无人机作战战例研究(海战场景模型制作)

叶李欣明珠

无人机进入海战场并不是最近的事情。早在上世纪60年代就出现了反潜无人直升机。此后，各种用途的各种型号的无人机相继研制出来。未来，无人机将更广泛地应用于海军战场，整个海军作战体系将在无人机的介入下重构。无人空战的技术特点

一架无人机必须具备以下特征:无人机要稳定，不能毫无征兆地突然晃动、摇晃、倾斜；无人机的动作要非常精准；无人机要能抵抗雨水、灰尘、高温等环境条件；无人机的低功耗设计:无人机的环境意识:带联网功能。

无人机的特点决定了其应用领域会比有人机广泛得多，能够更好地适应高风险、长时间的飞行任务。

射程远，续航时间长。美国“捕食者”无人机最大航程400海里，续航时间高达40小时。而rq-4的作战半径可以达到1200海里，可以对一个目标区域保持空24小时连续监视。

隐身性强。一般无人机的物理面积比有人机小很多，可以适应有人机不能适应的低空和超低空飞行。

经济型无人机设计结构简单，重量轻，体积小，使用方便，易于操作和维护，因此其研制成本、生产成本和维护成本都比有人机低很多，还可以节省大量培训飞行员的费用。

智能无人机作战系统具有与任务相匹配的智能控制能力。智能控制不仅表现为能够按照事先的规划指令和任务执行过程进行最优控制，更重要的是控制系统能够根据自身的内外感知信息，结合任务需求，自主做出路径、回避和目标选择的决策。无人机在未来海战场的典型作战应用场景

场景一:无人机集群攻击无人机集群协同攻击，即在部分无人机可能损失的情况下，为保证任务完成率，从以平台为中心转为以作战任务为中心，可以执行长时间、重复、危险的任务。

集群无人机平台在目标空域内接收攻击命令时，无人机平台进行协同制导控制，完成对目标的攻击，因此需要解决多约束条件下的协同攻击问题。主要的战斗方式有:

一是对敌方大型目标的突防、饱和攻击和毁伤。通过计算敌方大型目标各级设施的毁伤值，表明单个无人机平台的攻击效果不明显，应采用多个无人机平台进行集群饱和攻击。根据目标大小，发射多架无人机，联合展开警戒和攻击任务；高速掠海飞行突入舰队区域附近，在适当高度急剧爬升释放；发现目标时，根据无人平台协同攻击策略和联合火力攻击方案，进行自主攻击，或引导后方火力攻击，按照攻击优先级顺序协同执行攻击任务。

第二，登岛作战中的预警、干扰和协同打击。估算无人机飞向海岛区域的存活率，计算完成任务需要同时发射的无人机数量；利用舰载平台隐蔽接近目标区域，发射数量最多的无人机组成集群，向任务区域发射；在空中执行预警、战场侦察监视、协同火力打击、电子干扰、诱饵欺骗、毁伤评估等任务。

作战场景二：无人机诱饵对抗舰载战斗机编队作战时，无人机搭载平台同时释放无人机诱饵，诱饵数量是编队中战斗机数量的2～3倍或者更多。战斗机编队与无人机在空中汇合组成混合编队，无人机编队在前，战斗机编队在后，保持安全飞行距离，采用低空突防方式歼敌。诱饵机与战斗机飞行速度基本相同，混合编队队形与战斗机编队类似。

第一阶段场景二:无人机诱饵对抗舰载战斗机编队时，无人机平台同时释放无人机诱饵，诱饵数量为编队战斗机数量的2 ~ 3倍甚至更多。战斗机编队和无人机在空相遇形成混合编队，无人机编队在前，战斗机编队在后。保持安全飞行距离，使用低空突防歼灭敌人。诱饵和战斗机的飞行速度基本相同，混合编队与战斗机相似。第一阶段的

第二阶段第二阶段

第三阶段舰载战斗机编队对抗阶段示意第三阶段舰载战斗机编队对抗阶段示意图

假设突防后，由于雷达探测和隐身性能的差异，敌方雷达会先发现我方编队，整个作战过程分为三个阶段。

第一阶段，当敌我距离达到敌机空空的打击距离范围时，敌机雷达开启搜索拦截我方目标，发射空空炸弹。此时，我们拦截的目标可能是有人驾驶战斗机或诱饵无人机。由于诱饵机数量远大于战斗机，反射雷达电磁波的能力更强，位置更高，敌方雷达将大概率拦截诱饵机。

第二阶段，在敌方雷达引导空空导弹攻击诱饵的时间间隔内，我方战斗机将继续突防敌机，当到达我方雷达的探测距离时，我方雷达将开始搜索拦截目标，实施空空导弹攻击。

第三阶段，当诱饵成功突防并到达敌机一定距离后，以自爆的形式对敌机造成破坏。

作战场景三：无人机海战场效能评佑舰艇编队作战中很重要的一项任务是海战场效能评估。无人机可以携带多种成像传感器，如光学、红外、SAR等成像设备，可以获取各种类型的图像数據进行海战场侦察。无人机将海战场信息传送给指挥中心，指挥中心将打击后的图像与打击前模型库做匹配，根据这些信息对打击效果进行评估。

无人机突防过程场景三:无人机海战场效能评估舰队作战中一个很重要的任务就是海战场的效能评估。无人机可以携带多种成像传感器，如光学、红外、SAR等成像设备，可以获取多种类型的图像数据，用于海战场侦察。无人机战场信息传输到指挥中心，指挥中心将打击后的图像与打击前的模型库进行匹配，根据这些信息评估打击效果。无人机突防过程

无人机面临着由预警雷达、空中空火炮、空中空导弹和敌驱逐舰组成的现代反[/k0/]系统的威胁。无人机的突防能力指标往往定义为敌战斗机的突防概率、敌舰空导弹的突防概率和敌舰炮的突防概率的乘积。需要综合考虑无人机性能、油耗、到达时间、飞行区域等条件，根据敌防空的布局，为舰载无人机规划一条或多条从起点到目标点的最优航线，以保证舰载无人机能够突破敌防空系统，完成任务并安全返回。无人机往往采用超低空飞行、中高空突防、无线电静默、隐蔽技术、欺骗战术等。遵循三个原则:采取隐身措施不被发现；尽量不要进入敌防空区域；采取回避行动以避免损害。

场景四:无人机远海防御信息保障第一，利用near 空无人机的通信中继进行远海作战。对于远海舰队来说，最好的通信中继是卫星，但很多远海区域超出了中继卫星的覆盖边缘或覆盖范围。短时间内发射大量中继卫星覆盖大量遥远海域是不现实的，但是空附近的无人机可以很好的解决这个问题。空附近的空域，即距离地球表面约20 ~ 100公里的区域。这个区域对大多数飞机来说太高，对卫星来说太低。而空附近的无人机运行在空附近，相对于卫星成本低，生存能力强。

其中太阳能无人机的滞后空时间较长，成为各国研究的重点。目前各国空附近的太阳能无人机大多还处于验证阶段。主要问题是载荷小，无人机面对空附近复杂电磁环境时可靠性不高。

一旦太阳能接近空，无人机技术成熟，可以解决远海舰队卫星通信覆盖不到的问题。通过建立远海舰队与邻近通信中继空的链路，再利用中继的高度优势与通信卫星建立链路，远海舰队可以与覆盖区域外的通信卫星建立星地链路，弥补卫星通信的盲目性。

通常无人机可以在空附近停留数天，也就是说可以根据任务情况提前布置在任务区，可以继续执行任务。但由于空附近大气稀薄，空气升力低，含氧量低，这种空附近的无人机通常翼展较大，以保证足够的升力，这就决定了它无法在海基平台上发射，包括航母平台。但由于空附近的飞机时间较长，可以覆盖数百海里，为其近海舰队提供通信中继服务。

第二，无人预警机用于远海防卫信息保障。与载人侦察预警机相比，无人预警机可以更前出，执行更危险的任务，有人预警机一般要在己方制空区域内活动。比如舰载预警机一般在距离航母400千米以内巡逻警戒，还要4架战机贴身护航，4架在预警机前方100千米左右护航。因此，航母能掌握700～800千米内的空情。有了无人预警机后，就可以再前出300千米，增加200多千米的预警距离。航母就能发现离自己1000千米的远程轰炸机，并起飞舰载歼击机前去拦截。

卫星覆盖范围外的通信中继无人机工作示意第二，无人预警机用于近海防御的信息支援。与有人侦察预警机相比，无人预警机可以前赴后继，执行更危险的任务，而有人预警机一般在己方空区域内活动。比如舰载预警机一般在航母400公里范围内巡逻，需要4架战机近距离护航，4架在预警机前方100公里左右护航。所以航母可以掌握700 ~ 800公里范围内的空信息。有了无人预警机，可以走在前面300公里，预警距离增加200多公里。航母可以发现距离自己1000公里的远程轰炸机，起飞舰载战斗机进行拦截。卫星覆盖范围外通信中继无人机工作原理图

就远海舰艇编队而言，无人预警机可以摆脱地球曲率对舰载雷达的限制，大幅增加侦察预警范围，为导弹提供中继制导服务，从而提高导弹的命中率。它适用于各种近海舰队，甚至中小型舰队也能大大提高其预警能力。无人预警机相当于一部移动雷达，不具备随时指挥的功能。它需要在船舶分析后下载数据并进行指挥。也可以说，这种预警机相当于舰载雷达的空分机，解决了舰艇编队对海上低空空目标探测能力不足的问题。目前，预警无人机主要向更大载荷、更短起降距离、更长滞后时间空方向发展。洁玉

要使无人机在未来海战场上充分发挥作用，需要进一步发展相关关键技术，如无人机编队飞行控制技术、高速远程无人机动力系统设计、传感器技术、无人机组网与通信等。

编辑:陈小芳