上午,第三届西北工业大学无人机论坛在国际会议中心召开。陕西省宇航学会(问天任我行公众号)与无人机公众号力邀航空航天领域优秀原创自媒体未来空天公众号和看空天公众号共同参与协办。学会通过三大自媒体平台关注度调查与联系,经反复遴选,向论坛推荐了三份高水平报告,其中两份来自航天系统国家队,分别是中国航天科工二院23所副总师李军《高分辨率毫米波侦察雷达技术》、中国航天科技四院41所总设计师李怀念《无人机载武器的发展现状及发展趋势》。两份报告聚焦无人系统“察打”,受到了无人机与防务爱好者的关注,氛围热烈,尤其是答疑环节,大家表现出了对技术浓厚的兴趣与强烈的求知欲。

        热点之一:“察”。

        雷达在无人机上的应用已经不属于新技术,早在多年前,雷达就被应用于侦察打击一体化。其具有侦察、监视、捕获和对目标进行实时打击的功能,可对对方进行持续火力压制,极大地缩短了从发现到摧毁目标的时间,适应信息化战争战场态势瞬息万变,战机稍纵即逝的特点。以往的察打一体化主要针对空中目标,因为其识别测量起来十分轻松,成功率极高,然而对于地面的目标常常是束手无策的,因为地面情况十分复杂,通常的雷达技术无法驾驭如此复杂的地面情况。因此,合成孔径雷达技术在察打一体化上的应用成为了国内外都在积极发展的一个项目。 

       合成孔径雷达(SAR)自上世纪50年代发展至今,已经逐渐走向军、民不同领域的实际工程运用。其优点有全天时、近全天候,适合恶劣环境的使用条件。可同时,其存在图像不如光学直观,导致目标识别问题难的局限性。随着侦察雷达技术的发展,雷达图像的分辨率由0.1m提高到0.05m,一直到现在的0.02m。例如,当分辨率达到0.1m时,雷达在三四十公里外即可实施对坦克的精确识别,因此,探测雷达对战场侦测是一种行之有效的手段。当SAR图像分辨率达到0.05m时,可以在1000公里外准确探测到足球大小的物体。  

       情报侦测是无人机的一项核心功能,美国的侦测雷达应用广泛,在其发射的X37D无人机上就配有侦测雷达,用来进行情报侦测。该雷达在机上工作时间达两年半,而关于其获取了哪些图像是我们所关注的问题。经过我国的跟踪调查,发现其目标针对我国南部及西部的一些战略地区。

       侦测雷达应用于地面探测,地面上的的树木、房屋、汽车都清晰可见,并且图像由早期的黑白发展为彩色。高精度侦察雷达的的另一项重要应用是进行高精度的地形测绘。我国西南区域,例如云贵、四川等地常年被阴雨覆盖,南海的岛礁地区地形复杂,这种天气及特殊地形对于一些光学探测手段属于较为恶劣的探测条件,因此常常无法获取到有效影像,导致无人机经常无功而返。鉴于这种情况,我国开始将雷达侦测技术用于地形测绘,这也是军民融合理念的一大应用。经过雷达探测,可得到建筑物的具体高度等尺寸数据。这一应用在我国近年来发展迅速,解决了光学技术克服不了的问题。  

        总结下来,无人机载毫米波侦察雷达具备许多优势,例如图像判读性好,侦察效果近似光学;系统体积小,利于无人机搭载;图像分辨率高,使得目标识别效能提升。同时,存在一些需要攻克的难点,如工艺要求高,包括设计、加工、测试;集成难度大,包括系统轻小型、热设计难度大;运动误差敏感,对惯导精度要求高。

       热点之二:“打” 。

       我国近些年自主研制了一系列无人机载武器。其中有针对敌方坦克装甲车辆和永固工事进行打击的,还有用于打击地面轻型装备和有生力量的武器。

       李怀念总结了机载武器发展的几个趋势:

       趋势一,由传统的地面反坦克导弹改型,向根据无人机作战需求“量身定做”方向转化。在实际交战中,恐怖分子手里没有几辆坦克,反坦克导弹的攻击对象多为一般车辆、武装人员及简易房屋,因此针对新的要求,需重新为无人机定制专用导弹。

        趋势二,从单一弹种向多弹种方向发展,不同武器类型优势互补,提高作战效能。这意味着当遭遇高价值坦克目标时,使用反坦克导弹;当遭遇轻型装甲车辆时,使用小型激光制导导弹;当针对目标为人群时,使用制导炸弹。

       趋势三,弹上设备向高集成发展。针对反恐作战,用户要求实现低成本,为此传统的弹上设备集成方案已难以满足用户要求。

        趋势四,发动机向低特征、双推力大推力比/长航时发展。机载武器为避免被敌方过早发现,需要降低发动机的尾烟特征,国外先进低特征推进剂已用于产品,国内也在低特征推进剂研制方面取得进展。

       趋势五,中小型侦察型无人机也可发展为察打型无人机。国内外目前定型的察打一体化无人机的起飞质量均在1000kg以上,而小质量无人机在发射导弹时存在的最大问题是与无人机干扰问题。经实践证明,通过抗扰动设计和空地导弹小型化设计,已解决了这个难题。这一创举可以说是填补了世界空白。这成为了亚非拉国家开展察打一体化作战的最佳选择。

     接下来李怀念总师还介绍了几项无人机载武器的关键技术,其中包括:

     一,小型化导弹弹上设备集成技术。导弹的成本和性能、可靠性始终是一个矛盾,设备小型化、集成化后带来的指标降低是全方位的,是研制的最大难题。

      二,无人机挂弹动基座传递对准技术。无人机机翼为复合材料的大展弦机翼,在气动载核下机翼容易产生较大的弹性变形,而机翼不确定的弹性形变会造成挂载点的坐标系与机载惯性坐标系出现不确定的偏差,造成导航误差加大。

        关于无人机载武器的发展设想,李怀念总师提出了一个新的概念“人影无人机”。针对国家人工影响天气的迫切需求,41所与西工大无人机所合作开展了无人机播撒系统,利用无人机作为平台,将催化剂播撒至云层。适合层状云层作业,具有播撒面积广、影响区域大的特点,主要用于我国大部分地区应急抗旱、增雨增雪等活动。这也是航天技术在军民融合方面的实践。

       航天国家队助力无人系统防务

航天国家队助力无人系统防务
 
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