坦克感知能力差怎么办?我们用周视感知系统和车载无人机轻松解决
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坦克感知能力差怎么办?我们用周视感知系统和车载无人机轻
松解决
我们先来看一段俄乌战场上围点打援的视频。
视频里乌军在一辆失去动力的俄军坦克附近设下埋伏,在俄军一辆坦克前来救援时被乌军从背后偷袭,第一次攻击因为俄军坦克恰好转动炮塔警戒而打在炮塔的反应装甲上,但是俄军坦克很快便被其它乌军火力摧毁。
很显然,这次战斗将传统主战坦克对周围环境感知能力差的缺点暴露无遗。
俄乌战争的经验表明,在现代化战争中,层出不穷的各种非制导和制导反坦克武器让坦克面临着自诞生以来最严重的存亡问题。
而这一切的罪魁祸首就是坦克对周围环境奇差无比的感知能力。
虽然现代化主战坦克装备有先进的观瞄装置,车长和炮长都能够通过操纵观瞄装置转动来获取周围360度的信息,但是受限于观瞄装置的先天不足,车长和炮长只能实时获取20度左右的战场环境图像(下图2),这样获得的战场环境信息是割裂的和非实时的,存在着巨大的感知盲区。
敌方士兵只需要简单观察坦克观瞄装置的转动方向,便能很轻松找到坦克的观测盲区并进行偷袭。
坦克炮长观瞄装置
坦克车长和炮长观瞄装置的视角很窄
所以如何让坦克获得对周边环境360度的实时感知能力便成为各国集中研究的方向。
那么我们是如何解决这个问题的呢?这次珠海航展上给出了我们的答案。
其中一个方向就是为坦克配备“周视感知系统”。
简单来说就是在坦克炮塔和车体安装多个高清摄像头来获取实时的360度图像。
这套方案应用在了VN-20重型步兵战车和VT-5轻型坦克上也有采用。
我们以VN-20为例,在车体正面,车体中部两侧和车体尾部一共安装了6组高清摄像头。
参考国外同类系统的性能,每个摄像机应该具备具有水平120度和垂直75度的观察视野,实现了真正的360度无死角全覆盖。
图源@AC一派胡言侯东渐
图源@AC一派胡言侯东渐
图源@AC一派胡言侯东渐
而且这些摄像头还能够提供一定的高清变焦能力,可以对数百米内的移动目标进行精确识别和跟踪。
此外,这些摄像头还可以切换长波红外光谱,这样一来即使在夜晚和恶劣天气里也能为车组提供清晰的图像,极大地提高整车的作战效率。
另外,得益于我国近些年在视觉增强方面取得的巨大进步,笔者推测VN-20的这套“周视感知系统”应该已经具备了虚拟现实显示能力,即高清摄像头拍摄得到的影像经过数字化处理后形成完整的全景图像,然后传递到车组乘员甚至是搭乘的步兵佩戴的头盔显示屏上,让成员的眼睛能够“穿透”车体的局限,真正“看到”外面的环境,从而实时了解车外战斗情况以及战场环境。
避免被近处的敌人偷袭。
大致就是这个样子,图为美军的IVAS集成视觉增强系统
甚至于我们还可以更加大胆地推测VN-20的这套系统已经用上了人工智能技术,不仅具备观察功能,还可以自动分析车辆面临的安全威胁等级和类型,并将其标注在图像上,然后根据被赋予的权限选择提示车组人员采取反制措施或者自动采取反制措施。
当然,这套系统也不是没有缺点。
一方面是观测距离有限(国外同类型为300米),无法观察到更远距离上的敌人。
另一方面受限于摄像头的安装角度,其获得的图像是平面的,无法发现高处的敌人,这对于城市作战和山地作战而言是非常致命的。
对此我们给出的进一步解决方案就是给坦克配上微型无人机。
这次航展上的VT-4主战坦克便搭载了一架共轴双旋翼设计的垂直起降无人机(VT-5使用的是四旋翼微型无人机)。
图源@AC一派胡言侯东渐
参考国内专供外贸的璇玑“衡”系列共轴无人直升机的性能,我们可以认为VT-4搭载的这款同类型无人机的最大平飞速度不小于40公里/小时,最大飞行高度不小于4000米,抗风能力不小于4级,续航时间不小于60分钟,控制半径不小于2000米。
无人机下部安装有光电探头,参考消费级微型无人机摄像头的拍
摄距离(约3公里),我们可以认为其也具备同样的拍摄能力。
而这意味着VT-4能够在3分钟内获得5公里内陆面和4000米高度以内空域的清晰图像信息。
考虑到我国强大的人工智能实力,推测这套系统不仅能够自动识别和跟踪目标,应该还能按照威胁级别和种类对目标进行标识,并针对性提供应对措施给车组成员参考。
此外,这款车载无人机应该还能够引导VT-4使用炮射导弹甚至是高爆榴弹对5公里内的目标进行精确跨越射击。
PS:该战术已经被俄乌两军在俄乌战场上大量应用并取得了大量的战果。
PS:值得一提的是,VT-5轻型坦克在炮塔后部设置了平台。
不仅能够供无人机起降,推测应该还能够给无人机快速充电。
这样一来,通过多架无人机轮流使用便能够做到对特定空域的持续监控以及精确火力打击
其实这两项技术国外也在用,但是将这两项技术全部实用化甚至集成到一款车辆上,然后还推向市场的就只有中国。
这里为中国军工人点赞,也祝愿VN-20重型步兵战车、VT-4坦克和VT-5在这次珠海航展上大卖。