无人战斗机火力指挥控制原理研究

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1、万方数据航牢科学基金——————————————————————————————————]Aerof，aultcalSclerzceFund⋯一一一——一一——⋯⋯⋯——一——一⋯一j无人战斗机火力指挥控制原理研究ResearchonPrincipleofUCAV，S口洛阳光电设备研究所高璃周丁全心摘要：该项目开展了无人战斗机火力指挥控制原理相关概念及模型研究，就无人作战飞机自主对地攻击中的攻击决策、在线航路规划及水平面机动攻击等技术进行了深入讨论。研究结果可为无人作战飞机自主对地攻击的实现提供技术参考。关键词：无人作战飞机对地攻击决策在线航路规划水平面机动轰炸太笔昱淼篙拨利t4-,I

2、I垄本概念，形成对机载自主攻击系统的总体认识。除提出相关概念及原理外，针对UCAV自主攻击这一发展趋势，提出了机载对地自主攻击模型，并对单机自主对地攻击决策技术、在线航路规划及水平面机动对地攻击技术进行了深入探讨。一、无人作战飞机火力指挥控制系统功能及"1-作原理UCAV火力指挥控制系统功能包括：将空中机群或单机向目标空域的引导，使空中机群或单机沿最佳航路接近目标；探测、识别、跟踪目标，测量目标、空中机群或单机运动参数，进行火力控制计算，选择目标、武器类型及攻击方式，控制所使用武器的投放方向、时机、密度及持续时间；对某些可控武器进行发射前数据装定，发射后用雷达、连续波照射器、激光照射器

3、等进行制导，直至命中目标。UCAV机载火力控制系统和地面／空中指挥系统、导航系统协同工作，将空中机群或单机引导至离线或者在线规划的目标空域，保证地面／空中任务站或空中机群目标探测跟踪设备截获目标；由目标参数测量装置和空中机群各机参数测量装置测定目标、空中机群各机体相对位置、运动参数以及环境条件，连同装定的参数一并送入地面／空中指挥系统和机载火力控制系统，根据自主或人工决策的攻击方式及瞄准原理进行火力控制计算，将所得瞄准信息进行处理后送至飞行／推力系统以修正攻击过程中的定向、定距瞄准误差，并通知外挂物管理系统向武器投放发射装置发出指令，使武器处于瞄准目标状态；待满足投射条件时，由地面，空

4、中指挥人员或武器投射装置自动地发出投放信息，将武器投放出去；对某些可控武器进行制导，直至命中目标。二、无人作战飞机火力控制系统UCAV武器发射的控制方式分为遥控式和自主式。遥控式火控系统的构成包括：有人驾驶飞机、地面控制站和操作人员，控制站装有：计算机、传感器、通信设备、显示控制系统和数据链等；无人作战飞机上的机载系统有：机载传感器、合成孔径雷达、光电摄像机、红外成像仪等探测设备；武器系统；无线电和卫星通信系统。自主式UCAV火控系统的构成包括：(a)火控计算机。是UCAV火控系统的核心，必须有备份。(b)传感器系统。包括获得本机自身信息的内部信息探测系统(例如INS和ADS等)和获得

5、目标信息的外部信息系统(如雷达、激光和红外探测器等)。(c)数据链系统。负责上传和下传信息。(d)外挂物管理系统。进行武器该项目由航空科学基金资助【资助编号：2004ZDl3004)万方数据管理。(e)电子战系统。进行电予午扰秘反电子干扰。三、无人作战飞机典蚕5l作战方式UCAV典型作战方法有：基地防舞、电子战、远程打壹(LRS)、防空压镧／攘毁(SEAD／DEAD)、远距战场支援、对空任务。四、自主攻击原理及模型研究从UCAV作战环境、操作员操控的局限性以及人机高效等方面要求来看，UCAV除了能由操作人员遥控作战外，逐荔须具备一定程度的自主作战能力，这种能力包括：多架UCAV协同自主

6、攻击和单机自主攻击系统。基蓠，UCAV自主攻击技术基础还比较薄联，尤其是人工智麓的发展尚未成熟，还不能在作战层脚上完全替代人的判断和思维，需要机载没备必须具备一定程度的应变能力和克服逶信延迟的囊动攻击麓力。本项目建立的机载自主攻击系统结构框图如图1所示。(a)链路通信为机载自主攻击系统提撰7上鼷的决策萤息、艺分配空域的威胁源信息、已分配豳标信息；(b)机载传感器性能范圈内可以得到的威胁源信息以及隧遇翳标信息；(c)态势洋估系统完成对威胁源的评估任务，包括威胁评估、防御接旄i乎估、攻击条件评估、行为效果评信、计麓监控、任务状态浮髅等功航空辩学基金～Aero，)aubca／Sctencet

7、-“nd——一能；(d)自主决策系统在规爨库的支配下，综合上层决策信息以及态势评估系统输出，决策是否变更待攻击目标；(e)在线规划器是程确定德攻击目标及作战空域的前提下，完成路径规划任务，使UCAV在某种性能条件下以最优或者次优路径接近目标；∞凌动攻壹系统是凌UCAV囊达目标空域后，机动至满足攻击条件的位置，完成瞄准工作，并对目标实施有效打击；(g)翔栗在达赛疆搽空壤过程中或者憋经到达目标空域但出现诸如高威胁源等的情况，UCAV将做出规避行为。