无人机任务规划现状及未来发展趋势

无人机任务规划现状及未来发展趋势

作者：王志义

来源：《中国新通信》2016年第01期

在无人机越来越受到广泛重视和应用的今天，无人机任务规划技术也日益体现出其重要性，成为无人机发展的关键技术之一。目前，美国空军装备的战术级任务支援系统（MSS）经过了实战考验，并根据实际需求和环境条件变化，经历了MSSII、MSSIIA、MSSII+到MSSII Block 一系列的发展，最新的空军任务支援系统（AFMSS）称为BLOCK C，具有更强的信息处理、任务计划生成和显示交互能力。英国空军装备Pathfinder 2000任务规划系统和先进任务装置（AMPA），能在夜间和恶劣天气条件下支持鹞式、狂风战斗机及欧洲战斗机（EFA）等进行隐蔽攻击。法国空军装备有MIPSY、CINNA 和CIRCE2000 三个系列的飞机任务规划系统，用于制作任务规划和攻击规划。在我国，任务规划的研究才刚刚开始，但基本上还处于跟踪国外的水平，许多技术尚处于研究探索阶段。

未来体系化作战不断推进，战场地形环境、火力威胁、气象威胁等因素使无人机的飞行航路决策变得非常复杂，一套完善的任务规划系统对无人机规避各种威胁，准确实施攻击或侦查任务来说是必不可少的。同时在执行任务时往往需要集团作战，各飞机间的指挥和协调工作都将由任务规划系统来完成，任务规划功能的优劣对于无人机群执行任务能力的影响是巨大的，因此任务规划系统和任务规划技术需要主动的适应未来作战需求和装备使用特点，发展趋势如下：

一、进行通用化的软件架构设计

任务规划软件架构设计在很大程度上决定着任务规划系统的可扩展性、稳定性和技术先进性，显著影响任务规划工作的成效。任务规划软件架构的主要工作是确定软件层级，每一层的职责和模块组成，层级之间的接口、传输协议和标准，以及每一层级上所采用的技术框架。根据美军JMPS设计理念，通用化的任务规划系统应具备通用的运行平台、标准的基础服务、兼容的数据格式、规范的界面布局、一致的操作习惯和统一的显示风格，具备对不同型号的单架或多架无人机的规划能力，便于无人机作战的信息共享和联合控制，满足未来无人机“一站控多机、一机多站控”的发展需求。

二、实现多元、实时的作战信息保障

任务规划作为信息化系统，最重要的就是对信息的需求。信息化作战的实质是信息与火力有效的结合，任务规划技术就是这种结合的具体体现。战场信息有多大力度的保障，任务规划技术就能发挥多大的作战效果。在高对抗的战场环境下，敌我双方的作战态势随时都在发生变化，如果不能准确掌握这种变化，任务规划就成了纸上谈兵，毫无用武之地。任务规划的背后是大量的信息获取和精确、复杂的信息处理过程，作战信息保障成为了任务规划系统发挥作用

最重要的前提，规划安全可靠的航迹和有效实用的作战计划离不开基础地理、气象、情报、航管、目标保障等各类信息。将这些信息接入任务规划系统，可视化地呈现给规划人员，是无人机实现从平台中心独立作战向网络中心体系作战转变的关键。

三、能够进行动态实施规划

虽然预先规划在任务开始前为无人机制定出了详细的任务规划，但任务开始后随着战场态势不断变化，需要对受到影响的无人机的任务规划进行动态实时调整。在战时，复杂的体系对抗作战环境和快速的攻防转换决定了任务规划系统必须具有高实时性才能满足作战需求。战场环境是动态变化的，障碍、威胁等环境因素会随时发生变化，预先规划好的航迹在任务执行时可能因为环境的变化而不再适用，需要通过任务规划技术及时处理新出现的威胁和变化中的环境信息，使重新规划后的航迹或重新分配后的任务目标更加合理和有效，这就需要嵌入式自动的航迹规划和任务分配算法作为支撑。

四、能够进行联合协同规划

多军兵种的联合作战将成为未来主要的作战样式，其特点是以作战任务为中心，把广域分布、动态部署的作战系统实时联动、集成，产生有效的整体作战能力，实施快速精确打击。在高度对抗的体系化作战环境下，单架无人机已经难以甚至不能发挥有效作战效果，只有通过任务规划技术，实现无人机与其他武器之间的联合和协同，才能获得最大的作战效果。目前的任务规划系统主要侧重研究单架无人机的任务规划，为提高无人机作战效能，未来一站多机及有人机/无人机协同作战是必然趋势，因此需要任务规划系统具有协同规划能力，实现多个飞行平台在时域、空域和频域上的一致性，确保协同规划的安全性和协同任务的作战需求。

五、具有智能自主规划

在高对抗的体系作战环境下，战场信息瞬息万变，攻防转换速度加快，需要任务规划系统能够根据情况变化，自主地进行作战方案的调整或重规划，减少人工参与并降低对其他系统（例如数据链路）的依赖程度，实现智能化的自主规划。例如当空战型无人作战飞机出现后，其作战行动显然难以完全通过地面的规划系统实施引导和控制，无人机必须具有机载自主决策能力，此时的任务规划系统将不仅仅局限在地面，而是由地面和机载两套任务规划系统组成。智能自主规划的实现需要人工智能技术的进一步发展，它是任务规划的终极目标。

参考文献

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[3]戴定川，盛怀杰，赵域.无人机任务规划系统需求分析[J].分航导弹，2011（3）：66-70.