无人机集群在机场封控作战中的应用研究

无人机集群在机场封控作战中的应用研究

张晓东，韩斌

32133部队，山西大同037000

摘要：目前科学技术不断进步，无人机技术越来越成熟，其已成为现代化军事作战的重要手段。无人机集群可以通过高空优势，为作战提供更广阔的视野与更高效的监控范围，能提高监测与作战的高效性、多样性、安全性和实时性，有效提高机场封控作战的能力。本文重点分析了无人机集群在机场封控作战中应用的优势，总结了无人机集群在机场封控作战中的关键技术。

关键词：无人机集群；机场封控作战；关键技术

引言：机场作为交通枢纽，是连接军事基地、作战区域和前线的重要节点。机场能够为军事行动提供快速、高效的投送手段，使部队、装备和物资等能够迅速到达前线，支援作战。也是实施空中作战的基础设施，通过部署战机、预警机等航空武器，可以实现对敌方的远程打击、空中拦截等任务。机场是国家的交通要塞，对于维护国家安全具有极其重要的作用。通过机场封控作战，可以控制机场的运营，防止敌方利用机场进行危害国家安全的军事活动，从而保障国家安全。近年来，无人机集群作为一种新的作战手段，在军事领域中越来越受到关注。无人机集群可以实现在信息感知、协同作战和无人化智能等方面的优势，在未来的作战中具有非常重要的意义。

1无人机集群在机场封控作战中应用的优势

1.1快速部署

由于无人机可以无视地面障碍物的阻遮，通过预先规划的部署位置和路线，更快地对特定区域进行覆盖，进而提高侦测效率。相比传统的人工巡查方式，无人机集群能够快速抵达并覆盖指定区域，进而可以更快地完成任务并节省时间。无人机集群可以通过模块化设计，搭载不同的载荷或组件，以适应不同的任务需求。例如，搭载高分辨率相机或其他侦察设备，可以提供更准确的情报信息，从而达到快速部署的效果。

1.2全天候作战

首先无人机集群具有全天候侦测能力，可以搭载不同的侦测设备，如高清相机、红外传感器等，可以在不同的天气和时间段进行侦测，进而提高侦测效率和准确度。其次无人机集群具有全天候巡逻能力，可以通过模块化设计，搭载不同的载荷或组件，以适应不同的任务需求。例如，搭载警报装置或干扰设备等，可以在机场周边进行全天候巡逻，提高机场的安全性。可以通过智能化管理，实现信息的快速传输和处理，进而提高指挥效率和响应速度。最后，无人机集群还具有全天候信息采集和处理的能力，可以快速抵达并覆盖指定区城，进而可以采集和处理更多的信息，提供更准确的情报支持。

1.3实时监控

无人机集群能够迅速到达目标上方，提供实时高清的图像，可以更高效地进行监控，便于对目标进行跟踪、定位和测量[1]。另外，无人机集群可进行无死角监控，对任何隐藏的、难以到达或经常变化的区域进行监控。可有效解决传统监控中的盲点问题。无人机搭载的高清相机能够提供高清晰度的图像，能够对目标进行更准确的观察和识别，提高监控的准确性和可靠性。无人机集群还可以搭载红外设备或其他夜间观察设备，可以在夜间进行实时监控。提供更为方便、准确和可靠的夜间监控能力。另外，其还能够实现实时数据传输，使得监控中心可以随时掌握现场情况，对于可能出现的问题及时作出反应，提高了监控的时效性和响应速度。

2关键技术分析

2.1通信网络技术

无人机集群在机场封控作战中运用的通信网络技术主要包括星型组网和网状自组网两种。首先是星型组网，这种网络结构以地面中心站为中心基站，空中无人机通信终端为节点，所有节点直接链接到地面中心站，实现地面中心站与所有网络节点间的直接通信。当无人机集群规模较小，执行任务作业的覆盖区域也相对较小时，星型组网是相对合适的选择。其优点是结构简单、路由算法较简单、规模较小、信息传输的时延小，能够节省网络信道资源，降低能源消耗。其次是网状自组网，这种技术以地面控制站和空中无人机节点组成，所有节点设备都具备终端节点和路由功能。当无人机集群规模较大，网络拓扑多变，任务复杂，机间协调通信频繁、作业半径大时，采用网状自组网比较合适。但由于所有节点设备功能相同，需要具备一定的路由功能，因此设计和实现的难度相对较大。

2.2集群控制技术

无人机集群在机场封控作战中运用的集群控制技术首先是对集群行为的控制，这种技术是无人机集群控制的核心，它通过控制各个无人机的行为，使得无人机能够按照规定的路径和任务进行协同作业。其次是对集群任务的调度，这种技术主要负责任务的分配和调度，根据任务的重要性和无人机的性能，合理分配任务给各个无人机，以确保任务的高效完成。然后是集群信息交互，这种技术负责无人机之间的信息交互，通过建立通信链路和协议，实现无人机之间的信息共享和协调合作。最后是集群决策与规划，这种技术主要负责无人机集群的决策和规划，通过对环境、任务和无人机的状态进行分析和规划，实现无人机集群的高效协同作业。另外还有集群故障诊断与恢复，这种技术主要负责对无人机集群的故障诊断和恢复，当无人机出现故障时，能够及时诊断并采取相应的措施进行恢复，以确保无人机集群的正常运行。这些技术并不是独立的，而是相互联系、相互影响的。

2.3运载及投放平台技术

无人机集群需要使用运载工具将无人机体和任务载荷(如弹药、宣传品等)运输到机场或任务区域[2]。运载工具需要根据任务需求和无人机的性能参数进行选择和设计，以确保运输的安全性和效率。无人机集群在投放平台技术方面需要解决投放精度的问题。为了确保任务的有效完成，无人机需要将载荷精确地投放到目标区域。这需要运用先进的导航和定位技术，以及高效的的任务规划算法来实现。无人机集群的运载及投放平台技术还需要考虑稳定性和可靠性因素。在复杂的环境和气候条件下，无人机需要保持稳定的飞行状态，确保载荷的准确投放。同时，无人机还需要具备故障诊断和恢复能力，以应对可能出现的故障和异常情况。无人机集群的运载及投放平台技术需要具备快速响应能力。在应急情况下，无人机需要在短时间内到达指定区域并完成投放任务。因此，运载工具的选择和任务规划算法的设计需要考虑到无人机的快速响应能力。无人机集群的运载及投放平台技术还需要考虑适应性和扩展性。不同的任务场景和需求可能需要不同类型的无人机和运载工具。因此，运载及投放平台技术需要具备适应不同任务场景的能力，并能够根据需要进行扩展和升级。

3结语

无人机集群能够在短时间内完成大量任务，而且可以在危险环境中进行作业，从而提高作战效率。无人机集群的应用可以减少人员暴露在危险环境中的时间和次数，从而降低人员伤亡。同时还能够实现全方位、全天候的侦察和监视，从而提高对机场周边区城的掌握能力。对机场周边进行巡逻和监视，发现并跟踪可疑目标，从而提高机场的防御能力[3]。再通过信息化、自动化手段实现指挥控制，提高指挥控制效率和能力。总之，将无人机集群运用于机场封控作战中能有效提高作战的效率。

参考文献：

[1]张丹凝,程岳,林清,等.无人机集群作战关键技术及发展趋势[J].中国新通信, 2022(024-004).

[2]刘箴,吴馨远,许洁心.无人机集群作战系统的新发展及趋势分析[J].弹箭与制导学报, 2022, 42(6):32-45.

[3]谷旭平,唐大全,唐管政.无人机集群关键技术研究综述[J].自动化与仪器仪表, 2021(4):7.