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      1. 測繪科普

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        無人機的主要功能(轉載)

        文章來源: 天津市測繪院      發布時間:2011-09-29      發布人: 綜合辦      【字體:  

        作為靶機

        這是無人機的最初用途,可用于地面防空和空中格斗武器的試驗與訓練。如美國諾斯羅普公司研制的 “全球鷹”無人駕駛飛機

        MD2R5靶機,最大飛行高度8250米,可裝紅外曳光管和雷達信號。
          無人駕駛飛機增強器,還可帶拖靶作為火炮和導彈的靶標。美國瑞安公司的BQM-34靶機飛行速度為1.5馬赫,飛行高度達1.83萬米,可用于模擬敵方戰斗機。面對日益嚴重的反艦導彈的威脅,美國海軍還開發了BQM-74C型掠海飛行無人機,用于評估艦載反導系統。

        偵察監視

        這也是無人機最早的用途之一。無人偵察機可以深入陣地前沿和敵后一二百公里,甚至更遠的距離。它依靠裝在機上的可見光照相機、電影攝影機、標準或微光電視攝像機、紅外掃描器和雷達等設備,完成各種偵察和監視任務。一般來說,一架無人機可攜帶一種或幾種偵察設備,按預定的程序或地面指令進行工作,最后將所獲得的信息和圖像隨時傳送回地面,供有關部門使用;也可以將獲得的所有信息記錄下來,待無人機回收時一次取用。隨著高新技術的發展和應用,無人機上的設備性能也在不斷提高,同時還增加了一些新的裝備,應用范圍進一步擴大。如裝備全球定位系統(GPS)后,無人機可與偵察衛星和有人駕駛偵察機配合使用,形成高、中、低空,多層次、多方位的立體空中偵察監視網,使所獲得的情報信息更加準確可靠。

        騙敵誘餌

        使用無人機吸引敵方的火力或整個防空系統,進而將其破壞或摧毀,是近一二十年人們為無人機開發出的 無人駕駛飛機

        新用途。作為誘餌之用的無人機,其主要使命是協同其他電子偵察設備遂行誘騙偵察;或作為突防工具,為有人駕駛飛機提供防空壓制;或與反輻射武器配合使用,壓制和摧毀敵防空系統。為此,這種無人機與其他用途的無人機有所不同。為了提高作為誘餌的欺騙效果,常常要采取一些措施,如進行特殊設計,并裝上適當的電子設備,使其具有與欲模擬的目標有相仿的機動能力和信號特征;安裝角反射器等無源裝置,增大無人機的雷達反射面積;安裝射頻放大設備,增強雷達反射信號??傊?,就是千方百計讓敵方容易發現它,吸引敵方的注意力。一般來說,在執行誘騙任務時,誘騙無人機先在前沿陣地上空模仿有人駕駛飛機作戰術飛行,刺激或誘發敵防空武器系統中的雷達開機,然后己方偵察設備趁機完成偵察任務。用作突防工具時,無人機先于己方的攻擊機群從側面到達敵防空體系所保護的目標區,迷惑敵方雷達,消耗敵防空兵器。這些無人機由于采用了增大雷達反射截面積和信號強度等措施,具有根強的欺騙性。敵方的雷達將首先截獲到這些假目標,但很難識別,導致把這些錯誤的情報傳遞到敵火控雷達系統和防空武器。這樣,一方面可使敵防空雷達網在對付這些假目標上消耗大量時間,另一方面敵武器系統會對其開火或發射導彈,消耗防空火力,從而降低對己方攻擊機的威脅。事實證明,誘餌無人機曾在幾次局部戰爭中發揮了相當重要的作用。例如,在1973年的第四次中東戰爭中,以色列使用美國的“鷓鴣”式小型無人機作為誘餌,欺騙敵防空火力,掩護自己的飛機進攻。據介紹,曾有1架無人機誘使32枚“薩姆”導彈對其發射。隨后,以軍的F-4戰斗機和A一4攻擊機緊隨其后,順利完成了對埃軍陣地的攻擊任務。

        實施干擾

        系統進行干擾,使其通信中斷,指揮失靈。目前發展的趨勢是向干擾雷達和干擾通信同時進行方式發展。因為要想使敵方地域的所有雷達都受到完全干擾是不大可能的,那么未受干擾壓制的雷達所獲得的有關目標的信息,可以通過通信線路傳送到已受干擾雷達陣地上。所以,只有在干擾雷達時,同時對通信系統也予以干擾,才能使敵方高炮和導彈陣地無法得到所需要的情報信息。為此,一架無人機可同時裝備兩種或兩種以上的干擾設備,根據需要靈活運用;也可是兩種或多種不同用途的無人機或無人機與電子戰飛機之間的協同作戰。英國研制的“君主”系統,就是使用多架無人機,分別攜帶電子偵察設備、雷達干擾設備和通信干擾設備,飛臨敵方陣地上空遂行電子戰任務的一個綜合系統。在光電對抗中,無人機的作用潛力也是十分引人注目的,它可以裝備煙霧裝置,瓦解敵方的光電制導武器的進攻;也可以裝備閃光燈具,作為紅外誘餌,引偏敵方的紅外制導武器;還可以利用它機動靈活和滯空時間長的特點,把攜帶的曳光彈準確地投放到所需的位置上。

        對地攻擊

        無人機在進行攻擊(4張) 作為一種空中運載工具,無人機也能攜帶多種對地攻擊武器,飛往前線或深入敵占區縱深,對地面軍事目標進行打擊;它可以用空對地導彈或炸彈對敵防空武器實施壓制;用反坦克導彈等對坦克或坦克群進行攻擊;用集束炸彈等武器對地面部隊集結點等進行轟炸。特別值得一提的是反輻射攻擊無人機。這是一種利用敵方雷達輻射的電磁波信號,發現、跟蹤,以至最后摧毀雷達的武器系統。它不僅可用于攻擊敵方雷達、干擾機和其他輻射源,而且高速反輻射無人機加裝復合制導裝置等設備后,還可用于攻擊敵預警機和專用電子干擾飛機。美國的“勇敢者”200型和德國的KDAR就屬于反雷達無人機。KDAR采用無尾、十字形機翼的布局形式,機翼還可折疊起來,放人一個6.1立方米的標準容器內。該容器既是儲存和運輸的包裝,又是發射裝置,每個容器可裝20架KDAR無人機。

        校射作用

        主要用于火力引導和對射擊效果進行評估。美國洛克希德公司生產的“蒼鷹”就是這樣一種無人機。它裝有測距機。自動跟蹤電視攝像機、激光指示器和熱成像儀,可通過抗干擾的數據鏈向地面傳送位置修正指令,能為“銅斑蛇”激光制導炮彈和機載“海爾法”反坦克導彈指示目標。

        通信中繼

        無人駕駛飛機如美國的“先鋒”式無人機裝有抗干擾擴頻通信設備、大功率固態放大器、全向甚高頻和超高頻無線電臺中繼設備等,可在C波段進行數據、信號、話音和圖像通信,通信距離為185公里。無人機除了具備上述7種功能外,還有其他飛機所不具備的特長。一是費用低廉。無人機的造價通常在幾萬至幾十萬美元之間。與有人駕駛飛機相比,價格差距十分懸殊,相當于有人駕駛飛機的1/100~1/1000。無人機操縱人員只需半年的常規培訓,而培養一名有人駕駛飛機的飛行員,必須經過4年以上的專門培訓,且耗資巨大。無人機執行與有人機相同的任務時,所耗燃料也相當少,通常只占有人機的l%。二是隱蔽性好,生存能力強。無人機的長度基本在10米以內,重量大多在1~2噸之間;因此,它在空中活動十分輕捷自如,各種探測器材很難發現它的行蹤。三是使用簡便,適應性好。無人機既可以近距離滑跑升空,也可以直接發射升空;既可以在公路上起飛,也可以在海灘、沙漠上起飛,因而可在前線廣泛使用。無人機的回收也很方便,既可以用降落傘和攔阻網回收,也可以利用起落架、滑橇、機腹著陸。如加拿大的CL-227“哨兵”無人機還可以像直升機一樣進行垂直起降。此外,無人機能適應各種環境,可以毫無顧忌地進出核生化武器的沾染區,并可以在各種復雜氣象條件下連續飛行。

        應急救災

        3月10日云南盈江地震災情發生后,裝載有低空無人機航攝系統的測繪應急車連夜趕赴盈江縣實施無人飛機航拍任務。3月11日上午,第一架無人飛機于9:00在盈江縣城順利起飛,對災區全境進行了長達50分鐘的航空攝影,成功獲取到盈江災區首批震后20平方千米、1000多張0.1米的高分辨率航空影像。3月11日下午,無人飛機再次起飛,成功獲得第二批航空影像數據并在第一時間傳回北京。   從汶川地震到舟曲泥石流,利用無人飛機獲取災區影像正在成為救災測繪應急保障的重要手段。那么,無人機的優勢在那里?災后為什么第一時間要獲取航空影像?記者就此采訪了受命擔負云南盈江地震無人機應急機組的北京天下圖集團相關負責人。   

                “影像圖可以比其他觀測手段更直觀的進行災后的災害評估和重建決策。”國家測繪局無人機專家、北京天下圖集團董事長關鴻亮先生在接受采訪時表示。

        據了解,此次實施航拍任務的北京天下圖集團是國家測繪局唯一批準的全國“城市高分辨率航空影像數據庫”建設試點單位,其自主品牌“天下圖庫”已經形成國內目前規模最大、種類最全、技術最新、響應速度最快的、分辨率最高的對地觀測體系,是唯一通過自主航飛模式建設的、覆蓋全國5-50厘米高分辨率的航空影像庫。

        天下圖負責人告訴記者,無人機最大的優勢就是可以在惡劣的自然條件下,利用簡單條件就可以低空飛行,獲取影像數據。天下圖目前已經具備影像獲取、影像處理、影像生成等一套完整的航飛體系,能夠在很短時間飛到很多地方,滿足各類應急測繪和精準測繪需求。

        天下圖集團無人機部負責人趙星濤介紹,天下圖目前已經在全國布有15個應急中心,除少數地區外,均可以24小時抵達全國各地。特別是針對地震、泥石流等可能突發的地區,強化了應急中心建設。此次盈江地震發生后,就由云南的應急中心第一時間趕赴現場開始作業。

        “我們是第一個到達災區的航攝隊伍,盡管條件惡劣,但很快拍攝完成后,經過數據處理,3個小時就快速拼接出災區影像圖來。”趙星濤說,如此快速的反應為相關部門的災情分析、判斷提供了及時有效的決策參考。

        天下圖負責人表示,獲取的航空影像數據需要后續加工才能最終形成最終全圖,而天下圖的“像素工廠”可以對獲取的影像進行批量處理,不僅時間大大縮短,而且成本低、全自動運行,對于應急測繪保障的效率有極大的提升。

        “我們不僅與相關部委有著密切的合作關系,做到第一時間響應,第一時間作業,而且我們特別針對突發事件的應急處理有詳細的預案,利用我們的無人機和先進技術為抗震救災盡力也是我們的義務和責任。”這位負責人說。

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