近年來,無人機飛速發展,形成了繁多的種類。其中,能夠用於完成各類戰術任務的無人機稱為戰術無人機。戰術無人機包括了固定翼和旋翼等多種型別的無人機。
戰術無人機主要用於戰場的影片偵察監視和無線通訊中繼領域。其中,利用無人機作為通訊中繼平臺進行通訊支援,與衛星通訊和陸地行動通訊相比,具有部署方便、控制靈活且通訊裝置容易升級換代的優點。美軍《無人機系統路線圖2005-2030》中對利用無人機作為通訊中繼平臺進行了相應規劃。
通常用於構建通訊中繼系統的平臺主要為固定翼無人機和無人直升機,這些平臺既具有載荷搭載能力較強、飛行距離遠、滯空工作時間較長等優點,也存在體比較大、地面測控和保障系統複雜、維護保養要求高等缺點。因此,固定翼無人機和無人直升機平臺主要適用於上百公里範圍的通訊保障,對小範圍高機動戰術作戰通訊保障的價效比較低。新近發展起來的微小型多旋翼無人機在戰術通訊領域更具優勢。
未來一體化戰鬥系統追求真正的行動通訊,作戰人員在寬頻移動的網路中移動作戰指揮,各作戰平臺之間無縫寬頻連線共享資訊。然而在地面通訊網路中,連通性、移動性和大容量之間相互矛盾,提高任何一方的效能都會限制其他兩個效能的發揮,綜合提高連通性、移動性和大容量是軍事通訊發展面臨的關鍵挑戰。衛星通訊和大中型無人機空中通訊節點能夠有效地解決軍事通訊中覆蓋、移動和大容量之間的矛盾。然而由於衛星資源有限,大中型無人機起降、保障條件要求苛刻,無法滿足輕型高機動步兵、特種作戰、空降、海軍陸戰隊等旅以下前出部(分)隊末端戰術通訊保障需求。
繫留多旋翼無人機小巧輕便,在100 m高度繫留懸停時仍有約1 kg的載荷搭載能力,並且採用地面電源持續供電工作,沒有續航時間限制,而且開設迅速、無需空域申請、操作保障簡單,是一個非常好的通訊中繼平臺。
繫留多旋翼無人機體積小巧,可以單兵攜帶,也可採用輕型車輛裝載,對起降場地和維護保養要求很低,非常適用於班排級小型機動作戰單位使用。主要作戰應用場景包括:
(1)改善作戰單元內部的通訊覆蓋率。採用繫留多旋翼無人機將作戰單元內重要成員(如班長)的電臺升高,形成優勢節點,實現與其他成員的可靠連線,構成星形全連通網路,解決由於地形地物的遮擋造成的作戰單元內部各成員之間的通訊不暢問題。
(2)作為作戰單位之間的橫向協作通訊鏈路。當作戰單位之間需要協作溝通但又因距離或地形影響無法直接建立連線時,各單位可採用繫留多旋翼無人機搭載一部電臺升高,建立跨作戰單位的超視距溝通鏈路,實現作戰單位間的橫向協作通訊。
(3)作為資訊回傳通道。當前出作戰單位遠離後方通訊基礎設施或無線傳輸路徑上被障礙遮擋無法直接通訊時,可採用繫留多旋翼無人機搭載一部電臺升高,建立作戰單位與後方基礎設施之間的溝通橋樑,實現作戰資訊和回傳。
目前,受多旋翼無人機載荷能力的限制,可搭載的通訊中繼裝置重量一般不能大於2 kg。所以大部分戰術通訊電臺無法直接搭載,必須進行輕量化改進。在設計系留多旋翼無人機通訊中繼平臺時,還應儘量減小無人機和繫留供電系統的電磁干擾輻射,避免對通訊載荷造成干擾,影響通訊效果。
不久的將來,隨著無人機技術的發展,多旋翼無人機的工作效率、載荷能力和穩定性將進一步提升,繫留多旋翼無人機通訊中繼平臺的通訊載荷能力、升空高度、通訊覆蓋能力也相應提高,將實現具有多機自組網、一機多通道靈活配置、幹線組網與無線接入結合等強大功能的超低空戰術通訊網路。
近年來,無人機飛速發展,形成了繁多的種類。其中,能夠用於完成各類戰術任務的無人機稱為戰術無人機。戰術無人機包括了固定翼和旋翼等多種型別的無人機。
戰術無人機主要用於戰場的影片偵察監視和無線通訊中繼領域。其中,利用無人機作為通訊中繼平臺進行通訊支援,與衛星通訊和陸地行動通訊相比,具有部署方便、控制靈活且通訊裝置容易升級換代的優點。美軍《無人機系統路線圖2005-2030》中對利用無人機作為通訊中繼平臺進行了相應規劃。
通常用於構建通訊中繼系統的平臺主要為固定翼無人機和無人直升機,這些平臺既具有載荷搭載能力較強、飛行距離遠、滯空工作時間較長等優點,也存在體比較大、地面測控和保障系統複雜、維護保養要求高等缺點。因此,固定翼無人機和無人直升機平臺主要適用於上百公里範圍的通訊保障,對小範圍高機動戰術作戰通訊保障的價效比較低。新近發展起來的微小型多旋翼無人機在戰術通訊領域更具優勢。
未來一體化戰鬥系統追求真正的行動通訊,作戰人員在寬頻移動的網路中移動作戰指揮,各作戰平臺之間無縫寬頻連線共享資訊。然而在地面通訊網路中,連通性、移動性和大容量之間相互矛盾,提高任何一方的效能都會限制其他兩個效能的發揮,綜合提高連通性、移動性和大容量是軍事通訊發展面臨的關鍵挑戰。衛星通訊和大中型無人機空中通訊節點能夠有效地解決軍事通訊中覆蓋、移動和大容量之間的矛盾。然而由於衛星資源有限,大中型無人機起降、保障條件要求苛刻,無法滿足輕型高機動步兵、特種作戰、空降、海軍陸戰隊等旅以下前出部(分)隊末端戰術通訊保障需求。
繫留多旋翼無人機小巧輕便,在100 m高度繫留懸停時仍有約1 kg的載荷搭載能力,並且採用地面電源持續供電工作,沒有續航時間限制,而且開設迅速、無需空域申請、操作保障簡單,是一個非常好的通訊中繼平臺。
繫留多旋翼無人機體積小巧,可以單兵攜帶,也可採用輕型車輛裝載,對起降場地和維護保養要求很低,非常適用於班排級小型機動作戰單位使用。主要作戰應用場景包括:
(1)改善作戰單元內部的通訊覆蓋率。採用繫留多旋翼無人機將作戰單元內重要成員(如班長)的電臺升高,形成優勢節點,實現與其他成員的可靠連線,構成星形全連通網路,解決由於地形地物的遮擋造成的作戰單元內部各成員之間的通訊不暢問題。
(2)作為作戰單位之間的橫向協作通訊鏈路。當作戰單位之間需要協作溝通但又因距離或地形影響無法直接建立連線時,各單位可採用繫留多旋翼無人機搭載一部電臺升高,建立跨作戰單位的超視距溝通鏈路,實現作戰單位間的橫向協作通訊。
(3)作為資訊回傳通道。當前出作戰單位遠離後方通訊基礎設施或無線傳輸路徑上被障礙遮擋無法直接通訊時,可採用繫留多旋翼無人機搭載一部電臺升高,建立作戰單位與後方基礎設施之間的溝通橋樑,實現作戰資訊和回傳。
目前,受多旋翼無人機載荷能力的限制,可搭載的通訊中繼裝置重量一般不能大於2 kg。所以大部分戰術通訊電臺無法直接搭載,必須進行輕量化改進。在設計系留多旋翼無人機通訊中繼平臺時,還應儘量減小無人機和繫留供電系統的電磁干擾輻射,避免對通訊載荷造成干擾,影響通訊效果。
不久的將來,隨著無人機技術的發展,多旋翼無人機的工作效率、載荷能力和穩定性將進一步提升,繫留多旋翼無人機通訊中繼平臺的通訊載荷能力、升空高度、通訊覆蓋能力也相應提高,將實現具有多機自組網、一機多通道靈活配置、幹線組網與無線接入結合等強大功能的超低空戰術通訊網路。