无人机系统的发展方向要点.ppt

无人机系统的发展方向,序论,随着无人机技术的进步和应用领域的延伸，未来战争必然向“信息化、无人化、智能化”发展，随之而来的是，无人机系统在先进战斗力生成和体系作战中将发挥持续而强劲的作用。一个国家倘若不能在“信息化、无人化、智能化”的竞争中赢得优势，将难以应付未来战争。因此，世界各军事强国对于无人机系统的研究投入都在不断加大。总的来说，无人机系统及其作战运用的发展方向可以概括为九个方面，即：,察打一体、体系协同、高度智能、空天融合、高超声速、超长航时、全频隐身、灵巧微型、通用集成,1、察打一体、超长航时、体系协同7、全频隐身、高度智能8、灵巧微型、空天融合9、通用集成、高超声速,察打一体,返回,随着各国防御系统的不断完善和精确制导武器的广泛应用，使用有人驾驶飞机进行作战的危险大大增加。危险的作战环境和高强度的作战要求迫切需要可直接参战的无人空中打击作战兵器。正是在这种背景下，无人机察打一体的概念和功能被提出和发展起来。而察打一体无人机也为打击战场上的时敏目标提供了有效手段，已成为执行反恐作战、边境巡逻等任务的重要手段和力量。,给无人侦察机增加攻击系统，使原来仅仅具有单一侦查功能的无人机升级为具备察打一体功能的作战无人机。如美军为“捕食者”无人机加装空地导弹，使其成为具有直接火力打击能力的共计无人机。改造退役有人驾驶飞机，使其“重生”为具备侦查、打击双重功能的新型无人机。此方法除了能节约制造成本、提高退役装备利用率外，还具有风险较低，能够迅速研制并部署的优点。研制全新的具备察打一体功能的无人作战飞机。,体系协同,返回,目前，无人机的主要运用模式是单平台独立执行任务。一方面是由于目前技术只能支持这种模式，另一方面是这种模式已经能满足地威胁环境下的侦察监视、反恐作战等任务需要。但由于单机的战场生存力和任务完成率比较低，这种模式难以适应强对抗环境的作战。随着军事技术的快速发展，现代战争已成为系统与系统的对抗，成为五维一体（海、陆、空、天、电磁五大领域联合一体联合作战）的联合作战。无人机仅靠任何一种单一的侦查、监视和攻击平台，都难以在现代战争中发挥其应有的战斗力。为此，可以基于体系协同将各种功能、各种层次的无人机与其他作战系统连接成为功能互补、协同作战的有机整体，从而有效提高整体的作战效能。,高度智能,按照当前的无人机装备技术水平，无人机的起飞、着陆、飞行及解决飞行中遇到的问题等都需要无人机自身和远在数百甚至数千公里外的地面控制站来完成，无人机与操纵人员交互、协调的程度要比有人作战飞机复杂得多。要想在现代防空系统、精确制导武器的攻击下与其他作战平台一到协同作战，就必须使无人机具备高度智能化水平，这种水平的高低直接关系到无人机的生存能力和发展潜力。近年来，电子技术、计算机技术、生物技术和智能技术有了突破性进展，为提高无人机智能化水平提供了有利条件。目前，世界各国正通过研制高度自动化和智能化的无人机控制系统、研制智能化武器弹药和开发新型智能材料来提高无人机智能化程度。高度自主智能已成为无人机未来发展的一个重要趋势。,返回,空天融合,航空航天技术的发展已经出现明显的融合趋势，其典型的代表就是美国已经试飞的空天无人机X-37B。通过空天技术的融合，可以研制出能够跨域飞行、突破现有飞行器概念的空天型的飞行器。可以使飞行器既具备航天器的特性，又具有航空飞行的优点，从而大大拓展其任务能力，而且其高度和速度优势带来的作战效能也是任何其他军用飞行器所无法比拟的。,返回,需要说明的是，这里的空天融合不是航空、航天概念的简单堆砌，也不是航空、航天装备的一种简单整合。随着以X-51A、HTV-2、X-37B为代表的空天型无人机飞行器的出现，航空、航天飞行器传统的活动范围分界线开始模糊。同时，网电技术与空天技术也开始快速深度融合，航空、航天和网空将趋于形成“三空一统”的新型作战空间。而空天型无人机将会成为驰骋这一新兴作战空间的“主角”。,高超声速,打击时间短，使对方来不及反应；突防能力强，世界上现有的防空系统基本上无计可施；精确打击威力大，对于各种坚固的或隐藏于地下的重要目标的摧毁能力将是毁灭性的。,返回,超长航时,长航是无人机分为中空长航时无人机和高空长航时无人机。他们具有许多独特的特点。首先它可作为卫星的重要补充。虽然它的覆盖面积和容量不如卫星大，但它可以弥补卫星在跟踪移动目标和提供实时情报方面的诸多局限，如卫星不能很好的透过云层观察，不能及时进行维修、升级或扩展功能，不能随时按指挥员的意图在指定目标区域实施持续侦查等。而且，长航时无人机能够提供比卫星更详细的情报，能够收到弱、低功率信息，可将通信扩展到卫星无法接收或被干扰的区域，研制保障费用低。,返回,全频隐身,多数无人机的研制曾由于一味追求低成本而忽视了隐身性能，这会导致无人机在作战中的被击毁率较高。美军发现，他们的无人机中，只有高空无人机能够免遭袭击，“捕食者”无人机在46km的高度飞行时也可遭受袭击。,返回,一是采用隐身外形设计。无人机机体表面可尽量设计的圆滑，减少缝隙，采用与飞机外形完全融合的简单进气道、扁平狭缝状固定尾喷管、无尾布局等设计技术，可有效减少无人机的雷达反射面积，提高无人机的隐身能力。二是采用复合材料。无人机因体积小，更容易采用复合材料。无人机采用的复合材料主要有：玻璃纤维加强合成树脂、石墨与环氧树脂等。三是降低噪声。目前无人机最新采用的有效方法之一是用燃料电池取代内燃机。燃料电池可为无人机提供与内燃机相同的单位质量比功率，却具有较低的噪声和红外信号特征。无人旋翼机缩短旋翼和尾翼，使用四桨主旋翼的方法降低噪声。这种方法在降低噪声的同时还可产生更大的功率。四是采用等离子体隐身技术。,灵巧微型,返回,微型无人机目标小、噪声低、雷达和可视信号弱，而且携带方便、机动灵活、随时随地可用，能够监视卫星和侦察机探测不到的死角，查找躲在建筑物内部的敌人，窥探山后的敌情，实施通信中继、目标指示、近距离电子干扰、核生化探测、截获无线电频率、近距离目标攻击、为士兵发送求救信号等。因此非常适合城市、丛林、山区等复杂环境地区作战及特殊条件下的特种部队作战。,研制适合微型机的新型动力装置和能源，包括燃料电池、太阳能和微波、电柴油混合性发动机、往复式化学肌肉、轻型热电发电机等；节省功率，美国高级研究计划局将微型无人机设计成在静止时收集信息，并且只在环境变化时才发送信息。这样可节省功率，使微型机在工作位置上的有效工作时间增加到1个月；设计适合微型机的飞翼布局。微型机由于体积小，发动机功率有限，要使其正常飞行，更需要设计出合理的飞翼布局；提高升阻比。加厚机翼，采用旋翼或扑翼方式，采用微自适应流量技术；研究新型微型传感器。,通用集成,返回,目前，各种型号的无人机系统基本是自成系统，系统设备构成复杂。随着对无人机需求的越来越广泛，未来无人机将会成体系系列化快速发展，而且在作战使用上也将于其他无人机、其他作战单元进行联合作战。这就必须解决无人机与其他作战单元之间的互联互通问题，以及各种无人机系统的通用化保障问题。,制定统一标准，研制通用化的机载和地面系统设备，提高无人机系统的通用化水平。要想实现无人机与其他作战平台的综合集成，首先需要解决无人机与其他武器装备之间的通用性和互联性问题。为无人机制定统一标准，使用统一的通信、指挥和控制系统是解决这一问题的关键。,加强无人机系统本身的综合集成，他需要将飞行器、各种传感器、武器、发射与回收装置、通信系统、指挥与控制系统及操作员集成一个有机整体。