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打击“蜂群”类目标的制胜之钥
——机载轻武器智能火控系统

2023-12-12曹春年李炜芃

中国军转民 2023年20期
关键词:火控系统轻武器射击

曹春年 李炜芃

一、研发背景

传统的轻武器射击过程全部是由人操作枪械完成的,其目标搜索、瞄准、击发过程都是由经过长时间专业训练的有丰富射击经验的枪手来承担。

目前,用于火炮射击瞄准的火控系统有很多,用于轻武器射击的光电火控系统也在快速发展。将自动跟踪火控系统微型化就可以构建轻武器的光电火控系统。

轻武器的光电火控系统指的是能够精确测定目标距离、能自动计算所需射击高低角和提前角,并自动显示正确瞄准分划的轻武器瞄准系统。它既区别那些结构复杂、有伺服机构、可自动调整武器射向、用于坦克和火炮的射击指挥火控系统,又区别于构造比较单一的各类光学瞄准镜。轻武器光电火控系统通常由白光瞄准镜(或微光瞄准镜)、激光测距机、弹道计算机、分划显示装置等组成,有的还装有夜视器件、测角器件等附属装置[1]。其工作原理是:射手先用激光测距机测定目标距离。距离数据被自动输入到弹道计算机。计算机根据存储的弹道数据进行解算,算出命中目标所需的射击高低角,并显示出正确的分划瞄准位置。射手可以据此进行瞄准射击。对装有测角器件的光电火控系统,射手在测距的同时,还要测量出运动目标的角速度。计算机计算出所需射击提前量,并控制分划在正确的位置显示,使该分划既装定了所需射击高度角,又装定了射击提前角。

与传统的各种白光、微光等光电瞄准镜相比,轻武器光电火控系统具有更多优点。

首先,光电火控系统精度更高,可极大提高轻武器装备的作战效能。其次,光电火控系统瞄准更快捷,使用方便。另外,光电火控系统的系统集成化更高,功能更完备。

尽管枪械的技术水平不断进步,但是射击效果由于受到很多因素的影响而不是很稳定,其中对其精度影响最大的就是人为因素。由于人本身心脏的跳动造成的抖动,再加上击发时手扣枪机造成的振动,都会使枪体出现颤动[2]。由于狙击枪与被射目标之间的距离是比较远的,一般狙击枪的有效距离是500m,某些大口径的狙击枪射程可以达到2000m,在这种距离上,枪体非常微小的颤动都会造成很大的射击偏差。拿1000m 之外的目标来说,假设枪管长0.5m,那么抖动1mm 就会使得弹着点偏离目标点至少0.5m。另一方面,再精密的机械设备都会存在制作上的工艺偏差,因此枪械和瞄准器材或多或少都会有偏差。因此一个稳定的平台是很重要的。

由此可以看出,能否对射击过程中不稳定和不方便的原始方式进行改进,对射击过程进行数字化改造,从而将以前的复杂庞大的工程简化,利用计算机的计算能力和控制装置的稳定性来辅助射手更加准确地击中目标,成为轻武器智能化作战关注的重难点问题。

二、机载轻武器智能火控系统简介

轻武器智能火控系统是一套将电子武器摄像机与人工智能相结合的设备,既可以发挥传统微型电脑的功能,提供弹道的计算,同时人工智能又可以进行多目标自动识别、自动跟踪,可对目标连续勾画轮廓,连续计算目标运动轨迹,连续测算射击诸元,连续在瞄准屏幕上显示瞄准点,以提高操控人员对目标的搜索发现、打击的准确性[3]。

智能火控系统将对电子武器摄像机拍摄到的目标进行评定,列出危险度优先级,从而实现自动识别、自动跟踪、距离测算、弹道测算、瞄准增强、瞄具视觉增强等多种功能。

三、应对“蜂群”类目标考虑

密集拦截即采用密集的速射武器拦截集群目标,它是较为传统的拦截方法,但也是最实用的方法。在应对“蜂群”类目标作战中,如将轻武器智能火控系统与多管小口径转管机枪集成交联,并采集机载雷达和火控系统的目标数据,将形成三位一体的空中近距防空系统。该系统可以实现多目标自动搜索、探测、评估、跟踪、锁定和攻击威胁目标(如空飘气球、无人机、有人驾驶航空器等),它也可以与现役的其他作战系统和火控系统结合使用。

轻武器智能火控系统增加了载机空中近距防御能力,成功解决了末端拦截“蜂群”类目标的全自动作战决策难题,打破了技术封锁,成为主战装备的护身甲胄,该系统设计考虑由一部搜索雷达、一部跟踪雷达、一部光电探测装置、一台计算机和一挺6 管5.8 毫米转管机枪组成,以三位一体的方式,布置在主战武器平台上,以自备的方式对目标进行搜索、捕获、跟踪和威胁判断,对目标的航向、航速、高度、位置以及飞行轨迹进行不间断修正,最终由射手判定目标属性并决策射击,射击后同时跟踪所发射弹丸,实现高精度的火控修正(就好比投篮的过程中不断根据篮球与篮筐的相对位置修正下一次投篮,最终成功将篮球投入篮筐,而不是一直朝着篮筐乱投,从而成功提高了命中率)[4]。当计算机发现一个目标被击中以后,那么转向跟踪另外一个目标,整个系统采取密集防御,在主战装备周围形成强大的火力网,构成密集的防护层,以“密集弹幕”拦截入侵的“蜂群”类目标,达到“发现即摧毁”的作战企图。同时,该系统加装的光电探测装置可以有效应对“蜂群”目标强电磁干扰,有效提高作战效能。现代近防系统拦截目标的理想距离是在1500 米左右,对目标实施拦截后,致力于在500 米以外将其击毁,这样才不至于被击毁后仍有高动能的残骸对本机造成损害。

战争史告诉我们:有矛就有盾。虽然“蜂群”类目标具有智能化、无人化、自主化等技术优势,具有小型化、数量多、成本低的作战优势,但同时也存在机动能力弱、防护能力弱、网络信号弱等问题。因此,可针对这些弱点,采取有效反制措施来应对“蜂群”威胁。对抗“集群作战”的技术,除以上密集拦截外,适用于打击“蜂群”类目标的手段还有以下方面。

1.捣毁蜂巢

用于集群作战的“蜂群”类目标“腿太短”,不得不利用较大的空中平台或地面平台将目标载到距离任务区较近的空域进行投放,这个运载平台就是“蜂群”类目标的“蜂巢”。根据“蜂群”这一作战特点,可在各种预警探测系统的支持下,尽早发现敌运载平台,然后运用综合火力对运载平台实施全方位打击,力争摧毁敌“蜂群”载体或将其拦截在投放空域之外,使其难以实施“蜂群”作战。

2.电磁瘫痪

“蜂群”内的目标从组成上来讲,纯粹就是一个电子组件和芯片的结合体。因其追求小型化、低成本,故在电磁防护能力上较弱,可采取电磁攻击的方式,使“蜂群”毁瘫。一是运用微波弹、电磁脉冲弹等定向能武器进行抗击,通过瞬时大功率的电磁脉冲或微波能量,击穿或烧蚀电子组件,使“蜂群”单体失能,从而达成摧毁“蜂群”的目的。二是运用地面大功率电子干扰力量,对低空的无人机“蜂群”进行持续大功率的电子干扰和压制,阻遏其通信链路,使其无法接收和传输相关指令而失控,从而瘫痪“蜂群”。

3.控制劫持

“蜂群”通信所使用的是开放式无线网络,而且信号微弱,极易被干扰和压制。针对这一薄弱点,可采用网络入侵的方式进行抗击。首先,电子战飞机抵近“蜂群”,实施针对性电子干扰、压制或欺骗,切断“蜂群”内部以及与指控中心的通信联系。然后,运用像“苏特”系统一样的无线网络注入技术,向“蜂群”的自主系统注入控制指令或病毒,进而俘获或使其自毁。

今天的战争已不同于昨天的战争,明天的战争也不会是今天战争的重复。随着信息化作战向纵深发展,智能化战争正在加速来临,胸怀远大志向、瞄准科技前沿、聚焦战场需要、深谋制衡手段,以自主研发作战系统为基点,前瞻布局人工智能、仿真模拟、自动瞄准、防御蜂群等一系列子系统建设,是我们有志青年自力更生、艰苦奋斗的决心干劲,也是我们大力协同、勇于攀登的创新锐气,更是我们一不怕苦、二不怕死的战斗精神。

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