美国空军研发无人机协作技术,将要实现不同类型飞机有效 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 06:17:30


据NextGov报告,美国空军正在寻求科学家和工程师开发技术,以帮助不同类型无人机协同跟踪目标。
美国空军学院正在进行一项被称为“无人系统协同技术”的研究工作,将开发探索融合无人机不同类型传感器的数据,以提高地理定位移动目标的准确性。该研究发布在grants网站。这项研究开发的技术将帮助美军融合不同类型侦察机和无人机的数据,加强作战优势.
(工业和信息化部电子科学技术情报研究所 陈皓)

http://www.cannews.com.cn/2012/0620/207408.html

背景资料:



美空军装备研发具有前瞻性 能主动推动前沿科技

来源:中国网 作者:知远

 未来的空战战场可能将以无人机为主,这些无人机之间可以彼此进行战斗信息和战斗损伤评估等交流。它们可以由飞行员遥控或由自动化的程序导航,它们像突然改变飞行方向的鸟儿一样,可以在任务执行中途改变其攻击目标。同样,它们也可以在一架或多架飞机攻击未果或被摧毁的情况下,放弃某些能力来保证能够成功完成任务。

  目前,美国空军研究人员以这种未来部队为目标进行研究。他们的研究工作包含了与飞机研发相关的各种领域,而且也涉及了一些对未来部队有益的非航空领域。而且空军研究实验室支持跨领域研究,因为这符合研究工作的创新和关联性本质。

  美国空军少将柯蒂斯•M•贝克是空军研究实验室主任。将在今年春季退役的他,曾一手指导空军研发工作来最大程度地满足美国部队科技化的需要。

  面对任务和技术趋势都不明确的未来,空军研究实验室必须要对空军起到指导作用。贝克少将称,“我们要能够回答连空军都不知道怎样提出的问题”。根据要求进行研究只是对战士的需求做出响应,但是,空军研究实验室必须还能够主动推动前沿科技的研究。如果这种工作方式成功,那么空军研究实验室将会创造出对某种科技的推动力并最终引发对这种技术的需求。

  这种研究不管是实用性的还是理论性的、短期性抑或是长期性的,它们的目标都是提高空军的能力。贝克将军预计,未来的空军部队将拥有更多的无人机,而且这些无人机的体积更小且更专业。

  太空中的卫星也会更小,数量也更多。它们将比目前的绕轨卫星更简单。每个卫星执行不同的功能,彼此之间可以互补。

  未来的空中或太空无人系统不再是大型的精密系统,它们体积小、成本低。如果某种系统失效或被摧毁,那么其他系统会补上来取代原来系统的角色。

  虽然各种系统的职能不同,但是它们都是感应系统的一部分,互相组成联系网。这些系统自动化程度更高,例如,遥控飞机几乎就是“一个长着翅膀的大脑”。

  因为各种系统可以相互组成感应网络,每种系统的自主能力也会大幅度提高。如果某作战单位中的一架无人机检测到新威胁,那么其他的系统都可以采取规避措施或一起改变行进路线。这些系统中的某些系统可能会自动决定来消除这种新威胁,或自行改变其任务目标。这些过程中会一直有人监督,或者在必要时对任务活动进行指导。

  卫星也可以采取类似的措施。卫星群中的每个卫星都有不同的职能,任何一台卫星损坏都不会对这个卫星群的能力造成破坏。卫星群还有一种结构,在这种结构中任何一个系统都不具备特别的能力,但是它们组合在一起就可以形成一种能力,让卫星群在一个或多个系统失效时依然维持这种能力。这可能需要卫星上的感应系统提供一致的数据,同可以提供深太空感应能力的地面无线电望远镜系统的工作方式类似。

  除了体积更小、自动化程度更高以外,这些系统需要比当前的系统更具备跨领域能力。实际上,跨领域能力是未来系统的大势所趋。策划者需要避免只能在上下级之间联系的系统,这些系统需要在适当的时候可以进行横向联系。

  贝克将军称,“我们不仅需要考虑到空中、太空和网络领域的工作,而且需要考虑到所有这三个领域互相重叠的事实。对某一个领域的影响,也会影响其他两个领域。如果我们够聪明的话,我们应该考虑到每个领域是如何互相影响的”。

  动态的战场环境确定了战士才是这些小型、快速、低廉系统的主要操控者。但是他们不能够按照战场的形势作出反应。相反,这些系统的目的是让战场适应美国的军事目标。这些未来系统的新特点可以让美国部队充分利用战场空间。

  除了进行长期计划外,空军研究实验室也可以对近期需求做出快速反应。同其他部队一样,空军也以战士的需要为主,包括按照前线战士的紧急需求制定研发计划。空军研究实验室必须要能够对这些需求做出快速反应并持续地把这些技术转变为战士的能力。

  其中一项紧急需求涉及到直升机暂时性“失明”现象,直升机在伊拉克和阿富汗这种气候干燥地区降落时,会带起大量的灰尘,从而影响飞行员的视野和方向感知能力。这种现象在伊拉克和阿富汗造成了多起人员伤亡事件,所以空军研究实验室需要快速研发出一种经济的解决方案。

  与花费大量的金钱和时间来找出完美解决方案不同,实验室采用了摄像头、处理器和其他现成的配件来制造了一种可安装在飞机前部的视觉系统,这个系统会在直升机接近着陆点时提供一系列静态图像。当灰尘造成视线模糊时,这个系统就会做出反应并停止在清晰状态时的图片处。之后系统会在图像上添加一个圆圈,代表旋转机翼的直径范围,飞行员可以在盲目着陆时确定飞机的位置和方向。贝克将军称这种系统为25%的解决方案。他说,“这是一种非常简单,虽然不太好看但是却非常实用的系统”。他同时提到,提出此项要求的战区指挥官对此方案非常满意。

  另外一个案例是涉及到如何应对简易爆炸装置的问题。简易爆炸装置联合清除小组要求空军研究实验室提供一种方案来解决这种难题。空军研究实验室的专家提供了几个25%的解决方案,并由简易爆炸装置清除小组进行了为期3天的审核。最终有一种方案被放弃,而其余五种方案都可以用来应对敌人的简易爆炸装置。贝克将军称,空军研究实验室和简易爆炸装置清除小组继续研发这五种方案,是因为一旦敌人想出了应对其中一两个方案的时候还可以利用其余的方案。

  虽然空军研究实验室一直对战士们进行支持,但是它发现自己面临的难题难以用任何一种科学来解决。只有保证不同的专家一起合作才能克服这些困难。贝克将军称,在过去,空军依赖于不同的技术小组单独进行研发工作,但是目前的一些问题可能需要至少七个部门合作来研发同一个目标。这是空军研究实验室观念上最大的一个改变。贝克将军称,“这样做并不是为了进行控制。我们需要保证我们可以以更高的眼界来正确对待我们的工作,而不能只是说,‘天,这个项目太大了,我们自己难以搞定’”。

  空军研究实验室没有按照技术领域来组织研究工作,而是按照八个长期的项目难题为工作重心进行组织。贝克将军把这些难题称为科技任务领域,而不是需要解决的问题。八种长期研究难题包括:预期性指挥、控制和情报;超前的前摄情报、侦察和监控;地面目标接触和摧毁难题,如对加强防护的目标和隐蔽性目标的攻击;持续性和反应性精确攻击,如提高飞行时间、增强精确度和快速反应能力;高威胁环境下行动保障,如对设备进行必要的保护,如卫星、飞机、网络和人员的保护;网络攻击;全球兵力投放;低成本的任务生成和维持模式。

  虽然列出了这些长期性的问题,但是空军研究实验室依然保留着不同的技术部门,因为每个部门都拥有其核心竞争能力,如专家等。空军没有按照八个长期问题来分别进行组织,而是相互依赖,彼此维持其前沿领域并在具体项目需要时求助于其他部门的专家。

  但是生成最前沿科学和技术的最好方式是合作,所以所有的技术部门都要在每一个长期项目上进行合作。八个技术主管都是双重身份。每个长期项目的主管都要总结问题点并构思每个问题的解决方法。这些主管之间的沟通和协作对完成他们的任务非常关键。

  这些项目主管制定近期、中期和长期的解决方案。技术部门也会建立研发基金。这种研发工作可以接受不属于任何长期项目类别中的重要技术。开发性研究包括一些复杂的课题,如在温度不高于绝对零度百万分之十的时候所出现的量子现象——玻色─爱因斯坦凝结。另外一种量子计算研究会对每个长期项目有一定的影响。过去两年中在长期项目上投入的资金和开发性研究上的资金比例从2:3变成了4:1.这并不是说从长期研究项目转变为短期项目。而是代表着对研发有了更准确的定义。

  一种处理长期性项目难题的创新方法被称为N维魔方。例如,空军在3维领域中活动:空中、太空和网络。对于适用任何一种领域的解决方案都必须要考虑到是否也适用于其他两种或一种领域。这种多重考虑的方法也适用于一般的能力研发。如果研发出一种攻击能力,研发者也必须要考虑到肯定存在某种应对能力。这种方法也适用于网络。

  更重要的是,要能够把所有这些问题和能力进行综合考虑。这种方法超越了简单的三维考虑模式。魔方中的每一个因素,即每一个小面都可能会因为受到过度重视或忽略而伤害整体任务领域。对这种不平衡需要加以重视。

  作者:罗伯特•阿克曼

  编译:知远/天火

http://mil.news.sohu.com/20100414/n271502061.shtml



据NextGov报告,美国空军正在寻求科学家和工程师开发技术,以帮助不同类型无人机协同跟踪目标。
美国空军学院正在进行一项被称为“无人系统协同技术”的研究工作,将开发探索融合无人机不同类型传感器的数据,以提高地理定位移动目标的准确性。该研究发布在grants网站。这项研究开发的技术将帮助美军融合不同类型侦察机和无人机的数据,加强作战优势.
(工业和信息化部电子科学技术情报研究所 陈皓)

http://www.cannews.com.cn/2012/0620/207408.html

背景资料:



美空军装备研发具有前瞻性 能主动推动前沿科技

来源:中国网 作者:知远

 未来的空战战场可能将以无人机为主,这些无人机之间可以彼此进行战斗信息和战斗损伤评估等交流。它们可以由飞行员遥控或由自动化的程序导航,它们像突然改变飞行方向的鸟儿一样,可以在任务执行中途改变其攻击目标。同样,它们也可以在一架或多架飞机攻击未果或被摧毁的情况下,放弃某些能力来保证能够成功完成任务。

  目前,美国空军研究人员以这种未来部队为目标进行研究。他们的研究工作包含了与飞机研发相关的各种领域,而且也涉及了一些对未来部队有益的非航空领域。而且空军研究实验室支持跨领域研究,因为这符合研究工作的创新和关联性本质。

  美国空军少将柯蒂斯•M•贝克是空军研究实验室主任。将在今年春季退役的他,曾一手指导空军研发工作来最大程度地满足美国部队科技化的需要。

  面对任务和技术趋势都不明确的未来,空军研究实验室必须要对空军起到指导作用。贝克少将称,“我们要能够回答连空军都不知道怎样提出的问题”。根据要求进行研究只是对战士的需求做出响应,但是,空军研究实验室必须还能够主动推动前沿科技的研究。如果这种工作方式成功,那么空军研究实验室将会创造出对某种科技的推动力并最终引发对这种技术的需求。

  这种研究不管是实用性的还是理论性的、短期性抑或是长期性的,它们的目标都是提高空军的能力。贝克将军预计,未来的空军部队将拥有更多的无人机,而且这些无人机的体积更小且更专业。

  太空中的卫星也会更小,数量也更多。它们将比目前的绕轨卫星更简单。每个卫星执行不同的功能,彼此之间可以互补。

  未来的空中或太空无人系统不再是大型的精密系统,它们体积小、成本低。如果某种系统失效或被摧毁,那么其他系统会补上来取代原来系统的角色。

  虽然各种系统的职能不同,但是它们都是感应系统的一部分,互相组成联系网。这些系统自动化程度更高,例如,遥控飞机几乎就是“一个长着翅膀的大脑”。

  因为各种系统可以相互组成感应网络,每种系统的自主能力也会大幅度提高。如果某作战单位中的一架无人机检测到新威胁,那么其他的系统都可以采取规避措施或一起改变行进路线。这些系统中的某些系统可能会自动决定来消除这种新威胁,或自行改变其任务目标。这些过程中会一直有人监督,或者在必要时对任务活动进行指导。

  卫星也可以采取类似的措施。卫星群中的每个卫星都有不同的职能,任何一台卫星损坏都不会对这个卫星群的能力造成破坏。卫星群还有一种结构,在这种结构中任何一个系统都不具备特别的能力,但是它们组合在一起就可以形成一种能力,让卫星群在一个或多个系统失效时依然维持这种能力。这可能需要卫星上的感应系统提供一致的数据,同可以提供深太空感应能力的地面无线电望远镜系统的工作方式类似。

  除了体积更小、自动化程度更高以外,这些系统需要比当前的系统更具备跨领域能力。实际上,跨领域能力是未来系统的大势所趋。策划者需要避免只能在上下级之间联系的系统,这些系统需要在适当的时候可以进行横向联系。

  贝克将军称,“我们不仅需要考虑到空中、太空和网络领域的工作,而且需要考虑到所有这三个领域互相重叠的事实。对某一个领域的影响,也会影响其他两个领域。如果我们够聪明的话,我们应该考虑到每个领域是如何互相影响的”。

  动态的战场环境确定了战士才是这些小型、快速、低廉系统的主要操控者。但是他们不能够按照战场的形势作出反应。相反,这些系统的目的是让战场适应美国的军事目标。这些未来系统的新特点可以让美国部队充分利用战场空间。

  除了进行长期计划外,空军研究实验室也可以对近期需求做出快速反应。同其他部队一样,空军也以战士的需要为主,包括按照前线战士的紧急需求制定研发计划。空军研究实验室必须要能够对这些需求做出快速反应并持续地把这些技术转变为战士的能力。

  其中一项紧急需求涉及到直升机暂时性“失明”现象,直升机在伊拉克和阿富汗这种气候干燥地区降落时,会带起大量的灰尘,从而影响飞行员的视野和方向感知能力。这种现象在伊拉克和阿富汗造成了多起人员伤亡事件,所以空军研究实验室需要快速研发出一种经济的解决方案。

  与花费大量的金钱和时间来找出完美解决方案不同,实验室采用了摄像头、处理器和其他现成的配件来制造了一种可安装在飞机前部的视觉系统,这个系统会在直升机接近着陆点时提供一系列静态图像。当灰尘造成视线模糊时,这个系统就会做出反应并停止在清晰状态时的图片处。之后系统会在图像上添加一个圆圈,代表旋转机翼的直径范围,飞行员可以在盲目着陆时确定飞机的位置和方向。贝克将军称这种系统为25%的解决方案。他说,“这是一种非常简单,虽然不太好看但是却非常实用的系统”。他同时提到,提出此项要求的战区指挥官对此方案非常满意。

  另外一个案例是涉及到如何应对简易爆炸装置的问题。简易爆炸装置联合清除小组要求空军研究实验室提供一种方案来解决这种难题。空军研究实验室的专家提供了几个25%的解决方案,并由简易爆炸装置清除小组进行了为期3天的审核。最终有一种方案被放弃,而其余五种方案都可以用来应对敌人的简易爆炸装置。贝克将军称,空军研究实验室和简易爆炸装置清除小组继续研发这五种方案,是因为一旦敌人想出了应对其中一两个方案的时候还可以利用其余的方案。

  虽然空军研究实验室一直对战士们进行支持,但是它发现自己面临的难题难以用任何一种科学来解决。只有保证不同的专家一起合作才能克服这些困难。贝克将军称,在过去,空军依赖于不同的技术小组单独进行研发工作,但是目前的一些问题可能需要至少七个部门合作来研发同一个目标。这是空军研究实验室观念上最大的一个改变。贝克将军称,“这样做并不是为了进行控制。我们需要保证我们可以以更高的眼界来正确对待我们的工作,而不能只是说,‘天,这个项目太大了,我们自己难以搞定’”。

  空军研究实验室没有按照技术领域来组织研究工作,而是按照八个长期的项目难题为工作重心进行组织。贝克将军把这些难题称为科技任务领域,而不是需要解决的问题。八种长期研究难题包括:预期性指挥、控制和情报;超前的前摄情报、侦察和监控;地面目标接触和摧毁难题,如对加强防护的目标和隐蔽性目标的攻击;持续性和反应性精确攻击,如提高飞行时间、增强精确度和快速反应能力;高威胁环境下行动保障,如对设备进行必要的保护,如卫星、飞机、网络和人员的保护;网络攻击;全球兵力投放;低成本的任务生成和维持模式。

  虽然列出了这些长期性的问题,但是空军研究实验室依然保留着不同的技术部门,因为每个部门都拥有其核心竞争能力,如专家等。空军没有按照八个长期问题来分别进行组织,而是相互依赖,彼此维持其前沿领域并在具体项目需要时求助于其他部门的专家。

  但是生成最前沿科学和技术的最好方式是合作,所以所有的技术部门都要在每一个长期项目上进行合作。八个技术主管都是双重身份。每个长期项目的主管都要总结问题点并构思每个问题的解决方法。这些主管之间的沟通和协作对完成他们的任务非常关键。

  这些项目主管制定近期、中期和长期的解决方案。技术部门也会建立研发基金。这种研发工作可以接受不属于任何长期项目类别中的重要技术。开发性研究包括一些复杂的课题,如在温度不高于绝对零度百万分之十的时候所出现的量子现象——玻色─爱因斯坦凝结。另外一种量子计算研究会对每个长期项目有一定的影响。过去两年中在长期项目上投入的资金和开发性研究上的资金比例从2:3变成了4:1.这并不是说从长期研究项目转变为短期项目。而是代表着对研发有了更准确的定义。

  一种处理长期性项目难题的创新方法被称为N维魔方。例如,空军在3维领域中活动:空中、太空和网络。对于适用任何一种领域的解决方案都必须要考虑到是否也适用于其他两种或一种领域。这种多重考虑的方法也适用于一般的能力研发。如果研发出一种攻击能力,研发者也必须要考虑到肯定存在某种应对能力。这种方法也适用于网络。

  更重要的是,要能够把所有这些问题和能力进行综合考虑。这种方法超越了简单的三维考虑模式。魔方中的每一个因素,即每一个小面都可能会因为受到过度重视或忽略而伤害整体任务领域。对这种不平衡需要加以重视。

  作者:罗伯特•阿克曼

  编译:知远/天火

http://mil.news.sohu.com/20100414/n271502061.shtml

资料:

波音公司为美国空军研发无人机协同控制技术


据中国国防科技信息网报道,波音公司网站2010年6月10日报道波音公司已经收到了美国空军研究实验室一份为期3年价值980万美元的合同,以进一步研发无人机技术,可以使多个小型无人机与一个载人空中控制站彼此协作,更安全有效地执行情报监视侦察任务。

  该Foxhunt多小型无人机系统协同控制演示将利用波音公司网络系统方面的专门知识和先进技术,直接为美国空军新需求和挑战提供支持。

  波音公司研究技术部门负责人Patrick Stokes说:“Foxhunt项目的重点是对混合多种无人机的机载控制。这是空军研究实验室提出了宏远设想的一部分,还包括由载人母机控制的空中发射、指挥控制系统和无人机系统空中恢复。”Stokes说,无人机系统目的是要成为载人母机传感器和武器组件的延伸,提高态势感知和情报采集以及监视和侦察范围,使对峙距离更安全。

  研发团队成员包括波音研究技术公司、波音测试评估公司、波音鬼怪无人机团队和波音子公司Insitu公司。麻省理工学院无人机领域知名研究员Jonathan How也加入该团队。

  该项目的主要研究员Jim Paunicka说:“这个研究项目非常适合波音公司的整体研究和技术战略。它支持在许多波音项目的研究和技术发展蓝图,进一步有助于机载通信和网络、无人机系统、控制站体系、多任务规划以及指挥控制等方面研究。”(工业和信息化部电子科学技术情报研究所 陈皓)


http://mil.cnwest.com/content/2010-06/15/content_3118240.htm
资料:

中国无人机已能多机协同作战 部分产品性能先进

进入新世纪,中国无人机开始加快发展,研制出多种性能较好的无人机挂载光电吊舱、合成孔径雷达,为国产无人机性能提高打下了坚实的基础;同时国产精确制导武器的发展也为中国无人机向无人作战飞机发展铺平了道路,本次航展中国展出多种无人机就代表了近年中国在此领域的研究成果。如成都飞机公司研制的翼龙无人机系统,从公开的资料来看其具备了较高的技术水平,地面指挥站可以根据任务需要、战场态势进行相应的任务规划,这意味着可以为无人机规划出从起点到目标的最佳的航线,减少飞机的油耗和滞时间,更重要的是可以避开对方的防空系统的打击;多机协同作战也大幅度提高了无人机执行任务的能力,能够充分利用综合资源的优势,利用多个传感器对战区进行探测,扩大探测空间,做到优势互补,这做协同作战能力也为无人机与有人机的配合打下了坚实的基础,国外发达国家已经在研究两者的配合作战问题,并且接近实战阶段。


当然我们也要清楚的看到,中国无人机与国外先进水平还存在较大的差距,这表现在中国还缺少象X-47这样的隐身无人作战飞机,同时无人机发展的基础航空发动机更加薄弱,比如全球鹰无人驾驶侦察机需要的40千牛级涡扇发动机、下一代隐身无人作战飞机需要的80千牛级涡扇发动机,国内还不能拿出实用的产品,甚至一些飞机的活塞和涡桨发动机还需要进口,这种情况已经严重制约了国产无人机的发展,也是我们今后需要加强的重点。

http://war.163.com/10/1115/23/6LIN5EVS00011MTO_2.html