战场潜伏者:仿生智能微型无人机

2023-05-10 11:50郝思腾等
轻兵器 2023年4期
关键词:信鸽极地猫头鹰

郝思腾等

德国费斯托公司研发的“仿生蝴蝶”智能微型无人机

1992年,微型无人机概念首次提出

?德国费斯托公司研发的“仿生蝴蝶”智能微型无人机之间可以相互通信,必要时还可以组成无人机蜂群执行任务,展现像蝴蝶成群结队一起飞舞的效果

早在1992年,为应对未来战争,探索新的致胜理念,美军首次提出微型无人机概念。而仿生智能微型无人机将高度机动性和隐身性相结合,同时辅以人工智能,可以自动识别、跟踪、击毁目标。仿生智能微型无人机可以像天空中的飞鸟一样飞行,可以像蝴蝶一样翩翩起舞,还可以在复杂的环境中自动隐藏,目的就是利用其外形与飞鸟、蝴蝶相似,以保护自己,不易被对方识别,且能够精准追踪需要进攻的目标,实施致命打击。

各国研发的仿生智能微型无人机

现代化的战场环境中,通常是雷达遍布,微型摄像机无孔不入,无人机等探测装备盛行,想要成功潜伏于敌后进行有效的侦察不是件容易的事。

然而, 德国费斯托(FESTO)公司研发的“仿生蝴蝶”智能微型无人机却可以轻松做到,依靠其轻盈身姿,在各种战场环境中可以悄无声息地靠近交战地域,完成侦察任务,从而大大降低被侦察发现的概率。“仿生蝴蝶”智能微型无人机之间可以相互通信,必要时还可以组成无人机蜂群执行任务,展现像蝴蝶成群结队一起飞舞的效果。

在莫斯科举行的“军队-2019”论坛上,俄罗斯研发人员展示一架外观与猫头鹰相似的侦察无人机。这款“极地猫头鹰”无人机的嘴部设有高精度摄像机,其发射和控制只需一个人就可以完成,可以像真正的猫头鹰一样飞行,即使在天快黑时,也可以外出“狩猎”。“极地猫头鹰”的研发人员宣称,由于“极地猫头鹰”采用了复合材料,其几乎不会被雷达捕捉到,这有助它接近目标。“ 极地猫头鹰”的质量3~5kg,飞行时间约40min,飞行距离不超过20km。

美国麻省理工学院下属的德雷珀(Draper)实验室研发出“蜻蜓”智能微型无人机,该机将微型导航技术、合成生物技术以及神经科学技术相结合,创造了一个指甲大小的控制“背包”,里面配装太阳能电池、控制器和传感器。蜻蜓背上这样的“背包”,便能由操作人员远程控制。与传统的仿生智能微型无人机相比,“蜻蜓”智能微型无人机的独特之处在于,它不需要“欺骗”生物的感受器或直接控制它的肌肉,而是使用光学电极对生物的神经系统发号施令。这意味着,蜻蜓可以在保留其原生飞行技能的前提下被操控飞行,而这是其他智能微型无人机不具备的。

我国西北工业大学研制的“信鸽”智能微型无人机,安装有高清摄像头、图像传输装置、GPS 等模块,因采用先进的人工智能技术,“信鸽”智能微型无人机能够模拟真实鸽子90% 以上的飞行动作,这赋予了“信鸽”智能微型无人机强大的隐蔽性,不过,“信鸽”智能微型无人机的续航时间和适用的天气条件还需进一步改进。

仿生智能微型无人机堪称“潜伏者”

仿生智能微型无人机的外形酷似昆虫或鸟类,飞行姿态也较为类似,敌方不易识别,堪称“潜伏者”。

在莫斯科举行的“军队-2019”论坛上,俄罗斯研发人员展示一架外观与猫头鹰相似的侦察无人机,这款“极地猫头鹰”无人机的嘴部设有高精度摄像机

仿生智能微型无人机大多由高技术复合材料制成,质量较小,便于单人携带。为达到控制或攻占某个重要区域的目的,行动前,操作人员可利用夜暗,通过人工投放或大型无人机投放的方式,在目标区域内事先布设大量仿生智能微型无人机,并使其处于静默状态,以节省电量。当目标出现时,操作人员激活无人机,无人机利用其逼真的仿生性能和灵巧的活动特点,锁定目标位置及发送实时信息给操作人员。此时,操作人员发送攻击指令,使其直奔目标,实现精准猎杀。

我國西北工业大学研制的“信鸽”智能微型无人机能够模拟真实鸽子90%以上的飞行动作

我国西北工业大学研制的“信鸽”智能微型无人机安装有高清摄像头、图像传输装置、GPS等模块

美国麻省理工学院下属的德雷珀实验室研发的“蜻蜓”智能微型无人机,创造了一个指甲大小的控制“背包”,里面配装太阳能电池、控制器和传感器,蜻蜓背上这样的“背包”,便能由操作人员远程控制

仿生智能微型无人机的动力系统噪音较小,高复合材料又降低了雷达反射率,可实现近距离接近目标而不易被发现。其隐蔽性好、融入环境能力强,这一显著特点是仿生作战武器的致胜法宝。具体来说,仿生智能微型无人机可以在现代战争中扮演如下角色。

近距离侦察监视

仿生智能微型无人机配装光学、红外等小型侦察装置后,可近距离接近目标,实施侦察或监视任务。可以试想一下,当仿生作战样式成熟时,在未来的战争中,我们可以提前释放一大批仿生“果蝇”“飞鸟”“鸽子”,它们携带大量探测装置,遍布各个山头、平原、沼泽等进攻路线上,以完成侦察监视任务。

高精度引导打击

在攻占敌城市时,仿生智能微型无人机可以提前进入,为己方精准提供各个房间的位置、明暗火力点和敌情威胁,并且择机进行攻击,能够有效克服作战时因敌情掌握不充分而出现无谓伤亡的现象。在接近并确定目标坐标后,仿生智能微型无人机可使用自身装备的激光照射器瞄准目标来引导重武器火力进行打击。

突然性精确攻击

在城镇作战或反恐行动中,在出现人质劫持事件时,仿生智能微型无人机能够充分利用自身的侦察能力,“欺骗”目标并接近它。需要攻击时,仿生智能微型无人机携带的少量使人失去行动能力的化学药物、可燃物、新型高能炸药等武器,在接近目标后,可突然实施精确攻击。

技术门槛使仿生智能微型无人机效率受限

仿生智能微型无人机凭借其独特的优势,在未来战争中定能发挥重要作用,但其也存在局限性。

其一是通信易受干扰

现代化的城镇房屋建筑中,建筑的墙体采用夹杂着各种金属和轻型石灰砖的钢筋混凝土材料,多重材料砌合成的墙体对电磁信号具有很强的遮挡和衰减作用,故仿生智能微型无人机与控制平台之间的通信难以保持。由于高楼林立,视线遮挡严重,光学侦察手段难以发挥作用,并且在战时复杂的电磁环境中,卫星导航信号也易受干扰,因此难以保证仿生智能微型无人机能够准确命中目标。

其二是滞空时间短

现在的仿生智能微型无人机为实现灵活性、欺骗性,一般体积都不大,电池也不可能很大。其滞空时间受制于电池的电量,连续飞行时间较短,无法实现连续高强度的作战以及作战距离的最大化。

仿生智能微型无人机未来必将大放异彩

随着新材料技术的突飞猛进,电池能源、高能炸药、纳米加工技术的不断完善,特别是量子通信、人工智能技术的持续深入,仿生智能微型无人机容易受自然环境影响(无法在高机密内部实施隐蔽侦察攻击)、操作控制较为困难(地下、水下无法通信)等诸多瓶颈也将随之而解,其作战空间及作战样式必将再次发生极大改變。

编辑/曾振宇

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