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御敌千里CH-5

2018-12-27康琳

科学大众(中学) 2018年11期
关键词:视距数据链中继

康琳

2018年5月10日,在约旦首都安曼举行的国际防务展会上,约旦皇家空军首次对外公开展示了一架采购自我国的CH系列无人机,这也是我国首次向高海拔国家交付无人机。虽然CH系列无人机已经是中东战场的“常客”,但是中国无人机能够击败美国和其他西方国家的产品进军约旦空军的市场,显然还是非常难得。

“拳头产品”挥铁拳

无人机是在本世纪初走向战争舞台的,因为战争给国家带来的损失实在是太大了。作为我国无人机领域的“拳头产品”,CH-5无人机一直广受关注。公开资料可知,CH-5无人机凭借其21米的翼展,重达3.3吨的最大起飞重量,长达40小时的续航时间和6500千米的最大航程,成为我国先进无人机的代表。CH-5无人机外载荷重达1000千克,说明该型无人机载油量和载弹量都大大提升。若用于侦察监视,其覆盖面积将独具优势。若作为攻击型无人机,让人惊讶的是,该机的单侧机翼挂载了4个复合挂架,每个符合挂架可以挂弹2发,那么仅一侧机翼就可以挂弹8发,打击能力则更接近有人战斗机。因此CH-5无人机有了一个新绰号“炸弹卡车”。

CH-5是世界上唯一一款做得到在5 000米高空发射导弹命中目标的无人机。过去,如果是在5 000米高度发现目标,无人机必须先降低到2 000米左右才能对军事目标实施攻击。而CH-5无人机在5 000米的高度就能使用空对地导弹导弹攻击地面目标,既不需要降低高度,也省去了降低高度时所需要的时间,可以实现发现即捕获、捕获即攻击,大大提高了无人机本身的攻击效率。

地面控制最重要

目前,无人机测控主要依靠视距数据链或卫星中继数据链。众所周知,受无线电传输距离影响,视距数据链控制距离较为有限。对于一架大航程无人机来说,卫星数据链中继控制仍是其执行远程任务时的最佳控制手段。这主要是因为卫星不受地理条件限制,只要在卫星波束覆盖范围内(通常情况下,地球同步轨道通信卫星波束覆盖范围可达数百万平方千米),均可实现无人机与地面的可靠通信。因此,使用卫星中继数据链后,对CH-5最直接的影响,便是大幅提高了其作战半径。在无人机整个作战系统中,地面控制站是最重要也是最薄弱的一环。说其重要,是因为地面控制站是无人机作战系统的中枢,没了地面控制站,无人机也就失去了价值。一般是一个地面控制站控制多架无人机作战。说其薄弱,是因为地面控制站的战场生存能力主要取决于距离。也就是说,距战场越远,地面控制站就越安全。即使在反恐战场上,面对犬牙交错、敌我难辨的环境,地面控制站离前线越近,越有可能遭受恐怖分子袭击。显然,卫星中继数据链的使用可大幅提高地面控制站的安全性,在打击缺乏战略投送手段的对手时,甚至可在一定程度上保证绝对安全。

除了这一点外,对国土面积较大的国家而言,仅靠视距数据链虽然也能满足使用要求,但在对付较远目标时,势必需要地面控制站前出才能使用无人机作战,如果出现边境巡逻、远海巡逻或跨越沙漠、海域作战的情况,则毫无办法,这种情况下,采用卫星中继数据链就可以完美解决这个问题。实际上,对于视距数据链来说,高原山地等复杂地形条件下,很可能对电磁波形成遮挡和干扰,不利于无人机与地面进行通信,而卫星中继数据链则无须顾虑这一问题。

大家看过新闻联播,相信都了解电视直播中的演播室和前方的视频连线便是使用通信卫星完成的,但可以明显地感觉到,其存在一定的延时(尽管不影响播出)。事实上,卫星中继数据链控制无人机时,也会出现这个问题,对察打一体无人机来说,延时对“察”的影响不大,但对“打”来说,却有一定制约。以一辆70千米/小时行驶的汽车为例,其每秒钟移动近20米,考虑到无人机所载弹药威力有限,即使延时仅为一二秒钟,目标也可能驶出杀伤半径。那么,是不是意味着采用卫星中继数据链后的无人机,只能攻击固定或低速目标呢?一般情况下发现目标后,由操作员输入指令,让无人机锁定目标,判定目标性质后,操作员发出攻击指令,无人机自动完成测距、发射攻击导弹等工作。在整个攻击流程中,操作员的工作只是确定目标性质,并发出锁定,以及攻击的指令,发射导弹的步骤则是由无人机自主完成的。

察打一体无人机

对察打一体无人机来说,光电侦察载荷不仅是实施侦察的“眼睛”,也是执行打击任务的重要保障之一,直接关系到看得远不远、清不清,打得准不准。根据介绍,CH-5无人机搭载的高清载荷属于国内领先产品,即使放眼国际市场,也属一流,只有美国、法国的个别产品可与其相提并论。

当然,研制这么一套高清载荷并不容易,不仅涉及高精度陀螺、测角器等新器件、新材料的应用,还需要在高清全数字大数据高速传输等领域取得突破。在图像增强方面,高清光电载荷采用了图像增强、透雾等图像视觉增强技术,能有效降低雾霾等天气条件对成像质量的影响;在数据传输方面,视频数据实现了全数字化传输(传统的非高清光电载荷仍是模拟视频),视频图像更加清晰,且分辨率和抗干扰能力也得到极大提升,据相关研究人员介绍,高清光电载荷的分辨率比非高清光电载荷提高了4倍以上。采用高清光电载荷后,无人机探测及识别目标的距离也大幅提高,还能为射程更远的武器提供制导,实现在敌防区外打击。

对远在太空之上的侦察卫星来说,达到分米级的分辨率,已经是世界领先水平了,而无人机由于离地面较近,可以轻松超过这一分辨率。我们可以假设这样一个场景:某处热点地区,一群携带轻武器的恐怖分子正混杂在居民点中,以求逃避打击。这时,空中飞来一架无人机,就能在空中轻松分辨出哪些人持有武器,正处在何种状态(是原地不动、行走,还是奔跑),从而识别出恐怖分子,进而实施打击。所谓察打一体,既需要提高“察”的效率,也需要提高“打”的水平。CH-5还进行了一系列设计试验,比如携带小型炸弹、空对地炸弹和激光制导导弹都进行了测试,现场取得效果非常优秀。最主要的是CH-5攜带的AR-1导弹可以在距离地面7 000米高空进行飞行,目前便携式防空导弹的最大攻击距离在2000—3000米之间,这在一定程度上保证了无人机的安全。

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