“MQ-9“系列無人機(jī)包括MQ-9”死神、MQ-9A和MQ-9B“守衛(wèi)者”,是美國上世紀(jì)90年代后期開始研制的一型中空航時多用途無人作戰(zhàn)飛機(jī),2001年首飛成功,2007年入役美國空軍,屬于MQ-1“捕食者”無人機(jī)的放大升級版。該系列無人機(jī)性能先進(jìn),研究分析其情況具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義。
基本情況
2007年9月首次投入實(shí)戰(zhàn)以來,已有超過230架MQ-9系列無人機(jī)在美國及其盟國服役。為不斷滿足作戰(zhàn)使用需求,在無人機(jī)平臺航時、任務(wù)載荷類型以及無人機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)需求牽引下,MQ-9無人機(jī)系統(tǒng)不斷升級改造。
(一)機(jī)載平臺
隨著美國在全球各類軍事和反恐行動的不斷升級,美國空軍對MQ-9無人機(jī)續(xù)航能力需求不斷提升。通用原子公司區(qū)分三個階段,通過外掛副油箱、研發(fā)增程機(jī)翼以及設(shè)計(jì)機(jī)體載荷的方式,不斷提升MQ-9無人機(jī)續(xù)航能力。
第一階段,采用可現(xiàn)場改裝的增程設(shè)備套組,增裝兩個外掛副油箱,實(shí)現(xiàn)同時掛載副油箱和各類空地武器,還配備了酒精/水噴射系統(tǒng)(AWI),顯著縮短起飛滑跑距離,提高燃油使用效率,提升高海拔地區(qū)作業(yè)能力,最長續(xù)航時間由原有MQ-9無人機(jī)的27h增至33-35h。
第二階段,在MQ-9無人機(jī)平臺的基礎(chǔ)上安裝了全新設(shè)計(jì)的加長型機(jī)翼,使其翼展由20m增至24m,并增加翼梢小翼以進(jìn)一步減小誘導(dǎo)阻力。該平臺具備更短起降距離,并結(jié)合機(jī)翼擾流板,提升精確著陸能力。加長的機(jī)翼同時內(nèi)置了更大容量的機(jī)翼油箱和長短波射頻天線等機(jī)載設(shè)備。使得該平臺最長續(xù)航時間由MQ-9Block5無人機(jī)的27h提升至40h以上。
第三階段,通用原子公司對照一系列國際適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與潛在歐洲客戶共同完成了適航認(rèn)證型MQ-9無人機(jī)關(guān)鍵設(shè)計(jì)(CDR),完成適航認(rèn)證的MQ-9B無人機(jī),最長續(xù)航時間超過40h,并可在非限制性空域飛行,平臺通過搭配不同類型任務(wù)載荷,實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)功能。如圖3所示。
(二)任務(wù)載荷
MQ-9B無人機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)化接口和模塊化設(shè)計(jì),攜帶多種先進(jìn)載荷,用于對地面和海洋目標(biāo)的探測、跟蹤與識別,并具備空中目標(biāo)自主感知與規(guī)避能力,以滿足適航認(rèn)證要求。
感知模塊。裝備了多光譜目標(biāo)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、猞猁多模式雷達(dá)、機(jī)載探測與防撞系統(tǒng)以及海洋監(jiān)視雷達(dá)等多類型感知擦測系統(tǒng)。其中,多光譜目標(biāo)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)集成可見光成像、紅外熱成像、激光測距、激光照射等多型傳感器,具備目標(biāo)自動跟蹤與指示、目標(biāo)照射與武器引導(dǎo)、多波段圖像融合顯示等功能,具備良好的遠(yuǎn)程目標(biāo)發(fā)現(xiàn)和識別能力,可提供高分辨率目標(biāo)圖像和全動態(tài)視頻,能夠?yàn)榧す庵茖?dǎo)炸彈和空地導(dǎo)彈提供目標(biāo)指示和照射。猞猁多模式雷達(dá)是一種小型機(jī)載空地探測雷達(dá),可提供穿透云雨、煙霧、沙塵等惡劣氣象條件的全天候監(jiān)視能力,具有質(zhì)量輕、體積小、分辨率高、應(yīng)用模式多等特點(diǎn)。機(jī)載探測與防撞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對空中合作和非合作目標(biāo)的自主探測與規(guī)避,賦予無人機(jī)飛行員與有人機(jī)飛行員類似的空中態(tài)勢感知能力。海洋監(jiān)視雷達(dá)廣泛部署于各類小型海上巡邏平臺,顯著增強(qiáng)MQ-9B無人機(jī)的海洋態(tài)勢感知能力。
武器外掛。MQ-9B無人機(jī)除了能夠掛載GBU-12激光制導(dǎo)炸彈和AGM-114空地導(dǎo)彈,還可配備GBU-38聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM)。該型炸彈具備發(fā)射后不管能力,可保證無人機(jī)在投放后迅速脫離交戰(zhàn)空域,并適用于惡劣天氣狀況,提升了無人機(jī)的戰(zhàn)場生存和作戰(zhàn)能力。
(三)地面控制站與情報(bào)處理系統(tǒng)
MQ-9B無人機(jī)系統(tǒng)除了先進(jìn)的機(jī)載任務(wù)載荷,還配備了改進(jìn)型地面控制站和相應(yīng)的情報(bào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用滿足適航認(rèn)證要求和減少操作人員需求的先進(jìn)座艙地面控制站(ACGCS)。該站僅需1名飛行員,通過270°寬視角顯示屏和高分辨率圖像顯示,為飛行員提供充分的空中態(tài)勢感知能力。爪-3情報(bào)處理分析軟件是一種光電/紅外載荷、雷達(dá)載荷、激光測距與照射載荷等不同類型情報(bào)數(shù)據(jù)集成處理平臺。該平臺可實(shí)現(xiàn)飛行任務(wù)規(guī)劃、光電/雷達(dá)圖像綜合顯示、三維地圖與多任務(wù)情報(bào)圖像疊加分析、全動態(tài)視頻與無人機(jī)探測范圍協(xié)同顯示、動目標(biāo)協(xié)同分析與定位、情報(bào)產(chǎn)品制備、情報(bào)數(shù)據(jù)庫管理等功能,實(shí)現(xiàn)多傳感器情報(bào)數(shù)據(jù)的融合分析與情報(bào)生成。
作戰(zhàn)局限
近年來MQ-9無人機(jī)在各局部戰(zhàn)場上發(fā)揮了舉足輕重的作用,特別是2020年美軍利用MQ-9無人機(jī)對伊朗革命衛(wèi)隊(duì)高級指揮官蘇萊曼尼少將進(jìn)行了精準(zhǔn)狙殺活動,展現(xiàn)了其強(qiáng)大的作戰(zhàn)能力。但從裝備性能和任務(wù)載荷,遂行任務(wù)的外在條件分析來看,該系無人機(jī)也存在以下幾個方面的不足。 ? 智能化水平還不夠高。無人機(jī)絕大多數(shù)作戰(zhàn)樣式都在有人控制的情況下完成無人機(jī)OODA各環(huán)節(jié)。因此,“人”的因素在很大程度上決定了無人機(jī)的行動樣式和特點(diǎn),也制約了無人機(jī)的無人化水平。 ?
自身防護(hù)能力有限。隱身性能較弱,飛行速度偏慢,飛行高度偏低,特別是在發(fā)射導(dǎo)彈時通常需要降低高度以兼顧導(dǎo)彈的射程,使其暴露在大部分地面防空武器的射程之內(nèi),在中東地區(qū)因自身事故或被敵方擊落的情況也時有發(fā)生,因此MQ-9系列無人機(jī)參與的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中大部分為低強(qiáng)度、非對稱戰(zhàn)爭,對方的防空能力較弱,探測預(yù)警手段單一。
? 對測控及導(dǎo)航鏈路依賴程度高。測控鏈路是無人機(jī)的生命鏈和作戰(zhàn)效能發(fā)揮的保障鏈,無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時高度依賴無線通信鏈路與地面站進(jìn)行信息交互,從而實(shí)現(xiàn)圖像回傳,指令下發(fā)等功能,目前無人機(jī)的定位導(dǎo)航方式有慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等,MQ-9無人機(jī)使用衛(wèi)星導(dǎo)航+其他導(dǎo)航組合導(dǎo)航的方式。 ? 人員培訓(xùn)、維修保障壓力較大。每架MQ-9無人機(jī)需配備一名飛行員和一名傳感器操作手,且對人員素質(zhì)要求相對較高,隨著MQ-9系列無人機(jī)的快速發(fā)展,人才隊(duì)伍不足、作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)不足的問題逐步顯現(xiàn)。同時無人機(jī)的作戰(zhàn)需要堅(jiān)實(shí)的維修保障團(tuán)隊(duì),而現(xiàn)行的零配件不足、維修工具不匹配、經(jīng)驗(yàn)不足也是影響其作戰(zhàn)效能的重要方面。
啟示
反無人機(jī)作戰(zhàn)可將作戰(zhàn)流程分為預(yù)警、識別、應(yīng)對三部分,在應(yīng)對效果上大致分為探測、干擾、毀傷三個層次。根據(jù)無人機(jī)作戰(zhàn)樣式特點(diǎn)而采取針對性的探測和反制措施。如利用無人機(jī)作戰(zhàn)樣式的隱身性能弱、高度依賴通信鏈路的特點(diǎn)分別采用雷達(dá)、無線電偵測及紅外傳感器對其進(jìn)行預(yù)警探測;利用無人機(jī)作戰(zhàn)的智能化水平不夠高、高度依賴通信鏈路和衛(wèi)星導(dǎo)航的特點(diǎn)分別采用遙控指令欺騙、無線電干擾與導(dǎo)航誘騙對其進(jìn)行軟殺傷;針對大型無人機(jī)根據(jù)探測識別系統(tǒng)提供的精準(zhǔn)目指信息,綜合考慮成本因素,利用防空武器對其進(jìn)行硬殺傷。 ? 綜合運(yùn)用多種探測技術(shù),提高跟蹤預(yù)警能力。單一探測技術(shù)存在探測率低、容易被欺騙等缺點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)用中,通常綜合使用多種探測技術(shù),以獲取更加有效、分層的探測能力,如使用電子傳感器探測并發(fā)現(xiàn)疑似無人機(jī)目標(biāo),再以光學(xué)傳感器鎖定并跟蹤,后續(xù)使用人工智能技術(shù)將偵獲的無人機(jī)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的特征參數(shù)進(jìn)行對比,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)型號鎖定、威脅程度分析等功能。 ?
采用干擾誘騙的方式,接管敵無人機(jī)。通過對無人機(jī)遙控?cái)?shù)據(jù)鏈路大功率信號壓制和模擬無人機(jī)遙控信號進(jìn)行指令欺騙,阻斷無人機(jī)的遙控?cái)?shù)據(jù)鏈路,欺騙信號侵入無人機(jī)遙控指揮中樞進(jìn)而控制無人機(jī),干擾無人機(jī)戰(zhàn)場活動,引導(dǎo)己方火力打擊系統(tǒng)實(shí)施攻擊。 ? 采用硬殺傷武器,摧毀無人機(jī)。運(yùn)用導(dǎo)彈、高炮、激光、榴霰彈、物理/生物捕捉等手段摧毀或捕捉無人機(jī)。對大型或中型無人機(jī)使用防空導(dǎo)彈或反導(dǎo)武器實(shí)施硬殺傷。運(yùn)用非動能干擾系統(tǒng),破壞無人機(jī)與操控人員之間的控制與通信鏈路或GPS信號,使其失去作戰(zhàn)能力。運(yùn)用微波武器技術(shù),對目標(biāo)無人機(jī)定向發(fā)射大功率煩擾射頻信號,切斷無人機(jī)與操控者之間的通訊鏈路。運(yùn)用高功率微波武器在數(shù)毫秒內(nèi)燒毀無人機(jī)內(nèi)部的電子元器件,使其喪失作戰(zhàn)能力。 ?
構(gòu)建反無人機(jī)系統(tǒng)指控核心和標(biāo)準(zhǔn)。未來無人作戰(zhàn)不會是單打獨(dú)斗,一定是大型、中小型和微型同時應(yīng)用的體系作戰(zhàn)模式。沒有單一的武器系統(tǒng)能夠完全對抗這種攻擊體系、單層武器防御不能適應(yīng)多種作戰(zhàn)場景和提供足夠的殺傷概率,因此需要研發(fā)各種軟殺傷和硬殺傷武器,并在統(tǒng)一的指控系統(tǒng)協(xié)調(diào)下完成體系化攔截。以戰(zhàn)場指控系統(tǒng)為核心,構(gòu)建一體化防空體系,使所有的武器實(shí)現(xiàn)與指控系統(tǒng)互聯(lián),逐步強(qiáng)化多兵種協(xié)同,多手段融合理念,運(yùn)用“電子偵察干擾+火力攔截+煙幕掩護(hù)”的新戰(zhàn)法。 ?
軟硬結(jié)合,構(gòu)建五位一體的軍用無人機(jī)攔截體系。面對無人機(jī)成本不斷降低的新特點(diǎn),電磁干擾不可靠、防空槍炮精度不高、防空導(dǎo)彈彈藥容量有限及較差的成本交換比等不利方面。一是要加大激光和微波類新概念武器的研制進(jìn)展,激光和高功率必然成為未來反無人機(jī)的常規(guī)手段;二是作為保底手段的最可靠措施,防空導(dǎo)彈依舊是各國發(fā)展的重點(diǎn),但降低防空導(dǎo)彈成本迫在眉睫,美國陸軍已要求承包商限價(jià)研制及交付其主導(dǎo)的防空體系中的防空彈藥;三是要構(gòu)建軟硬結(jié)合、空地一體的反擊體系,形成以早期預(yù)警、電磁金鐘罩、防空硬殺傷、地面定向能和空中攻擊無人機(jī)組成的“五位一體”反擊敵無人機(jī)攔截體系。
編輯:黃飛
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