无人直升机在作战试验中的运用研究*

王玉堂 金振中

（中国人民解放军92493部队 葫芦岛 125000）

1 引言

作战试验的基本要求之一是试验的逼真性，要求按照真实的作战强度、作战节奏、作战环境，在接近实战的条件下进行试验。从试验对象上来说，靶场需要提供能真实模拟敌方舰载直升机的空中靶标，以考核对空侦察装备和防空武器系统对海上直升机目标，特别是低空掠海或低空悬停的直升机目标的侦察、识别、跟踪、命中能力［1］。从试验环境上来说，作为武器装备的试验场，靶场应能提供具有接近实战水平的复杂电磁干扰环境，以检验武器装备在复杂电磁环境下的作战能力。从战术战法上来看，靶场要能模仿当下以及未来蓝军可能的作战方式，以提高部队适应未来战场、打赢未来战争的能力。

无人直升机是无人机的重要分支，相比于固定翼无人机，无人直升机对起降环境要求低、使用灵活、能空中悬停；相比于有人直升机，无人直升机还有有效载荷大、续航时间长、全天候执行任务、使用成本低等优势［2～5］。由于无人直升机的独特优势，在模拟典型直升机目标、构建复杂电磁环境及无人机战术模拟方面有较大潜力，更适用于海上作战试验。

2 无人直升机在作战试验中的运用

无人直升机独特的性能为它在作战试验中的运用创造了条件，它能垂直起降，能在任意高度悬停，有较好的低空低速运动性能：搭载直升机目标特性设备时，能较好地模拟蓝军直升机类目标；搭载电子对抗设备时，能模拟蓝军电磁干扰或第三方电磁信号，构建复杂多维的电磁环境；集群出动时，能模拟无人机智能集群作战战术或与有人机协同战术；作为试验保障力量时，能提高试验安全和保密系数，增强试验结果评估准确性，保障通信畅通等。无人直升机凭借自身优势，在作战试验中有广阔的应用前景（图1）。

图1 无人直升机作战试验运用

2.1 典型场景下直升机目标模拟

在海上作战平台中，舰载直升机凭借机动性好、使用灵活、垂直起降、空中悬停等优势，常常担负侦查预警、目标指引、搜潜反潜、海上救援、反舰攻击等任务，广泛装备于大部分海上主力作战平台［6～8］，准确模拟直升机类目标成为构建专业海上蓝军的重要一环。直升机各类目标特性当中，雷达目标特性应用最为广泛［9］。相比于其他空中目标，直升机雷达目标特性具有特殊性：飞行速度较快时，其雷达探测性能受整机的静态RCS 影响；当直升机在海面悬停或低速飞行时，机体的雷达反射特性近似固定物体，容易被脉冲多普勒雷达滤除，需要根据直升机旋翼和尾翼的微多普勒效应进行分辨。通过加载目标特性数据，有源直升机雷达特性模拟设备可以实现对直升机雷达特性的物理复现，用无人直升机加载有源直升机雷达特性模拟设备可以较好地模拟直升机目标，同时由于无人直升机能近似的模拟直升机各种运动状态和空中动作，可以检验防空导弹的探测、识别、锁定、持续跟踪、打击脱靶量等指标。

场景1无人直升机模拟舰载直升机搜潜反潜

某舰艇编队作战试验中，红方通过空中侦察，发现蓝方反潜直升机正在某海域低空搜潜，对红方潜艇活动产生威胁，遂决定发射舰空导弹进行对空打击，消除威胁，由红方空中侦察力量提供目指信息。利用无人直升机在海面悬停，模拟蓝方舰载直升机吊放声呐浮标搜潜反潜，搭载直升机旋翼信号模拟设备时，可模拟蓝方舰载直升机旋翼雷达反射特性；搭载直升机红外信号模拟器，可模拟蓝方舰载直升机红外特性。此外，可以在无人直升机平台安装箔条/红外诱饵发射器进行对抗。由于低速运动的直升机雷达反射信号不明显，通过上述试验，可以在近似实战情况下，检验空中侦察雷达在海杂波背景下对海面小慢目标搜索能力和防空导弹对直升机目标的打击能力。

场景2无人直升机模拟舰载直升机预警侦察

某单舰防空作战试验中，红方舰艇被蓝方舰载直升机发现，为避免后续作战中的不利地位，红方发射舰空导弹打击蓝方舰载直升机。无人直升机搭载直升机旋翼信号模拟器/龙伯透镜/红外信号模拟器等，模拟舰载直升机不同目标特性。

2.2 复杂电磁环境构建

复杂电磁环境构建是测试武器装备复杂电磁环境适应性、评估武器系统抗干扰性能的基本要求。在常用电磁环境构建方法中，实装构建法试验结果逼真度最高、评估结果最可信，但是由于大功率实装数量有限、动用成本高等因素，很难达到复杂电磁环境真实性的全部要求。

场景3防空反导试验

某型舰艇防空反导作战试验中，利用靶机1 和靶机2 模仿蓝军反舰导弹，进行低空掠海突防，我方舰艇防空系统进行拦截作战：利用无人直升机搭载有源电磁干扰设备，抵近红方制导雷达和火控雷达，模拟蓝方电子战飞机进行大功率有源压制干扰，协助导弹突防。由于无人直升机主要在目标舰艇附近活动，且干扰功率较小，有助于减小对己方电子设备的影响，降低试验成本。

场景4反舰试验

某型反舰导弹攻击水面目标作战试验中，用靶船模拟蓝方水面舰艇，我方发射反舰导弹进行对海攻击作战：利用无人直升机搭载弦外红外/有源诱饵或充气角反，在靶船附近做低空低速运动或悬停，模拟水面舰船目标，干扰导弹红外/被动或主动导引头，达到质心干扰或冲淡干扰的目的。借助无人直升机平台，一方面可以克服各类诱饵滞空时间不长、不能自主移动的短板，另一方面由于反舰导弹在命中目标时多采用俯冲攻击以扩大杀伤，可能会对各类漂浮在水面上的靶标造成损伤，借助无人直升机平台悬空可以节约试验成本。

2.3 新型无人机战术模拟

随着技术发展，无人机在作战领域的运用已经成为现代战场的重要力量，美军先后提出有/无人机协同作战、无人机智能蜂群作战等运用模式［12］。

以无人机蜂群作战为例，其最大特点是个体的分散，从而可实现从“兵力集中实现火力集中”向“兵力分散实现火力集中”作战模式的转变：将大型的多任务的传感器和武器系统的功能分散部署在大量小型化、成本低的无人机上，依托平台智能化和集群自组织能力，可达到比传统有人系统更密切的协作水平，并形成作战能力的涌现，从而使其具备超越高端平台的感知、电子对抗和打击能力；同时无人机蜂群配置精简、功能分置、任务多样、能力涌现的特征也赋予其复杂多变战场环境下的高适应性和强鲁棒性［13］。作为无人机的一种，无人直升机同样具备低、小、慢的特点，能较好模仿无人机战术。

场景5蜂群作战

某海上作战试验中，红方驱护舰编队遭遇蓝方无人机蜂群袭击：若干无人直升机携带不同任务载荷组成蓝方无人机集群，凭借小型化、自主控制、集群突击等优势，通过战术数据链进行编队协同，具有编队重组、电子干扰、压制防空系统、突袭打击等能力。

此外，无人直升机在作战试验中还具备多种辅助功能：如协助试验辅助船只监测和管控试验周边海域的海空情况，保障试验安全和保密工作；搭载光电、雷达等任务载荷观察获取试验过程目标毁伤情况，协助评估试验结果；在试验过程中承担有人机、无人机、舰船、潜艇之间的通信中继任务等。

图2 无人直升机作战试验典型场景

3 无人直升机试验运用关键技术

随着作战试验要求和试验组织水平的提高，对试验环境和作战对象的要求也将随之提高，无人直升机作为具有独特优势的空中无人平台必然得到更广泛的应用。为支撑无人直升机在作战试验中的运用，直升机目标特性模拟技术、无人直升机平台多样化载荷适配能力及无人直升机智能化技术将成为无人直升机作战试验运用的关键技术。

3.1 直升机目标特性模拟技术

直升机目标特性模拟技术当中最关键的是雷达目标特性的模拟，需要根据目标机型的旋翼数量、半径、转速、材质等特点，利用适当的电磁计算方法计算出对应直升机旋翼的信号特点，接收雷达信号后快速加以调制放大并发射回去。

3.2 多样化任务载荷适配能力

根据试验需要，无人直升机需要执行典型目标模拟、电磁环境构建、新型战术模拟、试验辅助保障等任务，搭载目标特性模拟设备、有源/无源电子对抗设备、传感器设备、通信中继设备等，必须具备根据任务需要自由搭载各种任务载荷的能力。

3.3 无人直升机智能化技术［14～15］

作为无人机的一个分支，无人直升机智能化是应有之意。无人直升机自主着舰/着陆技术是实施海上作战试验的基础，特别是在舰艇上降落时，无人直升机必须准确识别舰艇升降、横摇、纵摇等运动状态并稳定降落。无人机集群技术、智能协同技术、路径规划技术和自主编队技术是无人机智能蜂群作战的技术支撑，是模仿蓝军无人机战术的技术准备。抗干扰技术是无人直升机在复杂的试验环境中执行各项任务的条件保障。

4 结语

本文通过分析作战试验中的现实需求和无人直升机独特性质，研究无人直升机在作战试验中可能的运用模式并分析无人直升机作战试验运用关键技术，提出无人直升机在模仿舰载直升机目标、构建复杂电磁环境、协助评估试验结果及监视作战试验环境等方面有重要作用，合理利用无人直升机技术能为提高作战试验逼真程度和试验组织水平做出贡献。