军用无人艇
无人艇:向未来进发
无人艇:向未来进发
随着通信、人工智能等技术的迅速发展和应用需要的强力推动,无人水面艇已进入飞速发展的黄金时期。智能化的无人水面艇在未来的军用、民用领域都将发挥越来越重要的作用。
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日前,在备受瞩目的上海海事展上,各种新技术、新产品争奇斗艳,互争雄长。无人艇作为对智能船舶高级阶段探索的一大成果,无疑成为了海事展上的焦点。为增进业界对无人艇的了解,中国船级社(CCS)在展会论坛上重点介绍了基于GBS理念编写的《无人水面艇检验指南》,并向珠海云洲智能有限公司颁发了无人艇原则认
可证书,使该艇成为了第一艘获得
CCS原则认可的无人艇。可以看
出,揭开了神秘面纱的无人艇正在
走向大众。
无人艇:从军用走向民用
无人艇的全称是无人水面艇
(USV),它是一种无人操作、能够
自主航行的水面运动平台,通过搭
载不同的任务载荷,能够完成不同
任务,尤其适用于执行危险、枯燥
以及不适于有人船只执行的任务。
由于其具有体积小、重量轻、成本
低、机动性强、隐蔽性好、活动区
域广等特点,在众多应用领域中具
有巨大潜力。
本刊记者 胥苗苗
CCS 向珠海云洲智能有限公司颁发了无人艇原则认可证书,该艇为第一艘获得CCS原则认可的无人艇
伸,中国的无人艇(船)也会将触角伸向海洋。各种危险或重复工作都会向无人化、智能化、标准化、网络化的方向发展。无人艇通过搭载不同的传感器系统可以完成各种各样的任务,如监测海洋环境、观测海洋水文数据、勘探海洋资源和海洋灾害预警等任务。可以预见,无人艇(船)未来的发展势必将更加“亲民”。
首部《无人水面艇检验指南》问世
无人艇在海事系统的应用研究
62 C W T 中国水运 2021·03
摘 要:随着云计算、人工智能、无线通信等技术的发展,水上安防领域也将迎来智能化的新变革。无人艇技术提供了颠覆传统海事安全监管手段的智能化解决方案。作为能够自主航行的水上运动平台,无人艇可以第一视角反馈水域现场的真实场景,在目标水域形成移动的高密度覆盖,在巡航监管、调查取证、人命救助、危管防污等多个领域均可发挥重要的作用。
关键词:无人艇;海事;应用
中图分类号:U698 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2021)03-0062-02
无人艇在海事系统的应用研究
赵显峰,刘胜利
(交通运输部规划研究院,北京 100028)
DOI 编码:10.13646/ki.42-1395/u.2021.03.020
1 研究背景
2019年5月,交通运输部联合中央网信办、国家发改委、教育部、科学技术部、工业和信息化部、财政部共同发布了《智能航运发展指导意见》(交海发〔2019〕66号),提出了智能航运发展的战略目标和十大任务。到2025年,基本形成智能航运发展的基础环境,构建以高度自动化和部分智能化为特征的航运新业态;到2035年,形成以充分智能化为特征的航运新业态;到2050年,形成高质量智能航运体系。
无人艇作为智能航运的重要组成部分,如何在我国水上交通安全监督管理中发挥作用,促使智能船舶乃至智能航运的发展,是海事系统面临的重大机遇与挑战。
2 发展现状
随着大数据、人工智能等技术的迅猛发展,制约无人艇发展的技术瓶颈也逐步得以解决,以美国、以色列为主的发达国家在无人艇的研发领域取得了重大突破和快速发展。
军用无人艇
军用无人艇有哪些最新进展
无人艇是可以遥控或自主模式在水面航行,执行某种或多种使命的航行器。当前无人艇在军事领域的应用越来越广,使命范围已扩展到情报、侦查和监视(ISR).水雷战、反潜战、反舰战、力量保护、港口安全、精确打击、海上拦截和封锁、特种作战支持等。各国海军对于无人艇的一系列前沿应用表现出越来越浓厚的兴趣,无人艇研究项目持续推进,新船型应用逐渐增多,自主性不断提高,新型动力和推进装置也在开发。本文将对近期各国在军用无人艇领域的最新进展进行介绍。
美国:“斯巴达侦察兵”先进概念技术演示
近年来,最引人注目的无人艇研究和试验活动是“斯巴达侦察兵”先进概念技术演示(ACTD)项目。该项目始于2002财年,由美国海军水下作战中心(NUWC)纽波特分部负责技术管理,目的是演示军用无人艇的力量保护、保证准入、ISR、精确打击和水雷战能力,后来扩大到反潜能力。经过6年的努力,到2007财年项目终止,共筹集资金约5300万美元,其中部分来自法国和新加坡。
“斯巴达”无人艇,其核心系统包括:7米或11米刚性充气平台,遥控/半自主指挥决策系统,由导航雷达和视频/红外摄像机组成的基本ISR组件,导航系统以及通讯设备。而更为重要的是“斯巴达”可以搭载各种专业任务包。ACTD 项目演示了四种模块ISR/力量保护、水雷战、精确打击/反舰战和反潜战。
无人艇混合电力驱动技术
美国当前的无人艇,尤其是RHIB型大多采用的柴油机重量大,效率低,使其在航程、体积、重量和配置上受到限制。这些无人艇在发电、电力贮备、推进中均没有采用全综合电力方式,对于靠舰用日用电执行任务的负载(如声呐),它们也不提供综合电力的能力。例如7米RHIB艇采用康明斯公司0SB5.9-230 GS柴油机,而完成任务所需的电力采用RHIB的12或24伏直流电池启动/充电系统。当满负荷运转时,当前只有一家美国海军的RHIB供应商可以达到海洋技术服务组织(0Tech)提出的最大满载排水量和最高升重限度(FLDHWL)的标准。这主要是因为Tier Ⅱ(国际海事组织发动机排放法规)环境要求以及柴油机重量的影响。
美国军用无人飞艇的发展与应用
美国军用无人飞艇的发展与应用
美国终止"海象"(Walrus)大型混合飞艇项目,同时加大高空飞艇及其在监视与导弹防御等关键能力和技术上的投入,预计美国对于无人飞艇的开发有以下三个方面的趋势:1.美国非常重视战略性高空飞艇能力的研究,计划未来将其发展成为低轨道侦察卫星可行的替代手段;2. 2010年之前或在更长时期内美国暂缓对无人飞艇型号项目的大量投资,而等待有关技术取得进步并具备可行性之后再发展计划装备的产品。3. 美国目前对高空飞艇面临的关键技术,如轻质健壮的新材料、高能量密度燃料、再生燃料电池、高效太阳能电池和高空推进系统等相关技术大力投资,一方面为装备效费比更高的高空无人飞艇奠定能力基础,另一方面以此创造性地大幅提升其他空中无人系统的效能。
一、无人飞艇的特性分析
飞艇是依靠空气浮力升空、可操纵的一种飞行器。按构造可分为软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇三大类。软式飞艇的艇体是一个气囊,外形由气囊(包括充满氦气的主气囊和辅气囊)中的气体压力维持;硬式飞艇的艇体依靠其内部骨架支撑,外表覆盖着蒙皮,能保持良好的流线型;半硬式飞艇的艇体形状主要通过气囊中的气体压力维持,一部分也需骨架支撑,由龙骨和蒙皮共同承受整体弯矩和集中载荷。此外还出现了一种重于空气的混合式飞艇,除了具有常规式飞艇的特点外,还具有飞机的特点。混合式飞艇通过综合运用空气动力学、推力矢量和空气浮力来产生升力,可在空中和地面操作的任何阶段控制升力,包括在卸下有效载荷时不需要加载除周围空气之外的压舱物。由于飞艇可携载不同类型的监视设备进行低成本、长航时飞行,从而具有广泛的军事和商业用途。
美国海军“海上猎人”号无人艇解析
沧海论舰
ANGHAILUNJIAN
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铁军·国防
TIEJUN GUOFANG
美国海军“海上猎人”号无人艇解析
美国海军学会网站称,即将举行的“环太平洋-2022”多国联合演习中,美国海军就将出动全部4种无人水面舰艇,检验它们与有人舰队的配合作战能力。“所有4艘无人水面舰艇将分散开来,将在‘环太平洋’演习与不同的特遣部队指挥官合作,从指挥和控制以及有效载荷角度来锻炼我们的能力。”报道称,参加“环太平洋-2022”演习的美国海军无人舰艇包括“海上猎人”号、“海鹰”号反潜巡逻艇和隶属“幽灵舰队霸主”计划的“游骑兵”号和“游牧者”号。
军用无人艇,是依靠遥控或自主方式在水面航行的无人化、智能化作战平台。按其任务一般
可分为武备攻击型无人艇、侦察巡逻型无人艇和运输救援型无人艇等。由于采用了无人化设计,战时无人艇将不存在人员伤亡危险。它能在敌方防守严密、水文气象条件复杂、生化辐射等高危环境下,执行火力打击、水下破障、抵近侦察巡逻、装备物资运输及应急救援等任务。
“海上猎人”号无人艇(Sea Hunter)是专为跟踪低噪音的常规潜艇而设计建造的,被称为是“世界上最大的无人驾驶船只”。该艇由美国国防高级研究计划局(DARPA)同总部位于美国弗吉尼亚州的国家安全技术公司Leidos合作研发,采用长而窄的车身,由双螺旋三体船设计支撑。船体为
文 / 边 岩
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沧海论舰
ANGHAILUNJIAN
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铁军·国防
TIEJUN GUOFANG
船舶提供增强的稳定性和升力;船舶可以使用远程监控模型自主运行,也能根据需要作为远程驾驶船舶。2015年1月26日,该艇完成在美国密西西比内河的操纵性能测试,持续航行35海里,自动避开了浮标、浅水区等障碍物;秋季,在哥伦比亚河进行测试。2016年1月27日,开始在俄勒冈州的波特兰附近进行海上测试;4月7日,正式被命名为“海上猎人”。2018年初,美国海军接收了“海上猎人”号无人艇。2019年,“海上猎人”号成为第—艘从圣迭戈自主航行至夏威夷珍珠港的无人船只,美国海军对其表现相当满意,并批准建造了它的改进型“海鹰”号。据称,后者升级了电气系统,配备了模块式武器系统和测试操作员控制站,可以方便地通过改装执行反舰、反潜或者侦察等多种作战任务。
水面无人艇研究现状与发展趋势
基础科技
船舶物资与市场 13
0 引言
水面无人艇,是一种无人驾驶的水面船舶,主要通过智能控制实现自主驾驶,多用于执行危险且不适宜有人船只执行的任务。水面无人艇航速较快,部分能达到40 ~50 kn ;具有一定的续航能力,大约能持续航行几百海里,且可以与岸基或母船进行实时通讯,另外水面无人艇上配备先进的武器系统、通讯系统、控制系统以及智能感知系统,使得水面无人艇作战性能更强大,适用性更广泛。水面无人艇依托母船平台或岸基进行布放和回收,布放后的水面无人艇集群之间能够进行组网和协同作战,这也大大提升水面无人艇编队及整体作战体系的战斗能力[1]。水面无人艇在军用领域和民用领域都有广泛的应用前景。本文介绍水面无人艇的组成构架和关键技术,并分析国内外水面无人艇的研究现状和发展趋势。
1 水面无人艇组成
水面无人艇主要由艇体、动力与能源系统、导航与控制系统、通信系统、感知/信息采集系统、任务系统等组成,经由地面基站或母船进行控制或信息交换[1]。艇型是最基本的组成部分,影响水面无人艇的安全性、快速性、平稳性及耐波性等参数,目前许多水面无人艇都在刚性充气艇的基础上进行设计。常用的材料有铝合金、玻璃纤维等,壳体中间为泡沫夹层,近年研制出的一些水面无人艇采用碳纤维与碳纳米管材料。导航与控制系统能够实时显示水面无人艇的位置信息,根据这些信息控制水面无人艇的航向、航速,以及在自主模式下实现自动路径规划等。水面无人艇一般有2种推进方式,分别为螺旋桨和喷水推进。水面无人艇上安装有
水面无人艇研究现状与发展趋势
唐杭斌
(中国船舶集团有限公司第七一五研究所,浙江 杭州310023)
美国海军发布无人水面艇主计划
二、USV的作战使命
根据国防部和海军的指导性文件,这份主计划确定了USV优先发展的7个任务领域,按照优先级排列,包括:反水雷战(MCM);反潜作战(ASW);海上安全(MS);水面作战(SUW);支持特种部队作战(SOF);电子战(EW);支持海上拦截作战(MIO)。针对每一项任务领域,研究团队将开发一种USV任务包,这个任务包包括平台尺寸/类型、负载和可能的应用描述等。
1. 自主技术
对于所有的军用、民用或学术领域的无人系统来说,自主控制技术都是一个重要的研究领域。自主技术能够降低USV对于人员和带宽需求,同时扩展超视距作战的战术应用范围,例如,对于海上安全、反潜战和反水雷领域,需要USV长期、独立地运行,并执行长距离航行、探测、评估、危险规避和信息收集等任务。另外,通过自主技术,USV可与多个航行器进行协同作业,这在大规模反潜作战和反水雷战中被视为一项重要的使能能力。提高USV的自主性,需要推动最低层面的信号处理和决策能力,而自主控制水平可根据操作人员的操控频率和复杂性进行衡量。USV必须收集来自传感器的各种数据,自主地识别威胁数据,并做出适当地反应。不可预知的情况或数据信息可能导致航行器放弃任务或改变攻击计划。在提供初始能力时,由于操控人员和航行器之间仍需保持通信联系,因此USV所需的复杂自主技术可能少于其它类型的无人系统。
无人水面艇发展现状与趋势
广东造船2020年第6期(总第175期)
16基金项目:复杂海洋环境下多功能智能无人艇研制及产业化(项目编号:GDOE【2019】A13号)
作者简介:钱 雯(1987-),女,工程师。主要从事船体设计工作。
侯毅男(1988-),男,工程师。主要从事船艇装备项目管理工作。
收稿日期:2019-11-29
无人水面艇发展现状与趋势
钱 雯1,侯毅男2,罗东宏1,陈顺洪1
(1.广州船舶及海洋工程设计研究院,广州 510250;2. 陆军装备部装备项目管理中心,北京 100072)摘 要:本文主要介绍了无人水面艇的发展现状,总结了无人水面艇的关键技术和发展趋势,为我国无人水面艇的研制提供参考。
关键词:无人水面艇;发展现状;关键技术;趋势
中图分类号:U674.91 文献标识码:A
Development Status and Trend of Unmanned Surface Vessel
QIAN Wen1, HOU Yinan2, LUO Donghong1, CHEN Shunhong1
( Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250; 2. Army Armament Department, Beijing 100072 ) Abstract: This paper introduces the development status of the unmanned surface Vessel, summarizes the key technologies and development trend of the unmanned surface vessel.
军用无人艇教学内容
埃尔比特系统公司生产的“银色马林鱼”水面无人艇
军用无人艇市场方兴未艾
过去人们常常将那些在海上行踪飘忽,却没有人驾驭的船称为“幽灵船”。不过,今后人们在海上遇到无人船只的机会可能会越来越多,它们的主人不是所谓的“幽灵”,而是一些国家的海军。
随着“全球鹰”等无人驾驶飞机和“魔爪”等遥控机器人在战争中发挥越来越重要的作用,各种无人系统如雨后春笋般蓬勃发展。如今,无人驾驶水面舰艇也开始崭露头角,逐渐应用于水雷侦察和战场环境评估,而且在港口护卫、传感器部署、情报、监视侦察、猎雷、反潜、后勤支援,甚至反舰作战等方面也表现出巨大的发展潜力。各国海军对于无人艇的一系列前沿应用表现出越来越浓厚的兴趣,军用无人艇研究项目持续推进,新船型逐渐增多,自主性不断提高,新型动力和推进装置也在开发。
美国新型无人艇即将下海
据美国媒体报道,美国达信系统公司最近宣布其“通用无人水面舰艇”(CUSV)成功完成由美国海军研究局主办的“小组互动式无人艇任务监管(SUMMIT)”演示工作。在为期10天的试验和演示中,这种无人艇在SUMMIT管理系统的控制下执行了为近海战斗舰清扫航道的反水雷任务。演示证明该无人艇的任务可用性超过90%,且具备与美国海军平台无缝整合的能力。
据介绍,“通用无人水面舰艇”采用开放式结构设计,使用商用级部件生产,可以快速更换适合不同任务的组件,用于执行情报、监视和侦察、拖曳作业、反水雷、反潜、反水面战、通信中继、发射和回收无人机等任务。
另外,一种外形奇特的无人驾驶帆船也将于今年秋天在美国圣迭戈湾附近现身。这艘“幽灵帆船”其实是美国海军最新型的三体无人快速侦察艇“X-2”号,用于完成海岸监视、禁毒、拦截、巡逻等任务。
无人艇应用发展与控制技术
无人艇应用发展与控制技术
摘要:面对未来水上作战环境的立体化、多样化、复杂化,无人机/无人艇
在充分利用自身优势的基础上,能够通过协同的形式获得作战效能的最大化,无
人机/无人艇协同控制为军事领域和民用领域的水上作业提供了新的技术手段。
本文分别对空海跨域协同-机/艇协同概念、国内外无人机/无人艇协同发展现状、无人机/无人艇协同起降技术及无人机/无人艇协同控制的未来发展趋势等方面进
行了总结。
关键词:无人艇;应用发展;控制技术
引言
近年来,无人平台技术获得了世界范围内的广泛重视和深入研究,尤其是无
人机技术发展尤为迅猛,并在多个领域实现了成功应用。无人水面艇与无人机、
无人车和无人潜航器同属于四大无人平台成员,受到控制、计算机、人工智能、
材料、通信等高新技术的有力推动,近30年来无人水面艇(Unmanned Surface Vehicles, USV)技术发展较快,并被应用于民用及军事领域。
1.无人艇的系统构成及技术
1.1系统构成
无人艇的架构设计一般划分为监控站(岸基/母舰监控分系统)、无人艇
(本体分系统)两大部分。对于无人艇本体而言,根据任务、功能的不同,无人
艇的系统构成主要包括:载体、动力、操纵、控制、感知、通信、导航、载荷、
作业、保障等子系统。基于模块化的设计理念,可将子系统细分为各个功能模块。无人艇研制中,依据使命任务需求和总体设计方案,分别对各功能模块进行技术
攻关、详细设计、软硬件开发,通过系统集成最终构建出具备自主操控、安全航
行及特定功能的无人系统。一种典型的无人艇系统构成图如图1所示,为了保障
无人船发展现状及其关键技术综述
-60-科学技术创新2019.02
无人船发展现状及其关键技术综述
陈映彬
(广东海洋大学海洋工程学院,广东湛江524088)
摘要:随着通信技术、传感器以及人工智能等的迅速发展,无人船已进入快速发展阶段〉本文阐述了无人船发展背景,介绍了当今国内外无人船发展现状以及无人船环境感知与目标识别、数据计算与航线规划、运动控制与集群智能等方面的关键技术.
关键词:无人船;现状;关键技术
中图分类号:U674文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)02-0060-02
近年来,无人汽车与无人飞机的发展逐渐使得无人船出现在人们的视野。无人船在军用和民用等领域都发挥着巨大作用,在军用领域有较多应用的是无人艇(全称是无人水面艇Unmanned Surface Vessel,简称USV)注要用来执行排雷仮潜作战和反特种作战等危险任务。民用方面,当下无人船主要应用于水下地形图的绘制、水产养殖的自动化喂养以及环境和水质的测量等。USV可以通过搭载不同的任务载荷从而能够完成不同的任务,而体积较小、成本较低和机动性强等侍点使得无人船艇在众多领域中具有巨大的潜力。
1国内外无人船现状
无人船技术的应用最早是起源于二战时期,在冷战期间无人船得到快速发展,而时至今日,无人船也逐渐从军事走向了民用。军事领域用的无人船我们更多称之为无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,简称USV)O开展USV研制的国家和地区主要有美国、以色列、法国、英国、德国、日本、俄罗斯、新加坡等。现有的USV绝大多数由美国及盟国研制,其中美国和以色列在USV军事方面领先全世界。
外海军无人水面 水下作战系统发展趋势与启示
摘要:本文描述了外海军无人水面/水下作战系统的发展现状,
总结了对我海军无人水面/水下系统发展的启示,表明我军亟需抓紧研究无人水面/水下协同作战相关理论并制定无人系统的标准规范。本文可为相关领域武器装备发展及
技术攻关提供参考。
关键词:无人水面艇、无人水下潜航器、无人水面/水下作战系统、无人集群自主控制
1.引言
近年来,随着无人平台技术的迅猛发展,无人水面艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)和无人水下潜航器(Unmanned Undersea Vehicle,UUV)因其体积小、成本低、速度快、隐蔽性好和无人员伤亡等特点,非常适合执行情报侦察、目标打击、反水雷、毁伤评估、干扰诱骗和通信中继等任务,故越来越受到人们的重视。将水面/水下无人平台纳入海上编队体系,是未来海上编队发展的一个重要方向。
鉴于无人平台协同作战相比传统作战模式具有更好的感知能力、更强的杀伤能力以及更高的生存能力,故引起了世界各军事大国浓厚
的兴趣。美国国防部于2017年抓紧
落实的“第三次抵消战略”中明确
指出无人作战系统将作为在“反介
入/区域拒止”环境下谋求不对称
优势的主要抓手[1-3]。外军国防高级
计划研究局(DARPA)于2017年
提出了“马赛克战”的概念[4],其
核心思想是从网络中心战向决策中
心战转型,而决策中心战的提出和
发展将在很大程度上颠覆传统的指
挥控制体系,其需要打造一个面向
无人装备自主作战和有人-无人协
同作战的有人-无人混合指挥控制
体系。
美国海军正在大力发展无人水
面/水下平台的协同技术,其正在
揭开无人海战的序幕——中国“嘹望者” II无人艇
揭开无人海战的序幕——中国“嘹望者” II无人艇
作者:刘江平
来源:《坦克装甲车辆》 2019年第2期
2018年10月下旬的某天,在南海某海域一艘长度不到8米的暗灰色军用小艇正在疾驰。
令人瞩目的是,这艘小艇没有传统意义上的指挥台,仅有一个椼梁支架式的雷达和光电仪器的桅杆,显得外形低矮、简洁,具有很好的隐身性。然而这艘小吨位快艇的前甲板上却安装了一具
四联装的导弹发射筒,在当代军用快艇的大家族中实属罕见。浪花四溅,小艇劈波斩浪向着假
设的目标飞驰而去。说时迟,那时快,只见火光一闪,一枚导弹冲出发射筒,瞬间加速向远方的海上预设目标呼啸猛扑,像被磁铁吸引一样,转眼功夫就消失在地平线上。小艇继续飞奔向前,桅杆上的光电球雷达天线却紧紧盯住远方的靶标,好似猛虎扑食,准确命中海上靶标。这是中
国云洲科技有限公司联合西安现代控制技术研究所和华中光电技术研究所,共同研制的“瞭望者”Ⅱ型导弹无人艇首次打靶试验,艇载导弹准确命中了海上靶标,试验取得了圆满成功,标志着中国军用无人艇发展已经步入世界领先水平,跨上了军用无人艇武器装备多样性的新台阶。
公开资料显示,2017年3月,以色列拉法尔公司研制的世界首艘导弹无人艇“海上骑士”
成功完成了“长钉”反坦克导弹发射测试并准确命中目标。“瞭望者”Ⅱ型“察打一体”导弹
无人艇则是继以色列“海上骑士”后,全球第二艘导弹无人艇,也是中国第一种导弹无人艇,
是目前可查的世界仅有的两种成功进行导弹试射的导弹无人艇。
云洲创造无人舰艇行业的新历史
近年来,随着世界信息技术革命的蓬勃发展,世界海战革命的浪潮汹涌澎湃。在这场21世纪初期最具震撼性的现代海战变革的风口浪尖,涌现出一批具有颠覆性、革命性特征的信息化、网络化、智能化的新型武器装备和海战新模式。这其中最引人注目的就是无人化海战模式和装
水面无人艇技术发展及展望
the future,the research direction is mainly focused on the common platform module of unmanned surface vessels and the coopera⁃
Class Number
1
TP273
还未大规模应用,目前主要集中在海上测绘、海上
引言
水面无人艇(Unmanned Surface Vessels,USV)
监视侦察、反水雷战等领域。未来,随着装备智能
化程度的提升,水面无人艇将逐步具备独立或协同
是一种按照任务需求搭载各种不同的功能模块,自
遂行反潜、反舰等作战任务的能力,在海上作战中
人驾驶导弹艇,是全球首艘具备导弹发射能力的无
行一号”无人艇速度能够超过 50 节,可用于海上执
2018 年 2 月,华中科技大学工业技术研究院进
行了无人艇编队的航行测试,利用 5 艘无人艇进行
编队航行,初步达成了无人艇围捕的测试。
人艇。
俄罗斯正在研究具有“变革海军战争”潜力的
美军无人艇,一人操控20艘[文档资料]
美军无人艇,一人操控20艘
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10月初的一天,在美国弗吉尼亚州詹姆斯河畔一个军事基地里,数十名海军军人正举行一个庄严的纪念仪式。一位高级军官声音沉重地说:“让我们对在‘科尔’号驱逐舰爆炸事件中遇难的战友们表示哀悼。同时也告慰他们,现在我们有了更先进的水面无人艇,那样的悲剧不会重演了。”
今年是美军“科尔”号驱逐舰被炸事件14周年。2000年10月12日,美国“科尔”号驱逐舰驶进也门南部的亚丁港补充燃料,不料遭到阿拉伯半岛“基地”组织成员的偷袭。他们用一艘装满烈性炸药的小船撞击“科尔”号,造成17名美国海军陆战队队员死亡、39人受伤,不仅成为震惊国际社会的事件,也成了美国海军难忘的伤痛。
而这位军官所说的先进水面无人艇,正是美军最近在詹姆斯河上测试的新型海上军用装备。
广义上的无人艇,应该包括水面无人艇和水下无人艇。但水下无人艇实际上大多不像艇,而是水下航行器或潜水器;水面无人艇则更具备艇的形状,所以这里我们说的无人艇,主要是指水面无人艇。它无人操作,主要用于执行危险以及不适于有人船只执行的任务。
近年来,美国海军已有多种型号的无人艇服役。包括“幽灵卫士”“拦截者”“海枭MKII” “斯巴达侦察兵”水面无人艇等。其中,“海枭MKII”曾于1997年部署到了巴林美军基地,验证了其在港口护卫、搜集情报、监视侦察、猎
雷、反潜,甚至反舰作战等多方面的用途。2002年,美国启动了“斯巴达侦察兵”无人艇项目,该艇采用可充气硬质船体,配备有先进的雷达和监视系统,能满足军方的需要。该艇已部署在美国海军“葛底斯堡”舰上,并曾参加海湾地区的“持久自由”等作战行动。
无人艇装备技术发展与作战运用探析
无人艇装备技术发展与作战运用探析
李 楠,陈 练,庞衍鹏,于开波,何远玲,涂 悦
(中国船舶重工集团公司第七一四研究所,北京 100101)
摘要: 无人艇具有的巨大军事应用价值受到各国广泛关注。当前,关键技术的持续突破,试验验证的快速发展,作战概念的创新完善,正在全方位推动无人艇军事化运用的进程。本文聚焦无人艇技术发展与作战运用,分析其军事运用前景与典型作战概念,剖析关键技术发展现状与未来重点方向,并结合各国顶层发展战略规划,研判未来的发展趋势。
关键词:无人艇;作战;无人装备;自主技术
中图分类号:U674;E273 文献标识码:A
文章编号: 1672 – 7649(2019)12 – 0029 – 06 doi:10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.12.007
Analysis on key technologies evolution and application of USV
LI Nan, CHEN Lian, PANG Yan-peng, YU Kai-bo, HE Yuan-ling, TU Yue
(The 714 Research Institute of CSIC, Beijing 100101, China)
Abstract: Recently, more and more countries has been attracted by the implementation value of unmanned surface vehicles (USV) in military field. The militarization process has been promoted by breakthrough of technologies, evolution of test and trial, as well as innovation of operational conception. This study focuses on the technologies and military application of USV, analizing the future and operational conception of USV, dissecting key technologies development. Meanwhile, the trend of USV was judged according to the strategies and plans of several countries.
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埃尔比特系统公司生产的“银色马林鱼”水面无人艇
军用无人艇市场方兴未艾
过去人们常常将那些在海上行踪飘忽,却没有人驾驭的船称为“幽灵船”。不过,今后人们在海上遇到无人船只的机会可能会越来越多,它们的主人不是所谓的“幽灵”,而是一些国家的海军。
随着“全球鹰”等无人驾驶飞机和“魔爪”等遥控机器人在战争中发挥越来越重要的作用,各种无人系统如雨后春笋般蓬勃发展。如今,无人驾驶水面舰艇也开始崭露头角,逐渐应用于水雷侦察和战场环境评估,而且在港口护卫、传感器部署、情报、监视侦察、猎雷、反潜、后勤支援,甚至反舰作战等方面也表现出巨大的发展潜力。各国海军对于无人艇的一系列前沿应用表现出越来越浓厚的兴趣,军用无人艇研究项目持续推进,新船型逐渐增多,自主性不断提高,新型动力和推进装置也在开发。
美国新型无人艇即将下海
据美国媒体报道,美国达信系统公司最近宣布其“通用无人水面舰艇”(CUSV)成功完成由美国海军研究局主办的“小组互动式无人艇任务监管(SUMMIT)”演示工作。在为期10天的试验和演示中,这种无人艇在SUMMIT管理系统的控制下执行了为近海战斗舰清扫航道的反水雷任务。演示证明该无人艇的任务可用性超过90%,且具备与美国海军平台无缝整合的能力。
据介绍,“通用无人水面舰艇”采用开放式结构设计,使用商用级部件生产,可以快速更换适合不同任务的组件,用于执行情报、监视和侦察、拖曳作业、反水雷、反潜、反水面战、通信中继、发射和回收无人机等任务。
另外,一种外形奇特的无人驾驶帆船也将于今年秋天在美国圣迭戈湾附近现身。这艘“幽灵帆船”其实是美国海军最新型的三体无人快速侦察艇“X-2”号,用于完成海岸监视、禁毒、拦截、巡逻等任务。
“X-2”号无人艇长约15米,宽约12米,能以每小时28公里至55公里的航速在8级海浪中自主巡航。它的合成桅杆有6层楼高,借鉴了“美洲杯”帆船赛参赛船的“帆翼”设计。更巧妙的是,这个桅杆还是一根配置数据链和控制系统的天线。除了能依靠风帆航行,“X-2”号还配备了一台电动引擎作为后备动力,这让它可以在巡航中随意变换航线。
“X-2”号不需要艇员,其实是一种全自动无人驾驶水面概念艇,相当于一个水面机器人。通过无线电和全球定位卫星系统,控制人员可以在数百公里外的控制平台上输入指令,通过卫星传输指令,再通过桅杆形的天线传输到无人艇的控制系统。从输入指令开始到无人艇执行动作,只需要18秒,定位控制精度在3米以内。
为了解决“X-2”号无人艇的稳定、导航和避碰问题,美国海军曾拨款千万美元,在舰载直升机甲板运动预报系统的基础上,结合直升机和水下无人航行器的导航和稳定系统开发了专门的控制系统,它能通过处理雷达和甲板运动数据,指挥无人艇的推进装置和姿态控制系
统作出反应,从而改变无人艇的稳态或航向。
以色列是无人艇应用先驱
以色列武装部队是使用水面无人艇的先驱,而以色列的拉斐尔公司、埃尔比特系统公司和航空工业公司都出口水面无人艇。
拉斐尔公司把“保护者”水面无人艇描述成一个海上综合战斗系统。它采用9米长的刚性充气船体,搭载海上导航雷达、全景摄像机、可见光/红外传感器、目标传感器,以及一个固定式遥控武器站,可配备各种射程的小口径炮,能够满足海上反恐、部队警戒、保护海上安全和港口安全的任务要求。
以色列航空工业公司2006年出售的“海星”号无人艇同样采用刚性充气船体,长约11米,宽约3.5米,重达6000公斤,靠2台功率为470马力的船用柴油机提供动力,能以83千米/小时的航速巡航,能在550公里外连续10小时执行任务。凭借重达23.5吨的负载能力,“海星”号能安装一个功能全面的任务设备包,其中传感器套件包括可用于侦察、监视和目标搜索的昼夜红外/可见光传感器、声纳和可用于电子支援、电子对抗、电子侦察和通信侦察的电子战套件。它的主要攻击武器是一个带有独立目标传感器的炮座,而配备的其他非致命武器主要包括水枪、声音播放器、非放射性致晕设备等。
此外,埃尔比特系统公司生产的中型“银色马林鱼”和稍小的“海貂鱼”高速水面无人艇也是目前无人艇产品中的佼佼者。“银色马林鱼”的最大航程达550公里,能携带2500公斤重的任务载荷,可以18.5公里/小时的速度航行48小时,适合执行警戒保护、反恐、反水雷和搜救任务。“海貂鱼”水面无人艇重约700公斤,其中任务载荷重250公斤,最大航程550公里,活动半径25公里左右(使用视距内通信)。
除了美国和以色列,英国、法国、荷兰、瑞典等许多国家也早已开展军用无人水面舰艇的研制工作。许多私营防务公司也纷纷推出自己的无人艇型号,以便在逐渐兴起的军用无人艇市场中占据有利地位。
英国海军的“浅水漂浮扫雷系统”也已装备部队,并且在2003年3月北波斯湾的扫雷行动中用于实战。
英国国防部早在数年前就开始通过“海面效应”(MSE)项目研究无人艇在水上战场中的应用和效力,以评估军用无人艇在英国海军中可能担任的作战角色。
这项研究由英国国防部水面装备能力主管部门资助,由BEA系统公司下属的一家咨询机构领导。最初阶段实验于2007年上半年在苏格兰西海岸的英国水下测试和评估中心进行。参与实验的有英国奎奈蒂克公司的“卫兵”迷你无人艇、遥控“太平洋22”刚体充气艇、ASV 公司的“SASS 6M MkⅡ”无人艇,以及BEA系统公司的“护身符”自主潜航器。
其中的“卫兵”无人艇由英国奎奈蒂克公司开发,是一种模块化设计,满足海军军事设计要求的快速、低雷达截面积的侦察监视无人艇,采用基于滑行船体的紧凑型喷水推进。该艇时速可达90公里/小时,续航力约6小时,艇长3.5米,艇宽1.25米,水线以上高度仅1.1
米。一个简单的基于PC的远程控制台可以使操作人员在视距外完全控制无人艇和艇上设备。该艇能够携带多种有效载荷,执行海港巡逻和安全、侦察监视,以及拦截入侵者等任务。
瑞典海军在2008年7月和10月对“SAM3”无人扫雷艇进行了海试,该艇采用双体船型,长14.4米,宽6.7米,由2个190马力的柴油发动机提供动力,由非永磁复合材料制成,在3米至60米深的浅水区域作业,利用电磁信号模拟器和声信号效应器实现扫雷,可以在荷兰海军的“阿尔克马尔”级猎雷艇上进行遥控,也可以完全自主地执行扫雷任务。德国和丹麦海军也已经装备了“雷达控制无人艇”,应用于排雷作战。
随着无人系统技术的发展,水面无人舰艇也将成为兵器王国中的一支重要力量。