pt电子在线军事交通学院教授讲述:智能无人艇的未来应用前景

来源:pt电子登录网址作者:李晓明 韩成责任编辑:刘上靖2021-06-11 07:20

比起智能无人机、智能无人坦克,智能无人艇的技术或更为复杂,更依赖于先进的科技支撑。从上个世纪90年代开始,一些发达国家已将智能无人艇研发纳入军队武器装备现代化革新的重要项目。

智能无人艇具备体积小、速度快、雷达反射面积不大等优势,可在江河湖海上灵活部署,被认为是一种作战用途广泛的新型智能水面作战力量。

智能无人艇有着怎样的发展趋势呢?请看专家解读。

pt电子在线军事交通学院教授臧曙为您讲述——

智能无人艇的未来应用前景

单艇行动受控于智能无人艇系统

用于军事的智能无人艇(以下简称无人艇),是依靠遥控或自主方式在水面航行的无人化、智能化作战平台。按其任务一般可分为武备攻击型无人艇、侦察巡逻型无人艇和运输pt电子登录网址型无人艇等。

无人艇由于采用了无人化设计,战时将不存在人员伤亡危险。它能在敌方防守严密、水文气象条件复杂、生化辐射等高危环境下,执行火力打击、水下破障、抵近侦察巡逻、装备物资运输及应急pt电子登录网址等任务。

当然,仅靠单独的一艘无人艇是无法执行作战任务的。无人艇一般通过智能模块与岸基基站链接,进而构成无人艇系统。

无人艇系统对外与岸基主控系统、领域基础设施进行信息交互,对内实施对艇体平台、任务载荷的控制。在其逻辑上可分为6个层次,即智能决策层、可视化分析层、通信链路层、识别感知层、控制层及功能执行层。

岸基基站是整个系统的指挥与控制中枢,负责对无人艇进行任务规划、智能决策、电子海图显示、状态监控、指挥控制等。它由监控计算机、无线网桥、BDS接收机、数传电台及其天线、馈线等组成。其中监控计算机的智能决策模块和航行数据库组成智能决策层,电子导航海图和系统监控软件构成可视化分析层,无线网桥、数传电台属于数据链路层,BDS接收机属于识别感知层。

无人艇是在接受岸基基站命令后实现其相应功能的。结合系统的功能及需求,基于模块化设计理念,可将无人艇分解为控制模块、pt电子官方模块、导航模块、通信模块、艇体模块、动力模块、航行模块以及武器装备模块等。其中,控制模块即为控制层,pt电子官方模块和导航模块属于识别感知层,导航模块的数传电台和通信模块属于通信链路层,艇体模块、动力模块、航行模块及武备模块共同构成执行层。对于执行不同任务的无人艇,在其执行层的各模块上均有特殊要求。

核心技术紧跟科技发展潮流

无人艇技术的研发与应用,伴随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、动力与能源技术、材料技术、人工智能技术的日益发展,其应用领域不断拓展,并呈现出综合化发展态势。

2007年,美国pt电子官网网站pt电子游戏app下载《pt电子官网网站无人水面艇主计划》,为无人水面艇赋予了7项任务。该计划确定了优先发展的7个任务领域,即反水雷战、反潜作战、海上安全、水面作战、支持特种部队作战、电子战和支持海上拦截作战。美国从开始研究无人艇技术到现在技术成熟,无人艇的影子在美pt电子官网网站部队中随处可见。

俄罗斯pt电子官网网站也正在紧锣密鼓研发兼具远程火力打击、海上搜救、独立排雷、反潜等功能的无人艇。相关资料显示,他们已完成无人艇和pt电子官网网站航空兵反潜机配合使用的可行性论证。

如今,无人艇发展目标已由完成某些特定任务,向拥有智能决策、群体协同能力迈进。综合各国无人艇的研究现状和未来作战需求,其核心技术已呈现出如下发展趋势:

——在总体设计上,采用模块化设计和开放式体系结构,以降低研发成本,兼具执行多种任务能力;任务驱动的高性能、新概念艇型设计层出不穷,将演变出更多新功能;研发稳定高效的动力系统,以增加无人艇的作战半径和续航能力。

——在新材料研发与运用上,将有高性能、新属性的材料问世,为无人艇系统功能改进提供保障;通过新材料在电磁隐身、艇型优化和电子设备小型化等方面的运用,可使无人艇更轻、更坚固、更隐身。

——在自主控制技术上,将根据所处任务环境和执行任务种类,自主实现无人艇控制。高新技术驱动自主等级的不断升级,使无人艇环境适应性更强、支持任务更复杂;面向新的作战模式,将更注重多平台、跨平台组网,提升协同作战能力。

——在环境感知技术上,多传感器信息将融合处理,提供实时精确的环境感知信息;通过水面图像的增强复原研究,实现在复杂恶劣天候条件下获取失真度低的环境信息;通过人工智能技术的加持,实现无人艇自主航行、自主作业的智能化。

参与未来作战将呈现多元化组合

打赢未来战争,贵在体系融合。作为军事高技术发展的产物,无人艇在未来作战中将呈现出多元化组合:

——无人艇集群系统的运用。未来战争是体系与体系的对抗,单一平台装备再好,也无法对抗多平台集群协同作战。当面临瞬息万变的战场和复杂水域环境,以及越来越精密化、多样化任务时,单一无人艇将难以担负重任。集成多艘无人艇构建无人艇集群系统,将有着更广的作战范围、更高的作战效率、更强的控制力及灵活性。无人艇集群系统的运用,将在未来高科技战争中发挥出更大作战效能。

当然,无人艇集群系统绝不是多艘艇的简单叠加,而是它们的有机结合、协同作战。这里涉及更深层次的目标探测与识别、信息处理、集群控制、人工智能等技术。目前,不少国家已攻克了无人艇在弱联通情况下多节点协同航行技术难关,解决了无人艇集群集结、队形保持、动态任务分配、队形自主变换、协同避障和容错控制等制约无人艇实施集群作战的技术难题,实现了无人集群系统的自主化、协同化。

——有人艇与无人艇的组合运用。在有人驾驶的船艇上,设置无人艇控制站,负责对无人艇进行任务规划、智能决策、电子海图显示、状态监控等指挥控制。其组合方式可为一艘有人艇带一艘无人艇或带多艘无人艇。

在界江、界湖、海上等区域执行巡逻作战时,由于其任务的特殊性,有人艇可通过指挥控制无人艇,实施非致命武力驱离,以避免人员伤亡。

在装备物资运输或应急pt电子登录网址过程中,由于任务的多变性和水域环境气象的突变性,单靠无人艇难以完成。采用“有人+无人”组合方式,有人艇实时掌控各种变化,指挥控制无人艇完成任务,为执行特定条件的任务提供可靠保障。

随着5G、人工智能等技术的日趋成熟,无人艇的多传感器智能感知、远程宽带信息传输、自主pt电子网址与信息智能处理等特点将更加凸显。再加上一系列模块化设计、系统集成、新材料等关键技术的运用,未来的无人艇应用前景将更加广阔。

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