淺談未來無人預(yù)警機(jī)的發(fā)展方向論文
淺談未來無人預(yù)警機(jī)的發(fā)展方向論文
無人機(jī)預(yù)警機(jī)是我國自主發(fā)明的一類具有無人駕駛以及預(yù)警等多個(gè)功能的軍用飛機(jī)。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：淺談未來無人預(yù)警機(jī)的發(fā)展方向相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
淺談未來無人預(yù)警機(jī)的發(fā)展方向全文如下：
1、引言
預(yù)警機(jī)裝備有雷達(dá)、通信、電子偵察等諸多傳感器，集遠(yuǎn)程探測(cè)、情報(bào)偵察、信息分發(fā)，指揮協(xié)調(diào)、聯(lián)合作戰(zhàn)等諸多功能于一身，是現(xiàn)代空戰(zhàn)的力量倍增器，而無人機(jī)具有適應(yīng)性強(qiáng)、費(fèi)用低、生存能力強(qiáng)以及零傷亡的優(yōu)點(diǎn)，相信二者相結(jié)合的無人預(yù)警機(jī)將是未來一個(gè)重要的發(fā)展方向。
2、無人預(yù)警機(jī)目前的技術(shù)基礎(chǔ)
隨著無人機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，在無人機(jī)上安裝預(yù)警雷達(dá)提供遠(yuǎn)程預(yù)警信息已具備相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.1 以大型無人機(jī)為載機(jī)，在預(yù)警基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多功能預(yù)警雷達(dá)最重要的指標(biāo)就是探測(cè)威力，如果探測(cè)威力過小，應(yīng)用價(jià)值有限。根據(jù)雷達(dá)方程，探測(cè)威力與功率孔徑積成增函數(shù)關(guān)系，而只有大型無人機(jī)有條件提供較大的功率與孔徑，因此，研制大型無人機(jī)是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)預(yù)警雷達(dá)最直接也是最有效的方式。如美國國防部2004 年2 月公布J-UCAS計(jì)劃中，無人作戰(zhàn)飛機(jī)具體的性能指標(biāo)。即其航程在無需空中加油的情況下，達(dá)到1300 n mil，有效載荷( 包括彈藥和傳感器) 為4500 磅(約合2025 公斤)，達(dá)到了輕型預(yù)警機(jī)所需的載重要求。作為未來的發(fā)展方向，有更大載荷、更高飛行性能的無人機(jī)必將出現(xiàn)，能裝載有源相控陣?yán)走_(dá)的無人預(yù)警系統(tǒng)是可預(yù)見的。
未來無人機(jī)并不會(huì)單純具備預(yù)警功能，實(shí)際上，機(jī)載傳感器設(shè)備融合已經(jīng)成為未來的重要發(fā)展方向，隨著航空電子技術(shù)的飛速發(fā)展，飛機(jī)的重量、安裝空間受到嚴(yán)格限制，通過對(duì)相關(guān)電子設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能方而的綜合設(shè)計(jì)，能簡(jiǎn)化設(shè)備、節(jié)省安裝空間、減輕飛機(jī)質(zhì)量，還可使不同設(shè)備、不同頻譜的信息實(shí)現(xiàn)最優(yōu)綜合、融合和無縫鏈接。
2.2 應(yīng)用新型雷達(dá)技術(shù)，降低平臺(tái)要求
2.2.1 采用共形陣列天線，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與傳感器一體化共形陣列正受到西方各國空軍的高度重視。它是將傳感器(主要是天線部分)與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件結(jié)合為一體，形成多功能共形陣列天線。其具備如下優(yōu)勢(shì)：(1) 對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)性能影響小;(2) 降低了平臺(tái)載重要求;(3) 有利于飛機(jī)隱身。
2.2.2 采用寬禁帶器件，提升能量利用率
以碳化硅(BiC) 和氮化鎵(GaN) 為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料是繼以硅和砷化鎵為代表的第一代、第一代半導(dǎo)體材料之后迅速發(fā)展起來的新型半導(dǎo)體材料，最早就是針對(duì)新一代雷達(dá)和通訊系統(tǒng)等軍事裝備的需求而研究和開發(fā)的，即寄望于寬禁帶半導(dǎo)體功率器件來解決第一代、第二代功率器件的輸出功率低、效率低和工作頻率有局限性以至于無法滿足現(xiàn)代雷達(dá)等電子裝備需求的問題。
3 、無人預(yù)警機(jī)的未來發(fā)展方向
3.1 大載荷、長航時(shí)
目前美國已研制出了利用太陽能作為動(dòng)力的“太陽神”號(hào)大型無人機(jī)，預(yù)計(jì)可在3 萬米高空巡航14 個(gè)小時(shí)，隨著太陽能技術(shù)和電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來的太陽能無人機(jī)將具備更大的載荷和更長的巡航時(shí)間，這將大大提高無人預(yù)警機(jī)的作戰(zhàn)效能并減低使用費(fèi)用。
3.2 多機(jī)協(xié)同化
未來的信息化戰(zhàn)場(chǎng)具有寬正面、大縱深、多梯次及全空域、全時(shí)域、全頻域的整體作戰(zhàn)特點(diǎn)，空戰(zhàn)模式山近距格斗向中遠(yuǎn)距攔射發(fā)展，戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模從單一武器平臺(tái)間的對(duì)抗發(fā)展為武器裝備體系與體系之間的整體對(duì)抗。在無人機(jī)預(yù)警雷達(dá)單機(jī)探測(cè)范圍有限的情況下，采用多機(jī)協(xié)同化作戰(zhàn)方式，覆蓋更大的空域、時(shí)域、頻域。各機(jī)之間通過通信數(shù)據(jù)鏈聯(lián)通，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)級(jí)別的融合，也可采用MIMO 形式。
3.3 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)化是指預(yù)警機(jī)在網(wǎng)絡(luò)體系中完成作戰(zhàn)功能，擔(dān)負(fù)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的核心樞紐作用。預(yù)警機(jī)將快速地融合整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個(gè)天基、空基和路基的各種雷達(dá)或偵察情報(bào)數(shù)據(jù)，并將自動(dòng)化處理自身和外部傳感器獲取的目標(biāo)數(shù)據(jù)，形成動(dòng)態(tài)、三維的作戰(zhàn)空間態(tài)勢(shì)圖，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有作戰(zhàn)單元都能看到一幅“共用的、統(tǒng)一的、單一的戰(zhàn)場(chǎng)圖像”，及時(shí)為指揮員提供目標(biāo)指揮信息，有效控制目標(biāo)，以更快的指令發(fā)出打擊目標(biāo)的指令。
3.4 功能多元化
多元化將擴(kuò)展預(yù)警機(jī)的功能、實(shí)現(xiàn)多傳感器綜合，提升預(yù)警機(jī)探測(cè)性能，它需要利用各種探測(cè)手段提高對(duì)巡航導(dǎo)彈和隱身飛機(jī)等小目標(biāo)的探測(cè)能力、精確跟蹤能力，并加強(qiáng)無源探測(cè)、定位、識(shí)別和對(duì)地偵察能力，做好IFF、雷達(dá)、光電探測(cè)和地面探測(cè)系統(tǒng)的情報(bào)綜合，形成可應(yīng)用的情報(bào)，并使得預(yù)警機(jī)和作戰(zhàn)體系內(nèi)部各成員共同完成目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、識(shí)別、決策、打擊和評(píng)估。
3.5 一體化
首先是機(jī)身和天線一體化，通過共形天線將天線做得與機(jī)身表面外形一致，可以將安裝天線后對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)性能的影響降到最低，同時(shí)又能充分利用機(jī)身表面增大天線面積;其次是射頻一體化，同一個(gè)天線可以在非常寬的波長范圍內(nèi)工作，雷達(dá)、通信或者電子偵察等需要工作在不同工作頻段的電子系統(tǒng)可以通過一個(gè)天線工作;第三是處理一體化，現(xiàn)在預(yù)警機(jī)上有服務(wù)器、工作站、為各個(gè)系統(tǒng)服務(wù)的計(jì)算機(jī)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的的進(jìn)步，將來在預(yù)警機(jī)上，功能強(qiáng)大的綜合核心處理機(jī)能夠把以前的任務(wù)計(jì)算機(jī)、武器控制計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理機(jī)等計(jì)算機(jī)的功能集于一身。天線的公用、共形及設(shè)備量的減少，將極大改善加裝任務(wù)系統(tǒng)對(duì)載機(jī)的氣動(dòng)性能和續(xù)航時(shí)間等多方面的影響。
4、總結(jié)
航空業(yè)和電子業(yè)的飛速發(fā)展為新型裝備提供了有力的支撐條件，大范圍遠(yuǎn)距離預(yù)警將會(huì)使任務(wù)電子系統(tǒng)重量增加，從而對(duì)無人機(jī)的載重量提出更大的需求，同時(shí)未來軍事需求對(duì)新型裝備也提出了新的要求，相信無人預(yù)警機(jī)可以在未來軍事裝備中占有一席之地。
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