新浪军事舰船知识 > 新闻评述 > 正文

外军观察:美军无人机载荷的发展状况(一)

http://jczs.news.sina.com.cn 2004年08月07日 12:44 中国国防科技信息中心

  [英国《简氏防务周刊》2004年7月21日报道] 过去装有侦察照相机的标准无人机尺寸型号较单一,通常为中等尺寸。现在无人机的尺寸变化较大,从最小的50克重的"黑寡妇"无人机到重达11000千克的RQ-4A"全球鹰",各种尺寸的无人机可谓五花八门。

  现代无人机在尺寸、重量、作战距离和高度上都有很大不同。在阿富汗和伊拉克战争期间,美军使用的微型无人机如航宇环境公司生产的"指针"无人机只有4千克重,通过手持
发射的微型无人机起飞重量从10克~100千克不等,并主要用于执行排级的短程战术侦察任务,微型无人机所携带的全部载荷只有大约50克重。师旅级执行侦察任务的战术无人机重量通常为150千克~500千克,根据无人机大小尺寸不同,所携带载荷重量为20千克~100千克。中空长航时无人机飞行高度约9144米,能够持续飞行24小时,所携带载荷重量约250~500千克。高空长航时无人机如"全球鹰"能够执行高空侦察任务,飞行高度约18288米,能够持续飞行36小时,携带载荷重量约1000千克。

  尺寸更大的无人机通常能够携带更大的载荷舱,从而使安装更多的传感器相对容易。固定翼和更大型无人机稳定性更高、侦察能力能强,而更小型旋转翼或垂直起降无人机则具有更好的机动性。

  早期战术无人机(TUAV)续航时间受所携带胶卷的限制,因为飞机需返回基地更换胶卷,从而耽搁了飞机获得图像的时间。数字光电和红外传感器代替了早期安装胶卷的照相机,使无人机能够获得实时或近实时图像。

  为满足军事需要,光电传感器发展很快。通用原子公司生产的RQ-1"捕食者"无人机采用威斯凯姆公司生产的"眼球"视频和热成像仪,但为了使无人机具备激光指示目标能力,很快被雷声公司研制的AN/AAS-44所代替。2002年,"捕食者"安装了雷声公司研制的AN/AAS-52多频谱目标指示系统,该系统集成了红外、彩色光电照相机和激光指示器。

  美国陆军的RQ-7"影子"200无人机可携带载荷25千克,第二批次传感器设备是基于IAI公司嵌入式光电载荷研制的,安装彩色电荷耦合组件电视机和前视红外传感器。

  无人机上将继续安装多波段传感器,用户需要多频谱和高频谱数字光电设备,数据输出更适合于自动目标识别设备,能够定位易逝和伪装目标。

  对于未来作战系统(FCS)无人机,美国陆军计划研制新型具备激光测距和激光指示功能的光电/红外传感器。图像由系统收集并在无人机外进行预处理,并由陆军分布式通用地面系统处理部件进行处理,系统还将对收集、处理和分析的战术数据进行综合。

  由于载荷重量的限制,现在用于最小微型无人机的可变传感器是小型视频照相机。EADS公司研制的微型无人机重量约500克,携带50克重512×582像素照相机,如此轻的无人机携带红外传感器并非易事,因此红外传感器的重量大大减小了。被称为"欧米茄"的红外照相机已开始在美陆军"乌鸦"无人机和海军陆战队"龙眼"无人机上服役。

  1.合成孔径雷达技术

  合成孔径雷达(SAR)技术可产生几百米宽的虚拟天线,分析来自运动飞机的雷达扫描多谱勒频率。合成孔径雷达具有全天候工作能力,图像清晰度将可能接近照片质量,从而比光电和红外传感器具有更大优越性。然而最近表明,重量过大和能耗过高限制了将其装在最大的无人机上。

  最近的两个趋势是将SAR能力扩展到更小的无人机上。首先,最新的战术无人机如"影子600"和"火力侦察兵"RQ-8B变得越来越重,诺·格公司研制的用于"影子"战术无人机的雷达(TUAVR)重25.8千克。第二,合成孔径雷达硬件重量减小。诺斯罗普·格鲁曼公司为"影子"无人机研制的战术无人机雷达重25.8千克,作为"捕食者"载荷的AN/ZPQ-1战术合成孔径雷达重73.8千克。

  通用原子公司研制的APY-8"山猫"合成孔径雷达采用美国国家实验室的技术,样机雷达重220千克,通用原子公司将样机雷达重量减少到52千克,为"徘徊者II"无人机设计的减小距离型雷达重量约为45千克。新的"山猫"II雷达大小将满足如"猎手"无人机和"未来作战系统"无人机携带载荷能力,并将在2007年开始服役。

  同时,美国Sandia实验室正在研制微型合成孔径雷达,重量不超过14千克,达到"山猫"雷达100毫米的地面分辨率,探测距离约15千米。未来发展将使全部重量不超过4.5千克,EADS公司研制的防务和通信系统微型合成孔径雷达重量不超过4千克,图像分辨率约50厘米。成像微型传感器公司宣布已研制成功高分辨率、超轻型合成孔径雷达。用于微型无人机的微型合成孔径雷达重150克,分辨率约300厘米,用于战术无人机的小型合成孔径雷达重5.4千克,分辨率约100厘米。

  安装合成孔径雷达的无人机能够处理急需的高能数据链,向地面站传输高分辨率图像。先进行波管技术是研制像稳定转换器的关键,使合成孔径雷达/地面运动目标指示器生成图像的分辨率可达到100毫米。先进的信号处理可以提高图像分辨率,但Sandia国家试验室指出增加了计算机的处理量。

  在改进型"山猫"雷达中,在能量孔径方面有很大提高。由于通用原子公司研制的"捕食者B"今年末或明年初将试飞,所安装的新型雷达即使在更高的巡航高度即45000英尺高度也可以达到现在AN/APY-8雷达的性能。

  合成孔径雷达的有效性可通过特种作战模式得以提高,该模式可以获取来自雷达图像的额外信息。"山猫"雷达已具备连续变化探测模式,使该雷达能够探测在同一地区非常小的变化,更进一步升级包括海上漂流目标的翻转合成孔径雷达成像,3-D成像和增强型地面移动目标指示器。

  此外,合成孔径雷达还可以对从其他传感器接收数据进行合成。2003年5月,美国陆军无人机、机器人和无人传感器项目办公室使用2架诺·格公司/IAI公司研制的RQ-5A"猎人"无人机,其中一架飞机安装通过地面操作的战术无人机雷达合成孔径/移动目标指示器传感器,另一架飞机安装"猎人"标准光电/红外传感器。操作者能够通过战术无人机雷达定位静止和运动目标,在合成孔径模式和移动目标指示模式之间转换,并通过光电/红外传感器有效确定目标。


评论】【军事论坛】【推荐】【 】【打印】【关闭

 发表评论:  匿名发表  新浪会员代号:   密码:
 


首页 | 将军寄语 | 中 国军事 | 军事图片 | 武器纵横 | 周边军情 | 战略视角 | 各国军力

本网站由舰船知识主办
版权归舰船知识所有,未经允许不得转载