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现代军事:揭秘美军无人作战平台关键技术

来源:现代军事作者:沈阳责任编辑:遥远2015-03-21 00:30

资料图:英国“雷电之神”无人机

通信技术美军列装的各种无人作战平台装备了大量的传感器和通信系统,收集到的数据量极大,对于通信的要求越来越高。为提高无人通信系统的效能,美军重点从天线、收发系统、频谱、信号处理、网络系统以及激光通信等方面来提高通信技术。

在天线方面,采用相控阵天线和“灵巧”天线(综合多个天线的信号)替代传统的抛物面天线,但需解决尺寸、重量,能耗与散热等问题,同时积极开发多聚焦和超冷天线等先进技术。

在收发系统方面,正在研制氮化镓发射机固态功率放大器,采用自适应工作点控制技术,使放大器在不工作时能够关闭,同时还能进行调整来保持适当的状态,确保最大限度降低瞬时功率较高时的信号失真度,从而显著降低放大器所需的平均功率。氮化镓技术目前可用于选定的频带,2014年应用于无人作战平台。

在频谱方面,美国国防高级研究计划局的“联合战术无线通信系统(JTRS)”项目正在研究在系统中应用动态频谱选取(DSA)技术的可行性。项目证明,动态频谱选取能够根据其他相邻频谱依赖型系统是否实际使用特定频段来改变该频段的用途。目前的关键技术包括:如何克服易受对抗措施干扰问题,如何降低与现有系统集成的成本,如何制定合理的标准(包括管制标准),以及如何克服同一地点的干扰。 

信号处理方面,美军已完成开发微型通用数据链系统,可在更小的平台上发挥通用数据链的作用。在波形技术方面,美军正在开发的通用数据链波形新技术,包括:增加“拨号选定速率”功能,提高前向纠错编码效率;在信息预处理方面,美军已在列为秘密的“任务规划、信息处理、信息利用和信息分发”项目中进行研究,并应用到无人作战平台的机载预处理系统中;在数据加密方面,美军在开发新的加密方法,采用便于远程管理的开放标准、动态组密钥技术(支持机与机之间的信息交换)、通用无线密码接口及系统模糊密码接口、使用基于软件的方法保护加密数据,采用多功能单片机加密在传数据和其他数据,以及采用单片机全封闭加密模块等;在保密通信方面,开发低截获率、低探测率和抗干扰等技术,包括低功率、扩展频谱、脉冲传送和定向天线、协议层结合随机化技术和跳频技术等。

在网络通信方面,国防高级研究计划局的“局域网机器人”项目通过部署体积小、造价低的智能机器人无线网络中继点,利用其机动性来实现移动自主协调,验证无人作战平台的自我配置、自我优化、自我修复、系留和电源管理能力。

在激光通信方面,美军 的理论估算表明,空对地链接的数据传输速率在链路斜距为100千米时可以达到100兆比特/秒。但由于激光波束非常窄,目前重点研究解决无人作战平台通信的定向精度问题。