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【国防资讯】无人潜航器研究报告

深圳市智慧海洋科技有限公司2018-10-10 17:14:35


无人潜航器概述


无人潜航器即(UUV),也可称为无人潜器、无人水下航行器和无人水下运载器等。UUV利用自身的各种传感器和武器,执行远程通信中继、反潜警戒、水下侦察与监视、反水雷等一系列重要军事支援任务。UUV作为一种海上力量倍增器,有着广泛而重要的军事用途,在未来海战中有不可替代的作用。随着UUV及相关技术的发展,UUV已经被用于执行扫雷、侦察、情报搜集及海洋探测等任务,在未来海战中还可作为水下武器平台、后勤支持平台等装备使用。UUV主要分为遥控式水下航行器(ROV)和自主式水下航行器(AUV)两类。ROV后面拖带电缆或光缆,由人员控制进行工作。AUV自带能源,采用自治控制方式,灵活方便,可广泛应用于侦察/监视、情报收集、跟踪、预警、通信中继、水下攻击等方面。


主要无人机潜航器型号


进入21世纪以来,世界上已有10多个国家的1000余艘各种用途的UUV投入到军用或民用领域。


   美国无人机潜航器

美国军用UUV处于世界领先水平,美国于20世纪90年代就制定了发展UUV的科技计划,提出了近期水雷侦察系统(NMRS)和远期水雷侦察系统(LMRS)等研制计划,其中,NMRS于1998年就作为攻击型核潜艇的制式装备正式服役。2000年,美国海军提出了2030年之前UUV的发展规划。该规划明确了UUV在军事应用方面的7种使命(情报/监视/侦察(ISR)、反水雷措施(MCM)、气象学和海洋学、辅助通讯和导航、反潜战(ASW)、自治武器平台、后勤支援和补给)和4种作战能力(海上侦察能力、水下搜索和测量能力、辅助通讯/导航能力和潜艇跟踪及循迹功能),描绘了2030年之前UUV的发展蓝图。2004年,美国海军又公布了新的UUV发展规划,提出了9种使命,包括情报/监视/侦察(ISR)、反水雷措施、反潜战、观察与识别、海洋学、通讯和导航网络节点(CN3)、载荷输送、情报战和时敏目标打击(TCS)。


美国海军未来无人舰队之UUV


为了完成上述多方面的海上作战任务,美军提出了发展4种不同级别的UUV。


  • 小型便携式UUV直径仅在70~230mm之间,重量在45kg以下,可以从潜艇的各种小型发射管中发射出来,例如从声纳浮标和水声对抗器材的发射管中发射出来。其航程仅在10 nmile左右,作业时间在10~20h范围。这类UUV可执行的任务有:情报、监视和侦察,浅水域反水雷、监视和灭雷,一次性通信/导航网络的节点。

  • 轻型UUV,其直径为324mm,可利用现役轻型鱼雷装具实现发射和回收,连续工作时间可达到20~40h,主要完成港口的情报搜索、监视和侦察,对水雷区域的侦察,作为移动式通信/网络的节点,以及采集海洋信息等。

  • 重型UUV,其直径达533mm,可利用现役潜艇鱼雷发射管发射,重量达到1000kg以上,低载荷下可连续工作40~80h,其任务包括战术性情报搜集、监视和侦察、反水雷,以及作为潜艇模拟器诱骗敌方鱼雷等。

  • 大型UUV,直径在1m左右,排水量可达10t,在高载荷下可工作100~300h。这种UUV适用于在大多数美国攻击型核潜艇上安装,其任务是持续地进行情报搜索、监视和侦察任务、特种作战和紧急攻击任务、水雷战及反潜战等。

下面介绍一下几种常见的UUV。


   巨型UUV——曼塔(MANTA)


MANTA是美国本世纪初就开始研制的一种巨型UUV,下图是试验中的“曼塔I”无人潜航器。它平时是潜艇的一部分,可在潜艇上,也可离开潜艇独立完成作战任务。完成任务后可返回母艇接受新任务。美国海军计划在未来潜艇上装载4具MANTA。每具MANTA上可装载鱼雷、导弹、或水雷等武器。它的模块化设计可根据不同任务随时改变其配置。MANTA平时与潜艇共形,安装在艇的艏部,此时,潜艇可直接利用MANTA的武器和传感器。当MANTA离开母艇独立完成任务时,要对原来MANTA的位置进行填补,以保证潜艇的流体动力学特征和噪声特性不受大的影响。


MANTA试验图


初步设计的MANTA每具达到50吨量级,每具MANTA可携带4枚重型鱼雷。MANTA的另外一个重要特点是具有先进的水下传感器和采用了许多最先进的技术,如压电陶瓷发射机、高耐压水听器、高密度多通道记录仪、艇载电子设备和先进的处理算法。MANTA的艇速在4.5-10kn,具有高精度导航的能力,具有水声通信和无线电通信能力,具有低速航行能力。通过装备的侧扫声纳可获得海底地形和深度,具有探测水雷和避障能力,可以向母艇提供众多的水下作战空间的详细信息。从MANTA上发射武器是正在解决的一项关键技术。总之,MANTA可以完成UUV承担的多种任务,特别是在浅海水域向敌方进行水下攻击的任务。


   以探雷、灭雷为主的美国Bluefin(金枪鱼)系列UUV


Bluefin机器人公司已经生产了该系列的约50个AUV 平台,包括装载在美国海军水面舰上的21英寸(533mm)BPAUV,以VSW(极浅海)和MCM(反水雷战)为目的的9英寸(229mm)便携式Bluefin-9系统,和兼顾灵活使用和操作的Bluefin-12(324mm)系统。


该系列的特点:下潜后的精确导航,长距离通过操作区域;原地不动等待指令或者爆炸威胁物;灵活的有效载荷能力;负载与UUV尺寸之间的平衡;0.5-5kn速度时稳定的传感器平台。


Bluefin作为侦察航行器时,承担着一系列的可观察性任务,它包括:

(1)为岸上、小船上人员或水中的游泳者运送补给;

(2)拦截和跟踪目标;

(3)沿岸、海滨和港口的情报获取,监视和侦察(ISR);

(4)岸上人员与海面上设施的通信链接。


它主要用于港口安全和MCM。

(1)港口安全:应用UUV监测和侦察入侵者(首先,航行器尽可能地抛锚在海底,应用其传感器探测入侵者。探测到入侵者时,航行器报告探测结果,并截获入侵者或者尾随。传感器可对入侵者精确定位并可与港口联系)。

(2)MCM:1)海底成像的建立;2)勘察;3)智能数据库——确定可能雷区水域的位置和范围;4)沉底的类似水雷物、潜在的掩埋雷定位和密度;5)在地理范围内的声和磁的传播特性。

Bluefin的AUV有能力从布放点运行相当长的路径,进行海底成像并且原路返回。当这些能力在MCM操作中得以实现时,它就具有完全的隐蔽性。


(1)Bluefin-9



2006年,Bluefin-9 UUV投入使用,用来反水雷和浅海勘测。它的小尺寸使其便于运行和操作,保持正前方向和可以在下潜中快速转向以达到最优的勘探速率。设计的系统可以让两个人在小船上操作UUV,包括下载新的探测数据,补充能源,并且配置新的任务;所有这些可以在15分钟以内完成。


用Bluefin的视图软件回放的声纳成像,包括一个瀑布图,一个瀑布图的片段图和一个图表(UUV的轨迹,当前位置和所有的联络位置)。Bluefin-9的特点有:在水中能快速反转;操作简单;模块化和现场可维护性;精确的导航。


 

Bluefin的视图软件回顾声纳成像图

 

Bluefin-9有四个模块:主电子舱、耐压电池、数据模块和铰链式导管推进器。Bluefin的视图软件回顾声纳成像图见下图。


整套软件包括:Bluefin的任务计划、控制板(Dash-board)和使用者的数据分析界面,这些都不需要对操作者进行太多的培训。当发射时,任务计划以海图的形式出现在使用者面前。操作者得到的任务文件可以告知UUV的速度、深度、声纳波束宽度、航线间距以及行走长度与距离。当该模块植入航行器内,UUV可开始其任务。任何一种任务都可预先设定到数据模块中,所以操作者不需要在小船上做任务的程序设置。一个任务可以在5至10分钟内设定完成。其核心软件同样应用到Bluefin-21。


(2)Bluefin-12



Bluefin-12 为用户提供的平台具有同类产品无法比拟的载荷灵活性和能力。采用与轻型鱼雷结构类似的带有尖端技术的智能包装,实现了有效载荷最大化和高性能。

2006年8月,美国海军签订合同由Bluefin公司完成以UUV为基础的探雷系统。每个SMCM/UUV-2系统由两个Bluefin-12UUV平台和所有需要运行和维持系统的辅助设备组成。每个Bluefin-12 UUV携带一个双频合成孔径声纳作为它主要的传感器,见下图。Bluefin-12的特点包括:操作简单;续航能力强;载荷能力强。


Bluefin-12


(3)Bluefin-21



2005年9月,美国海军签订合同由Bluefin公司完成为海岸水面舰输送UUV 任务模快。该任务模块由两个Bluefin-21机器人组成,还包括所有操作和维持航行器的必要设备。模块中包括通信系统、电瓶充电站、尾锥零件和人为因素结构改变。这项计划为Bluefin-21平台从ONR(海军研究局)的试验设计到为濒海作战舰(LCS)的操作平台的成功过渡提供了机会。Bluefin-21的特点包括:可重构能力和可定制性;可靠性;灵活性;分辨率高;精确导航等。


杰出的声纳成像功能(标准配置的Bluefin-21能携载一个高性能的455 kHz的侧扫声纳,水平航迹能提供10 cm的分辨率、垂直航迹能提供7.5 cm的分辨率。Bluefin高分辨率传感器和独特的精确导航使Bluefin-21每次潜水能发现8平方海里范围内的水雷,这是其它装置无法比拟的)。


精确导航(Bluefin-21高性能和自足的导航系统不需要使用声纳浮标。在潜水和定期上浮进行GPS数据更新时潜航器能融合AHRS(姿态方位参考系统)和DVL(多普勒计程仪)的数据。这种导航系统有卓越的导航性能。在美海军的演习中,Bluefin对目标的定位精确在3m 半径以内)。


(4)BPAUV



BPAUV(Battlespace-Preparation AUV)是Bluefin机器人公司研制的小型快速水下机器人,是LCS任务模块中关键的一环,能为水雷战和其它使命提供重要的情报、监视和侦察能力。BPAUV采用带有单个铰链式导管推进器的低阻整流片,可以从舰艇或小船上操作。


另外,潜航器上455kHz的侧扫声纳能提供7.5-10cm 分辨率的图像。根据合同,美国海军将购买1套BPAUV系统,包括2艘潜航器和支援设备。BPAUV重800磅,长122英寸,宽21英寸,动力为锂电池,运行速度3kn。一旦从水雷战舰艇布放后就完全自主根据预先设计的程序路线进行航行。BPAUV带有侧扫声纳,能够探测和辨别舰艇前方的水雷。


BPAUV的主要参数包括:总长:305cm;直径:53cm;重量:干重220kg;湿重360kg;作业深度:270m。


BPAUV的特点:

1)灵活性:在一系列舰队战斗实验中所显示的,Bluefin-21 BPAUV能秘密收集精确的海洋生物分布和海底分类数据,供战场空间准备的早期阶段使用。它能在各种气候条件下作业,无论白天或夜间,不会损失数据的精确性,可从不小于40英尺的小艇上部署。

2)精确导航:BPAUV可以实时提供无辅助的水下0.5%的导航精度,经后置处理后的导航精度可以达到0.2%。

3)作业范围广:Bluefin独特的电池模式使得在甲板上快速反转保持在两小时之内,无需打开受压舱就能交换电池。全负荷的电池能为潜航器提供18h、时速为3kn的勘察所需的能力,水深200m 内的作业覆盖范围达150km。Bluefin操作员的直觉软件使改编程序迅速而精确。


   美国:任务重组式无人潜航器


由于“远期水雷侦察系统”(一种无缆的自主式无人潜航器)需要预先编程,每次只能执行一种类型的任务,成本过高,美国于2008年终止了该项目的后续研发工作。随后,美国海军将重点转向“任务重组式无人潜航器”的研发。


“任务重组式无人潜航器”由两部分组成,分别为基本部分与任务有效载荷部分。其中,基本部分包括推进装置、电池、导航设备、通信、电子设备、控制设备、避障设备、布放与回收设备以及保障任务重组式无人潜航器进行基本航行功能的设备。有效载荷部分主要是一些特定设备,这些设备与任务重组式无人潜航器的基本部分集成在一起,执行所需任务。


任务重组式无人潜航器结构图



   美国:国防预研局的海下系统-Hydra


美国国防预研局(DARPA)准备研制一种水下母艇,这种母艇可以快速给近岸设施、潜艇或水面舰船甚至飞机上的海军人员运送补给和装备。这个名为“水螅”(Hydra)的项目目前尚处于早期规划阶段,2013年8月,美国国防预研局在约翰霍普金斯大学应用物理实验室举行了工业简报会,向国防承包商征求设计方案,以把这种想法付诸实现。


在会上,美国国防预研局阐述了该项目的目标——开发并演示一种无人艇/无人机工作网络,应能运送、搭载、发射或布放多种有效载荷,包括无人飞行器、无人潜航器等。在工业简报会的文件中,项目管理部门称,越来越多、越来越激烈的海盗行为以及防御系统的复杂化不断摊薄海军资源,使得海军缺乏精力去执行专项行动和应急任务。该机构表示,希望通过“水螅”项目能够开发出一种在水下向空中发射小型无人机的母艇,并能够在实战中应用。


“水螅”(Hydra)概念图

 

通过远程控制,无人艇可以布署无人机,听起来有点像科幻小说,但它可能就是未来的战争形式。同样,美国国防预研局正在与洛克希德·马丁公司合作研发无人机,可以向陆地、空中运输装备、汽车,甚至是装满士兵的机舱。


与洛克希德公司的无人机项目类似,“水螅”项目也旨在利用模块化、标准化的附舱结构来储存和运输不同类型的载荷。美国国防预研局对记者说,在理想条件下,“水螅”无人艇/无人机一次行动能够维持数周甚至一个月。美国国防预研局希望这种无人艇/无人机网络系统能够在2018年之前实现实战功能演示。


除了一个无人水下系统开发和演示,该计划将提供部署无人空中和水下车辆一种新型交付机制。通过使用在一个标准封闭空间的有效载荷模块,“水螅”的程序将允许可扩展性,为海军提供成本效益的水下安装的快速反应。


  • “无人驾驶技术基础设施,海洋表面之下工作,可以减轻一些资源压力。”模块化有效载荷将提供关键的功能,如情报、监视、侦察(ISR)和反水雷(MCM)。

  • “可以预见横跨空中,水下和水面操作,在这三个空间里都能履行自己的使命,”利特尔说。

  • “水螅”的通信套件将提升载人平台的有效性,而且也将启用远程控制,从超视距显著提高运营范围。

  • “水螅”的载人平台,也能够为人工操作平台提供一些新功能,诸如前沿部署带有可扩展平台的的机载ISR或者海底车辆的ISR的充电枢纽。


法国UUV的发展情况


法国于本世纪初已为14个国家的海军提供了约350具用于灭雷的ROV。近几年,他们在Oilster型UUV基础上提出了一种新的可重新配置的多用途反水雷装具的概念,即在军事上以反水雷为主,但当用于其它军事场合或民用场合时,其近90%的装备仍是适用的。


法国在反水雷战领域一向具有先进技术。2008年年末,法国海军武器装备总署要求用创新技术的UUV来替代舰队的13艘扫雷艇,因为这些艇的运行成本可能比潜艇还要高。DCNS公司获得了对这些扫雷艇进行技术改造的合同,TUS公司从DCNS处承担了反水雷系统和UUV的设计任务,研究计划于2010年7月完成。


TUS采用的核心技术是使用自主式的UUV,可使其与母船分离,因此母船不再需要特殊设计的扫雷艇,成本可大大降低。而这种新一代灭雷用的UUV与10年之前设计使用的ROV灭雷相比又上了一个新台阶。这是一种真正的无人扫雷技术。


法国ECA公司宣称,它们的名为Alister的全自治式UUV能够在水下3000m 执行监视和绘图等任务。未来的高性能燃料电池可供Alister在水下航行数十小时以上。


日本UUV的发展情况


日本在上世纪90年代前后,已为发展UUV技术进行了相应的投资,主要的研究领域包括:高性能电池、无污染的推进系统、高效的热机技术、高数据率水声通信技术、低成本的地形匹配和精密导航技术、低噪声和低电磁的传感器技术、涂层隐身技术、控制UUV的人工智能、神经网络和模糊逻辑等技术、高可靠性和低维护技术等。下图分别是东京大学研制的Twin-Burger2号水下机器人和PTEO–ROA 25号水下机器人。


水中作战平台关键技术


目前,世界各国都在积极发展水中无人平台技术,特别是近几年来随着计算机技术和通信技术的高速发展,在水中无人平台领域引入这些高新的科技大大推进了水中无人平台的发展进程。水中无人平台是水中无人作战平台的主要载体,它的发展决定了水中作战平台的技术水平。发展水中无人平台是一门多学科综合性的问题,从它的整体的框架到其搭载的硬件装备,再到其配套的软件技术,都需要相应的科学技术去支撑。下面就对发展水中无人作战平台所需的关键技术进行分析。


(一)任务模块技术


发展水中无人作战平台的目的就是利用其去执行各种不同的任务,它的任务使命决定了它的用途和功能。如果仅仅为了简单的一项任务就建造一个专用的无人作战平台,那将是资源的浪费。如果将各种任务进行分类,然后根据任务的需求建造相应的任务模块,这些模块可以执行任务的不同进行不同的搭配,在平台上自由的拆装,这将大大的提高了无人作战平台的通用性,同时降低了整体的建造成本。


发展任务模块技术首先要设计还载体的结构,并为整个模块化的系统订立一个标准。整体的结构要适合模块的更换,同时也要尽量适合航行体的基本结构要求等,例如总体结构的压力要求,水密性能,载荷等基本条件都必须要得到满足。并且在整个结构中要尽可能的使用标准化的接口,以便于其它设备及模块的接入。模块中的设备应选用兼容性好的设备,这样有利于新设备的替换,同时扩展性也比较好。


(二)高度智能化


由于水下的工作环境的复杂化和不可预知性,因此水中作战平台系统应该不断的改进和完善自身的智能体系结构,加强系统的应对变化的能力,提升系统的自主学习的能力,使无人作战平台拥有更好的自主性和适应性。水中无人作战平台的自主性和适应性主要由系统的人工智能技术、集成控制技术和软件系统的性能决定的。目前,人工智能技术主要是人工神经网络技术和基于符号的推理技术,两项技术各有优缺点,因此,将两项技术结合开发利用可以提高系统的学习和适应能力。对于系统软件的设计和系统集成控制方面,很多国家都在进行研发,主要集中在以下几个方面:多传感器信息的融合和识别,兼容性好的软件结构体系,潜水器的闭环运动控制技术等等。


(三)动力推进与能源开发


目前的水中无人作战平台的工作范围受动力能源的影响很大,续航能力决定了它们的工作范围,能源的效率决定它们的动力性能。目前的无人作战平台的航速普遍较低,一般都在10节以内,并且工作范围也比较小,工作时间短,这都是受到了动力性能的限制。因此要提高无人作战平台的能力,提高其动力性能是十分必要的。现在大多数的水中无人平台的能源主要是:银锌电池,锂电池,碱性蓄电池,铝氧半燃料电池等,这些电池虽然应用比较广泛,但是也都存在一定的不足。为了提高无人作战平台的续航力,应开发发电效率更高、费效比高、可反复使用的新的能源来提高其动力性能。


(四)导航与定位技术


水中无人作战平台上的探测与导航设备就是平台的“眼睛”,平台在水中工作时完全依靠探测和导航设备的收集的信息来进行航行和定位的。无人作战平台能否航行到指定地点进行作业和完成指定的任务,导航技术起到了至关重要的作用。目前的水中无人作战平台的导航设备主要有惯性导航系统、GPS系统、多普勒速度仪等。目前的水中无人作战平台多采用多种技术组合的导航方式,即利用GPS定位系统结合水下声波定位的方法进行定位,利用惯性导航系统、多普勒速度仪和卡尔曼滤波器等等设备结合声纳和摄像机拍摄的图像数据进行导航。但是,目前在多种设备的数据融合方面还存在着不足,需要继续的完善。同时一些国家在开发新型的导航技术,如海底地形匹配导航和重力磁力导航技术等等,都是发展导航技术的新的方向。


(五)通信技术


水中无人作战平台的通信联络是多个平台之间信息交换的主要方式。目前水下无人作战平台的通信方式主要有水声通信和光纤电缆通信两种,其中利用光纤电缆通信属于有线通信,它是利用电缆和光缆作为传输媒介来传递信息,它的特点是传输信号速度快、可靠性高,但是需要有光缆和电缆来连接两个工作单位,这就限制水中平台的作业范围和灵活性;而水声通信属于无线通信方式,它的作用距离取决于使用设备的载波频率和发射功率,它的传输速度比较低,传输信息的距离也十分有限,同时水声通信受到环境的影响也很大。研究水声通信是目前各个国家的发展的重点,他们主要集中于研究水声高速度、远距离传输技术和传输安全性等问题。目前美国还研制成功了利用激光在水中进行通信,其主要利用的是蓝绿激光通过空中单位发射与水下100米左右深度的潜水器进行通信,但是距离应用到水下作战平台上还有一定的距离。


(六)布放与回收技术


水中无人作战平台的布放和回收也是研究水中平台所不可忽略的技术。目前水中无人作战平台多采用潜艇布放的技术,这样能够既能够扩大水中无人作战平台的活动范围,又能够保持它的隐蔽性。各国对水下平台的回收装置的设计和回收方法方面的研究比较少,而且进展缓慢。美国在这个方面进行了大量的研究,并进行了一系列的实验。

如在2005年“圣保罗-明尼阿波利斯”号(SSN-708)攻击型核潜艇上装载了AN/BLQ-11水雷侦察系统,在制定海域进行了布放和回收实验,并取得了成功。解决好无人作战平台的布放和回收的问题,将极大地提高UUV的使用效率。


(七)平台协作技术


多水中无人作战平台协同作战技术作为无人平台的新的应用方式出现,得到了很多国家的重视。多无人作战平台协同工作可以更可靠、更快速地完成但平台难以完成的任务。多个平台协同工作涉及到各个平台之间的通信交互、信息融合、协同控制等等方面的问题,下面就这些关键技术进行分析。


1.多平台系统的体系结构问题

多个水中无人平台构成的系统的结构十分复杂,不仅仅是将多个平台简单的集合起来形成一个整体,而是要建立起一个合理有效的系统体系结构,使各个平台能够充分的发挥它们各自的效能,使得系统的整体效能之和大于各平台效能的总和。选择合适的体系结构是研究整个无人平台系统的前提,它的结构框架和控制机制决定了整个系统的构成和功能,是整个系统的基础。多平台系统的结构研究主要包括两个方面:一是系统中单个平台的结构,而是多个平台间的组织结构。这两个方面也是未来研究多平台系统的两个主要方向。


2.传感器管理技术

多个水中无人作战平台可以携带多种不同的传感器,在协同执行任务的时候可以利用多个传感器去进行探测,然后将各个传感器收集的信息进行整合可以得到更多、更全面的探测信息。那么如何协调管理这些传感器,充分利用他们收集的信息资源是研究多平台协同工作的一项关键技术。多个平台协同工作时能够利用通信网络将各个传感器收集的信息共享给网络中的每个单元,这样可以扩大整个系统的探测范围,提升了每个平台的观测能力。将这些传感器合理的分配和管理,将极大地提高整个多无人平台系统的作战能力。传感器的管理包括空间管理、时间管理和模式管理。对于传感器的管理,首先是根据作战的任务将传感器的任务进行合理的规划,即是根据任务内容决定传感器的分配和任务的分配;然后利用控制指令指导各个传感器去完成任务。


3.水声通信网络技术

水声通信网络技术是整个多个水中无人平台系统构建的关键技术,也是目前很多机构研究的主要方向。多水中无人作战平台能否成功的组成协同作战系统以及能否顺利的完成既定的任务都取决于是否拥有良好的水声通信网络技术。由于水下环境的复杂多变,使得水下通信受到了很多的限制。作为水下主要通信手段的水声通信的传输的距离、传输效率和可靠性都受到了水下环境的影响,因此设计良好的通信方案和合理的水下网络结构都是克服水声通信不足的必要方法。这些问题都需要进一步的研究。


4.智能协调与控制技术

多水中无人作战平台一起执行任务的时候,如何管理多个单元,多个单元之间如何协调工作,这些问题都需要有效的协调与控制技术来解决。管理这些协同的单元涉及到任务的分配机制、资源冲突的解决方案、协调控制方案等等问题,将这些问题合理的解决将使整个系统资源得到合理的配置,各个单元之间协调地工作,整体效能得到很大的提升。

在整个多平台系统中研究智能协调与控制技术的目的就是为了使多个平台能够组合成一个整体,在这个体系中能够协调的配合工作。多无人平台能够顺利地合作需要是明确的组织方式,而运动和工作中能够协调地运作需要的是合理运作机制。只有解决好这两个基本点,才能够真正地提高多平台系统的协调与控制技术水平。


5.多水下平台数据融合技术

多水中无人平台作战系统的最明显的优势就是能够将多个平台的传感器的信息共享给整个系统中的各个单元,使得战场更加透明化。如何将多个作战平台共享的信息融合,形成每个平台都能够识别的信息数据则是实现信息共享所必须要解决的问题。这个问题涉及到数据描述的一致性、多数据融合技术、计算机数据库技术和信息过滤技术等等问题,这些都是解决这个问题的关键。对于同构系统来说,他们采用的是相同的探测设备,在该问题上比较容易解决;但是,对于异构系统来说,系统中的多个平台的结构不同,使用的设备收集的信息模式也不同,如何将多种模式的数据信息融合过滤形成能被所有平台识别的数据是必须要解决的问题。同时,水下的特殊环境也给水中数据传输制造了很大的麻烦,这也为多水下无人作战平台的数据融合早成了很大的困难。


END


编辑:智慧海豚



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