《電子技術(shù)應(yīng)用》
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美國(guó)海軍正式裝備MQ-4C海上監(jiān)視無人機(jī)

2018-02-24

  核心提示: 2017年11月9日,,諾格公司向位于加利福尼亞州文圖拉縣穆古角的美國(guó)海軍航空技術(shù)訓(xùn)練中心交付了第一架作戰(zhàn)型MQ-4C海上監(jiān)視無人機(jī),,標(biāo)志著長(zhǎng)達(dá)十年的“廣域海上監(jiān)視”(BAMS)計(jì)劃完成了研制、發(fā)展與測(cè)試階段

  2017年11月9日,,第一架MQ-4C無人機(jī)飛抵美國(guó)海軍航空技術(shù)訓(xùn)練中心,。

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  未來,,MQ-4C無人機(jī)將接替EP-3E電子偵察機(jī)的角色。

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  在VUP-19中隊(duì)組建儀式上,,美國(guó)海軍展示了一架MQ-4C無人機(jī)全尺寸樣機(jī),。

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  諾格公司在帕特森特河航空站測(cè)試MQ-4C無人機(jī)。

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  2017年11月9日,,諾格公司向位于加利福尼亞州文圖拉縣穆古角的美國(guó)海軍航空技術(shù)訓(xùn)練中心交付了第一架作戰(zhàn)型MQ-4C海上監(jiān)視無人機(jī),,標(biāo)志著長(zhǎng)達(dá)十年的“廣域海上監(jiān)視”(BAMS)計(jì)劃完成了研制、發(fā)展與測(cè)試階段,,開始了作戰(zhàn)訓(xùn)練和維護(hù)使用階段,,將在2018年形成初期作戰(zhàn)能力,隨后部署到關(guān)島安德森空軍基地,。

  作為“全球鷹”高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)的海上衍生型,,MQ-4C“海神信使”(Triton)無人機(jī)的主要角色是作為P-8A反潛巡邏機(jī)的助手,可以憑借著出色的續(xù)航能力和全方位的覆蓋能力,,在大洋上空?qǐng)?zhí)行情報(bào),、監(jiān)視與偵察(ISR)任務(wù),正在成為提升美國(guó)海軍作戰(zhàn)能力的一種全新“力量倍增器”,。

  滿足作戰(zhàn)需求

  早在20世紀(jì)90年代末,,美國(guó)海軍針對(duì)在役反潛和監(jiān)視平臺(tái)更新?lián)Q代的迫切需要,開始考慮未來執(zhí)行多種海上作戰(zhàn)任務(wù)的新型平臺(tái)及其發(fā)展途徑,,并初步制定了一項(xiàng)稱之為“廣域海上監(jiān)視”的遠(yuǎn)景規(guī)劃,,旨在打造一個(gè)全球海上監(jiān)視和攻擊網(wǎng)絡(luò),繼續(xù)保持自身在海上的絕對(duì)力量,。

  依據(jù)這一發(fā)展藍(lán)圖,,美國(guó)海軍率先制定了一項(xiàng)多用途海上飛機(jī)(MMA)計(jì)劃,,最終發(fā)展出P-8A反潛巡邏機(jī)。與此同時(shí),,美國(guó)海軍決定研制一種陸基長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī),,協(xié)助海上巡邏機(jī)隊(duì)監(jiān)控海面上的一舉一動(dòng)。按照設(shè)想,,BAMS無人機(jī)將向美國(guó)海軍提供一種持久的全球ISR系統(tǒng),,具有探測(cè)、跟蹤,、分類和識(shí)別海上目標(biāo)的能力,,為其海上巡邏機(jī)隊(duì)提供預(yù)警。此舉標(biāo)志著美國(guó)海軍正在加快步伐,,開始尋求一種低空飛行戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)或高空長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛平臺(tái),,將BAMS無人機(jī)的設(shè)想向前推進(jìn)了一步。

  從BAMS無人機(jī)項(xiàng)目浮出水面到RQ-4N方案脫穎而出,,直至MQ-4C無人機(jī)出廠,、試飛和交付,諾格公司在十年時(shí)間里通過關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和各項(xiàng)設(shè)計(jì)優(yōu)化,,將“全球鷹”高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)發(fā)展成為一種全球海上作戰(zhàn)平臺(tái),,并為美國(guó)海軍提供了持久的海上ISR數(shù)據(jù)搜集與分發(fā)能力。

  根據(jù)美國(guó)海軍的作戰(zhàn)理念,,MQ-4C無人機(jī)將作為P-8A反潛巡邏機(jī)的一個(gè)補(bǔ)充,,極大地延伸海上偵察的視野。這種無人機(jī)的任務(wù)范圍包括海上監(jiān)視,、敵方作戰(zhàn)信息搜集,、戰(zhàn)場(chǎng)損傷評(píng)估、港口監(jiān)視,、通信中繼,,還有作戰(zhàn)支援、海上封鎖,、戰(zhàn)場(chǎng)空間管理,、海上定位及攻擊瞄準(zhǔn)。它可以在更廣大范圍內(nèi)持續(xù)不斷地監(jiān)視海洋或陸地,,大大增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力,并通過一條通用數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)情報(bào)信息的無縫連接,,將探測(cè)到的潛在目標(biāo)及時(shí)地傳送給P-8A反潛巡邏機(jī),,協(xié)助其跟蹤和攻擊目標(biāo),顯著縮短“從傳感器到射手”的時(shí)間,。

  2017年8月22日,,美國(guó)國(guó)防部負(fù)責(zé)采購(gòu),、技術(shù)和后勤的副部長(zhǎng)弗蘭克·肯德爾正式批準(zhǔn)了美國(guó)海軍MQ-4C無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃的“里程碑C”評(píng)審結(jié)果,由此,,MQ-4C無人機(jī)獲準(zhǔn)進(jìn)入低速初始生產(chǎn)(LRIP)階段,。同年12月29日,美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部與諾格公司簽署了一份價(jià)值2.55億美元的LRIP 2合同,,用于生產(chǎn)3架MQ-4C無人機(jī),。

  集成先進(jìn)系統(tǒng)

  美國(guó)海軍在位于馬里蘭州的帕克圖辛河海軍航空站組建了“海神信使”綜合測(cè)試團(tuán)隊(duì)(ITT),主要承擔(dān)作戰(zhàn)評(píng)估任務(wù),。該團(tuán)隊(duì)由帕克圖辛河海軍航空站,、第20飛行測(cè)試與評(píng)估中隊(duì)(VX-20)和“先鋒者”飛行測(cè)試與評(píng)估中隊(duì)(VX-1)等研制與作戰(zhàn)測(cè)試部門的人員組成。

  ITT團(tuán)隊(duì)在帕克圖辛河海軍航空站專門建造了一個(gè)設(shè)施,,配備了3架MQ-4C無人機(jī),、一個(gè)足夠容納3架MQ-4C無人機(jī)的機(jī)庫以及飛行試驗(yàn)計(jì)劃所需的不同類型控制站,包括在前方作戰(zhàn)基地使用的控制站,。隨著MQ-4C無人機(jī)系統(tǒng)成功完成作戰(zhàn)評(píng)估,,各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明了這種自主無人機(jī)系統(tǒng)的成熟度。與“全球鷹”相比,,MQ-4C無人機(jī)在外部構(gòu)型上看起來非常相似,,但是在蒙皮下加強(qiáng)了機(jī)翼結(jié)構(gòu),不僅增加了一套防冰和除冰系統(tǒng),,還配備了多種機(jī)載傳感器系統(tǒng),,有別于美國(guó)空軍的“全球鷹”系列無人機(jī)。

  2015年下半年,,ITT和美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部下屬的持久海上無人機(jī)系統(tǒng)計(jì)劃辦公室(PMA-262)為MQ-4C無人機(jī)集成了最新的系統(tǒng)軟件,,可以將諾格公司研制的多功能有源相控陣?yán)走_(dá)和雷神公司生產(chǎn)的多頻譜目標(biāo)截獲系統(tǒng)、電子支援措施,、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)融為一體,,達(dá)到基本的作戰(zhàn)能力,滿足國(guó)防部規(guī)定的“里程碑C”要求,。

  憑借著出色的長(zhǎng)續(xù)航能力,,MQ-4C無人機(jī)在廣域監(jiān)視領(lǐng)域具有無與倫比的優(yōu)勢(shì),而出色完成ISR任務(wù)的關(guān)鍵是在機(jī)身腹部安裝的多功能有源傳感器(MFAS),,正式編號(hào)為AN/ZPY-3型,。這種雷達(dá)是第一種能夠從極遠(yuǎn)的距離對(duì)海洋及沿岸實(shí)現(xiàn)360度持續(xù)覆蓋的雷達(dá)系統(tǒng),采用了2D有源電子掃描陣列(AESA),,具備海上模式和空地模式,,可以遠(yuǎn)距探測(cè)、識(shí)別和跟蹤海上和沿岸的多個(gè)目標(biāo),。

  根據(jù)海上任務(wù)需要,,MQ-4C無人機(jī)在機(jī)頭下采用了雷神公司研制的多頻譜目標(biāo)截獲系統(tǒng)(MTS-B),。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程空中監(jiān)視、高空目標(biāo)截獲,、跟蹤,、測(cè)距,主要用于偵察和瞄準(zhǔn),,在技術(shù)上最突出特點(diǎn)是把圖像融合能力作為標(biāo)準(zhǔn)配置,,增強(qiáng)了圖像處理能力,提高了清晰度,。

  MQ-4C無人機(jī)還根據(jù)海上巡邏任務(wù)需要安裝了一種自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS),,可以接收到海面上行駛的船只通過VHF頻段廣播數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)自動(dòng)、定時(shí)播發(fā)的信息,,有效地采集到相關(guān)的船籍,、船型、位置和航向等多種數(shù)據(jù),,從而可以全面地掌控目標(biāo)海域的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),,完善海上ISR手段。此外,,該機(jī)還配備了ZLQ-1電子支持措施系統(tǒng),,用于檢測(cè)、識(shí)別和定位雷達(dá)威脅信號(hào),。

  準(zhǔn)備作戰(zhàn)部署

  目前,,“海神信使”研制計(jì)劃已經(jīng)完成了3個(gè)主要階段,圍繞著不同的綜合功能化能力(IFC)測(cè)試具體的軟件,,分別為:IFC 1,,主要實(shí)現(xiàn)在位通信能力和擴(kuò)大飛行包線;IFC 2,,引入和驗(yàn)證寬帶和衛(wèi)星通信能力,、初始傳感器能力;IFC 3,,引入和驗(yàn)證防冰和除冰系統(tǒng),、主動(dòng)重心控制和其他一些機(jī)身系統(tǒng),以便最大限度地提高燃油負(fù)荷和燃油效率,,同時(shí)針對(duì)海岸環(huán)境所需的雷達(dá)附加作戰(zhàn)模式,。2017年底,ITT將著手測(cè)試IFC 3.1軟件,。

  按照最初的BAMS計(jì)劃,,美國(guó)海軍計(jì)劃采購(gòu)68架MQ-4C無人機(jī),與117架P-8A反潛機(jī)組成編隊(duì),逐步替代現(xiàn)役的P-3C巡邏機(jī),。但是,美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部負(fù)責(zé)MQ-4C計(jì)劃的吉姆·霍克上校透露,,美國(guó)海軍可能考慮減少M(fèi)Q-4C無人機(jī)的采購(gòu)數(shù)量,,因?yàn)樗目煽啃愿叱鲱A(yù)期。

  2016年10月28日,,美國(guó)海軍在佛羅里達(dá)州杰克遜維爾海軍航空站組建了第一支配備“海神信使”的無人機(jī)巡邏中隊(duì)(VUP-19),,標(biāo)志著自主系統(tǒng)的歷史性轉(zhuǎn)變。該中隊(duì)由操縱MQ-4C無人機(jī)的后方任務(wù)人員組成,,在2017年底形成初期作戰(zhàn)能力,。首批兩架MQ-4C基準(zhǔn)構(gòu)型無人機(jī)和一個(gè)負(fù)責(zé)起飛、回收與維護(hù)的團(tuán)隊(duì)最早將在2018年夏天部署到位于關(guān)島的安德森空軍基地,,著手建立一個(gè)前線作戰(zhàn)基地,。

  此舉的主要目的是通過海軍與空軍的密切協(xié)作,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)亞太地區(qū)的戰(zhàn)略偵察能力,。關(guān)島位于美國(guó)海軍第七艦隊(duì)的任務(wù)范圍內(nèi),,在一年內(nèi)將部署兩架MQ-4C無人機(jī),部署時(shí)間為兩年,。MQ-4C無人機(jī)從關(guān)島起飛后,,可以直接飛往南海或日本海,,在上空實(shí)施不間斷偵察,。在此期間,MQ-4C無人機(jī)將在雷達(dá),、電子支持措施和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)方面的功能得到進(jìn)一步改進(jìn),,其后,美國(guó)海軍預(yù)計(jì)將裝備一種早期作戰(zhàn)構(gòu)型,。

  根據(jù)計(jì)劃,,美國(guó)海軍將陸續(xù)組建5個(gè)“海神信使”無人機(jī)中隊(duì),在2020年具備完全作戰(zhàn)能力,,先后部署到5個(gè)前沿基地,,從而實(shí)現(xiàn)全球部署的目的。到時(shí),,每個(gè)中隊(duì)可以根據(jù)任務(wù)要求,,在每年80%時(shí)間里,執(zhí)行每周7天,、每天24小時(shí)的持續(xù)監(jiān)視任務(wù),,覆蓋范圍達(dá)到大約2300千米。美國(guó)海軍認(rèn)為,高空巡航的MQ-4C無人機(jī)與低空飛行的P-8A反潛巡邏機(jī)之間相互配合將有效提高偵察能力,。

  擴(kuò)展任務(wù)能力

  針對(duì)BAMS計(jì)劃的發(fā)展要求,,PMA-262在2016年底決定將MQ-4C無人機(jī)的初始作戰(zhàn)測(cè)試與評(píng)估階段從2017年第四季度推遲到2020年第四季度,改變了“海神信使”無人機(jī)系統(tǒng)的采購(gòu)策略,。這一改變的主要目的是力求與MQ-4C無人機(jī)第一種作戰(zhàn)構(gòu)型的研制與交付保持同步,,這種構(gòu)型將具備“海神信使”最為重要的多情報(bào)能力。

  多情報(bào)任務(wù)構(gòu)型將使MQ-4C無人機(jī)具備搜集電子和信號(hào)情報(bào)功能,,包括傳感器和相應(yīng)支持的軟件與硬件,,后者可以處理機(jī)密、敏感和隔離的信息,。MQ-4C無人機(jī)的多情報(bào)構(gòu)型將有效擴(kuò)大現(xiàn)役P-8A反潛機(jī)所具備的海上ISR能力,,并最終取代目前執(zhí)行大多數(shù)任務(wù)的EP-3E“白羊座”Ⅱ情報(bào)搜集飛機(jī),這是美國(guó)海軍裝備MQ-4C無人機(jī)的主要目的,。

  諾格公司將針對(duì)根據(jù)MQ-4C無人機(jī)的多情報(bào)任務(wù)能力的發(fā)展需求,,著手研制和驗(yàn)證IFC 4構(gòu)型,重點(diǎn)增加信號(hào)情報(bào)載荷,,同時(shí)根據(jù)技術(shù)的成熟程度,,及時(shí)地集成一種空中防撞系統(tǒng)。

  2016年12月底,,美國(guó)海軍對(duì)IFC 4構(gòu)型進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)評(píng)審,,時(shí)隔一年后又完成了關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審。到2019年,,諾格公司預(yù)計(jì)將把2架MQ-4C原型機(jī)改裝為IFC 4構(gòu)型,,用于測(cè)試和評(píng)估有關(guān)任務(wù)載荷。除了一些額外的天線外,,MQ-4C原型機(jī)的大部分結(jié)構(gòu)保持不變,,但是需要重新布設(shè)機(jī)身內(nèi)部的線纜,以適應(yīng)從EP-3E飛機(jī)拆下來的機(jī)密任務(wù)載荷,。

  按照計(jì)劃,,諾格公司將在2020年開始交付IFC 4構(gòu)型的MQ-4C無人機(jī),配備新的信號(hào)情報(bào)載荷,,預(yù)計(jì)在2021年具備初始作戰(zhàn)能力,。借助于這些任務(wù)載荷,MQ-4C無人機(jī)在現(xiàn)代海上作戰(zhàn)中,,可以第一時(shí)間識(shí)別任何艦船發(fā)射的無線電,、雷達(dá)或衛(wèi)星通信等電子信號(hào),立即分發(fā)相關(guān)作戰(zhàn)單元,,由攻擊平臺(tái)瞄準(zhǔn),、鎖定目標(biāo),,直至摧毀敵方的海上艦船。例如,,洛馬公司的空射型AGM-158C型遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈利用來自敵方軍艦發(fā)出的各種信號(hào)進(jìn)行中段制導(dǎo),。


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