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一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略

孙峰

孙峰. 一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(2): 267-274 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0034
引用本文: 孙峰. 一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(2): 267-274 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0034
SUN Feng. Defense Strategy for Suicide Unmanned Surface Vessels Based on Sea and Air Unmanned Clusters[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(2): 267-274, 319. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0034
Citation: SUN Feng. Defense Strategy for Suicide Unmanned Surface Vessels Based on Sea and Air Unmanned Clusters[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(2): 267-274, 319. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0034

一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0034
详细信息
    作者简介:

    孙峰:孙 峰(1989-), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为无人集群

  • 中图分类号: TJ630;U644.82

Defense Strategy for Suicide Unmanned Surface Vessels Based on Sea and Air Unmanned Clusters

  • 摘要: 近期俄乌战场上自杀式无人艇的运用被高度关注, 针对反自杀式无人艇袭扰这一问题, 文中通过“无人对无人”的思想, 提出一种以无人艇、无人机等低成本平台为基础, 具备“协同赋能、自主管控、敏捷响应”的新型反自杀式无人艇袭扰概念。统筹运用多个轻量化、具备简单交互和自主决策能力的无人艇、无人机等平台, 通过分析典型自杀式无人艇能力, 研究海空协同任务分配与规划、跨平台协同侦察定位等关键技术, 构建新型侦察防御无人系统, 不仅能全天候准实时覆盖重点防御区域, 针对入侵可疑目标做到敏捷确认、即察即打, 还能拓展高价值目标的防御纵深、构建多层防御带, 应对自杀式无人艇集群的“狼群”式袭击。

     

  • 图  1  乌克兰MAGURA V5型自杀式无人艇

    Figure  1.  Ukraine suicide USV MAGURA V5

    图  2  集群编组及多层防御示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of cluster grouping and multi-layer defense

    图  3  多视角小目标融合跟踪定位技术图

    Figure  3.  Diagram of multi-view weak target fusion tracking and positioning technology

    图  4  单无人机单相机下多目标定位算法示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of multi-target localization algorithm under single drone and single camera

    图  5  坐标系位置关系示意图

    Figure  5.  Schematic diagram of coordinate system position relationship

    图  6  多平台协同感知定位区域

    Figure  6.  Perception of positioning areas of multi-platform collaborative

    图  7  作战资源组成示意图

    Figure  7.  Diagram of the composition of combat resources

    图  8  目标分配算法框架

    Figure  8.  Algorithmic framework for target assignment

    图  9  常规巡逻示意图

    Figure  9.  Schematic diagram of regular patrol

    图  10  第1波次打击示意图

    Figure  10.  Schematic diagram of the first strike

    图  11  第2波次打击示意图

    Figure  11.  Schematic diagram of second strike

    表  1  典型自杀式无人艇能力分析表

    Table  1.   Analysis of the capability of typical suicide USV

    无人艇型号 艇长/m 排水量/kg 作战半径/km 最大航程/kg 续航时间/h 最大航速/kn 通信手段 控制方式 传感器 有效载荷/kg
    半潜式 5.5 1 000 400 800 60 42 StarLink 可自主航行 光电、红外 200
    MAGURA V5 5.5 830 60 40 StarLink 可自主航行 光电、红外 320
    SEABABY StarLink 可自主航行 光电、红外 800
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    表  2  “扫描鹰”无人侦察机性能参数

    Table  2.   Performance parameters of the Scanning Eagel unmanned reconnaissance aircraft

    性能参数 参数值
    长/m 1.2
    翼展/m 3.1
    空重/kg 12.0
    最大起飞质量/kg 18.0
    任务载荷/kg 3.2
    巡航速度/(km/h) 90.0
    最大飞行速度/(km/h) 120.0
    最大飞行高度/m 4 800.0
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    表  3  第1波次打击处置统计表

    Table  3.   Table of the first batch of strike damage

    目标 是否击毁 距离防御中心距离/m
    0001 10 353.2
    0002
    0003 10 195.0
    0004 11 459.5
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    表  4  第2波次打击处置统计表

    Table  4.   Table of the second batch of strike damage

    目标是否击毁距离防御中心距离/m
    00026 623.4
    00057 284.6
    000610 777.7
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-28
  • 修回日期:  2024-04-09
  • 录用日期:  2024-04-15
  • 网络出版日期:  2024-04-17

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