無人機系統(tǒng)已成為現(xiàn)代軍事行動的重要組成部分。它們可攜帶光電/紅外、雷達和信號情報傳感器執(zhí)行情報、監(jiān)視和偵察任務。隨著數(shù)據(jù)鏈的改進,實現(xiàn)了實時指揮和控制,它們還支持目標捕獲和戰(zhàn)斗損傷評估(BDA),提供精確有效的目標交戰(zhàn)。
在過去,只有相對較大的無人機能夠攜帶和操作支持這些任務所需的有效載荷。近年來,電子和光電系統(tǒng)的小型化以及高密度電池的可用性使得更小的無人機能夠執(zhí)行大部分這類任務。
與更大和更重無人機不同,小型無人機像載人飛機一樣運行,并與機場或其他復雜的發(fā)射和回收系統(tǒng)綁定,小型無人機經(jīng)過優(yōu)化,可以在戰(zhàn)術(shù)層面工作和支持操作員。它們可以隨部隊機動,在任何地形部署,包括海上作戰(zhàn),并與戰(zhàn)術(shù)指揮和控制網(wǎng)絡順利對接。
迷你型和戰(zhàn)術(shù)型無人機
Aeronautics公司的Orbiter系列迷你型無人機(MUAS)和小型戰(zhàn)術(shù)無人機(STUAS)是專門為戰(zhàn)術(shù)應用而設計的。這些無人機作為營和連的建制資產(chǎn)進行維護,以最小的后勤占用空間、車輛或拖車安裝配置可靠和獨立地運行,向用戶提供關(guān)鍵的實時情報。
Aeronautics公司設計了一種機翼形狀的無人機,這種飛機的翼身混合在一起,能夠最大限度地減少阻力并提高升力,以支持延長的任務,并保持較長的續(xù)航時間、高速沖刺和緩慢的巡飛速度。光滑的飛行器使用電力推進,即使在惡劣的天氣條件下也能實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的飛行。機翼形狀和無聲推進導致低視覺和聲學特征,使平臺能夠在敵方領土上飛行而不被察覺。
機頭下部安裝的有效載荷具有向前、側(cè)面和向下的暢通無阻的視野,提供對有效載荷和平臺的簡單直觀的控制。該平臺提供了承載與平臺尺寸相關(guān)的重要負載的升降機,從而能夠在現(xiàn)場進行高效的地面處理。任務結(jié)束時的回收依靠降落傘和安全氣囊,可以在任何地形上進行部署。
飛行和任務控制系統(tǒng)采用專有技術(shù)。該系統(tǒng)由Aeronautics 公司的多功能飛行器(MOAV)軟件操作和控制,該軟件是一種內(nèi)部開發(fā)的高級接口,旨在為一系列無人平臺提供服務。它符合多個北約標準,包括STANAG 4609接口標準和STANAG 4586無人機控制標準,以及H.246視頻流。
通過在單個或多個平臺上組合多傳感器系統(tǒng),用戶可以合并光電/紅外、雷達、蜂窩攔截和電子監(jiān)視,以支持戰(zhàn)術(shù)任務,為部隊開發(fā)清晰的態(tài)勢感知。
Orbiter 2–一種緊湊型、經(jīng)作戰(zhàn)驗證的便攜式小型無人機,專為戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)設計,為作戰(zhàn)人員提供實時情報收集監(jiān)視、目標捕獲和偵察。Orbiter2可在7分鐘內(nèi)從氣動彈射器上自動起飛,可以飛行4小時執(zhí)行任務。它可以在全球定位系統(tǒng)爭奪的空域和加密的跳頻數(shù)據(jù)鏈中秘密工作,以支持全強度作戰(zhàn)任務。它還可以在低強度戰(zhàn)爭、平叛行動和城市戰(zhàn)爭中工作,支持國土安全部隊(HLS)在邊境保護或海上監(jiān)視方面的任務。
Orbiter 2旨在在基線處承載許多有效載荷,在戰(zhàn)術(shù)邊緣提供多種任務能力。它使用Controp 公司的M-STAMP多傳感器光電/紅外有效載荷晝夜工作,使用STAMP-VM執(zhí)行持續(xù)監(jiān)視視頻運動探測任務。攝影測量測繪和3D建模任務使用了拉斐爾公司的HD-Lite系統(tǒng),而代替電子攻擊將使用Netline公司的“啄木鳥”電子戰(zhàn)干擾機系統(tǒng)。這只是Orbiter 2執(zhí)行的任務中的一小部分。
經(jīng)過實戰(zhàn)驗證的Orbiter1K是一個基于Orbiter 2的巡飛彈平臺。兩者的主要區(qū)別在于在機身前端引入了一個攜帶爆炸性有效載荷的機身適配器。該平臺有一個微型光電/紅外有效載荷,帶有一個視頻跟蹤器和一個重量為1-2kg的彈頭。彈射器也能發(fā)射Orbiter1K。該系統(tǒng)可與中程射頻模塊一起工作,以支持100km范圍內(nèi)的模擬或數(shù)字通信。
Aeronautics公司的機翼設計的其他改型產(chǎn)品是Orbiter 3和4。這些更大、更重的平臺能夠在敵方領土內(nèi)執(zhí)行擴展任務并同時操作多個有效載荷,在戰(zhàn)術(shù)和作戰(zhàn)層面支持軍隊。
Orbiter 3采用電力推進,并針對秘密任務進行了優(yōu)化,可支持長達7h的飛行,承載重量高達5kg的有效載荷,包括帶有集成激光目標指示系統(tǒng)的多傳感器穩(wěn)定光電有效載荷。它還可以攜帶用于電子監(jiān)視任務的蜂窩攔截有效載荷。電力推進使用戶能夠在有爭議的空域內(nèi)安靜且不被發(fā)現(xiàn)地操作,并執(zhí)行諸如替代信號情報和電子戰(zhàn)等特殊任務。Orbiter 3 STUAS 配備加密數(shù)字數(shù)據(jù)鏈,支持150km的工作半徑。
Orbiter 4體積稍大,重量幾乎是Orbiter 2的兩倍,它使用一臺小型內(nèi)燃機來支持24h飛行任務,飛行高度高達18000ft。它有更大的有效載荷承載能力,可承載12kg,相比之下,同類的電動產(chǎn)品則為5kg。兩者都可以攜帶多個有效載荷,而Orbiter 4可以同時操作兩個有效載荷,T-STAMP-XR光電/紅外在前面,另一個載荷藏在機身艙中。這可以是海上搜索或合成孔徑雷達、電子監(jiān)視或蜂窩攔截有效載荷。
Orbiter 4 具有先進的圖像處理能力、自動起飛和回收能力,以及在有和沒有GPS和數(shù)據(jù)鏈的情況下導航的能力,以更低的成本提供更大的戰(zhàn)術(shù)平臺的功能。
海上能力
雖然所有Orbiter系列無人機都可以在海軍艦艇的甲板上操作,包括甲板空間有限的小船,但Orbiter 4在這項任務中表現(xiàn)出色,其多用途多有效載荷能力高達12kg,續(xù)航時間超過24小時,作戰(zhàn)半徑為150km。憑借其易用性、后勤占用空間小且只有3名機組人員,可滿足陸地和海上的所有操作需求。由于其開放式結(jié)構(gòu)和精簡的基礎設施需求,Orbiter 4可以特別調(diào)整,以在任何海軍艦艇上運行,包括小型巡邏艇。
該平臺的主要有效載荷是Controp公司的先進STAMP-XR光電有效載荷。T-STAMP-XR有效載荷為無人機和飛機提供大型無人機有效載荷的圖像質(zhì)量,所有這些都集成在一個微型攝像系統(tǒng)中。輔助有效載荷可以是合成孔徑雷達(SAR)。在海上巡邏雷達(MPR)和蜂窩式攔截模塊不同的有效載荷區(qū)域中,支持海上監(jiān)視、陸地和海上搜救行動以及衛(wèi)星通信終端。蜂窩式攔截傳感器允許Orbiter 4利用目標的通信活動在不同的戰(zhàn)區(qū)執(zhí)行情報、監(jiān)視與偵察任務。
Orbiter 4 承擔的海上任務包括深海和海岸監(jiān)視、專屬經(jīng)濟區(qū) (EEZ) 和海上設施安全。其他海軍任務支持沿海和褐水作戰(zhàn),包括船舶自防御、精確制導武器的目標獲取、炮火定向和戰(zhàn)斗損傷評估,類似于其在陸地上的作用。
總結(jié)
當多旋翼無人機成為最低戰(zhàn)術(shù)單位級別上常見的情報、監(jiān)視和偵察產(chǎn)品時,軍隊需要不同的手段來獲得遠距離的情報、監(jiān)視和偵察。這些作戰(zhàn)人員必須能夠看到數(shù)十公里以外的范圍,在當前和未來的武器系統(tǒng)范圍內(nèi)捕獲目標和威脅。Orbiter系列小型戰(zhàn)術(shù)無人機在這些范圍內(nèi)可靠且可持續(xù)地工作,可提供更寬的任務范圍、更長的續(xù)航時間和更高的沖刺速度,快速到達作戰(zhàn)區(qū)域,任務續(xù)航時間長達數(shù)小時。需要高度的自主性、復雜的通信和數(shù)據(jù)鏈來克服干擾和瞄線障礙物,以確保不間斷地向用戶傳輸情報。