数字战场
二十一世纪军事装备的主要发展方向是向大规模使用电子设备和信息技术的过渡。 这些解决方案正在整个武器系列和武装部队各级组织中引入,从步兵步兵装备到全球卫星星座。
目前,几个世纪以来形成的整个军事活动领域正在发生变化。 例如,地形定向运动和天文导航已经被卫星系统GPS,GLONNAS或Galileo所取代。 这些系统由空间和地面部分组成,通过无线电连接。 空间段由几十个高轨道卫星发射器代表,地面段由配备有计算设备的特殊接收器表示。 现代接收器的尺寸允许您将它们安装在计算机机箱,便携式无线电台,双筒望远镜或激光指示器中。 使用额外的校正信号WAGE(广域GPS增强)允许高达几英寸,以提高物体定位的准确性。 通过使用具有受控CRPA辐射图案的接收天线来确保抗干扰性。
在上个世纪初发明的点对点无线电通信越来越多地被区域用户 - 基站 - 用户无线电取代,其中基站位于网络节点处,其中小区以可靠接收的形式覆盖。 这使得可以切换到在超高频范围内使用无线电信号,在视线内传播,但同时允许每单位时间比UHF或HF范围内的无线电信号传输多倍的信息。 有前景的无线电技术是CDMA-宽带传输,在总带宽中编码各个信道。 它具有类似噪声的信号频谱,支持数百个专用数据/语音通道,或组合多个通道,用于从1到5 GHz(微波)的频率范围内的流视频。
为了接收和传输到敌人控制区域的信息,使用了空间通信,包括一组低轨道卫星和可穿戴无线电台。 地球表面以上卫星轨道的低海拔有助于低信号功率和小型无线电台,这几乎与商用手机的尺寸相吻合。 卫星轨道通过地球两极可以通过整个地球表面的自信连接实现覆盖。 除了全向鞭状天线之外,用户单元还使用远程高度定向的相控阵天线,其将接收和发射的条件改善一个数量级,降低辐射功率并消除通过无线电智能检测通信会话的危险。
一个用户信道(CDMA2000-0,25填充)中的低信号功率允许您在无人驾驶飞行器(UAV)上安装基站和中继器,每个无人机在6 km的高度上占据无线网络节点之一的位置,并提供可靠的直接信号接收。区域直径xnumx km。 可以保持节点设备数量的冗余,从而确保无线电网络在通过电子战(EW)暴露于它们的情况下的稳定性,包括在辐射源上具有归位的导弹。 在空间导航和通信系统的卫星星座中使用相同的预留方法。
无线电信号的数字编码允许在一个信道中组合语音,图像和数据,后者是最广泛的信息源。 将流加密引入用户设备贬低了解密信息的可能性 - 使用微波通信,传输的数据量变得如此之大(包括流视频),加密算法如此加密,数据解密速度将与速度明显不同加密,从而使收到的信息贬值。
用户终端设备也发生了显着变化 - 它们的主要区别在于摄像机/热像仪和显示器的存在。 相机的尺寸减小到几毫米,短期内预计会减少到十分之几毫米。 视觉合成孔径系统中使用的相机转换为多镜头切面设计,例如Swiss CurvACE,无需使用光学机械设备即可提供全方位的可视性和电子图像放大。
军用用户设备的显示器正在朝着其面板的抗冲击性方向发展,以使其具有自动化命令和控制系统FBCB2的可穿戴终端的灵活性。 通过将图像分离成两个分量,显示器的进一步小型化和屏幕直接接近眼睛的瞳孔允许实现三维图像技术。 具有半透明镜头和内置摄像机,电话耳机和触摸光标的增强现实投影眼镜形式的这种设备目前由许多制造商提供,从微软到Vuzix。
同时,自动化部队指挥控制系统(ACCS)的发展方向是减少探测敌人和对他施加火力之间的反应时间,并实时收集和传播有关各级指挥和控制部队战术情况的信息。和作战车辆的船员。 通信,导航,机载火控系统(LMS)和可穿戴计算机的进步使ACCS能够专门解决军事单位,部队和编队总部的任务。 战斗系统的稳定性由信息处理和存储的网络性质确保,例如,在线战术环境一次自动形成三个层次 - 在单位指挥官的可穿戴计算机,他的下属和更高单位的指挥官。
除了机载MSA外,制导弹药还扩大了军事装备的武装能力。 它们包含基于热或可见目标特征的头部制导系统(GOS),它们已成为空空导弹和地对空导弹的组成部分,包括便携式防空导弹系统的弹药(MANPADS)。 目标与天空的良好对比有助于使用导引器在空中目标上引导导弹。 在底层表面的背景下目标识别算法的发展也使得在反坦克导弹系统(ATGM)套件中的导弹设计以及制导炮弹和导弹的设计中可以切换到寻找器的使用。 飞机 炸弹。
然而,GOS具有先天性缺陷 - 它们对光辐射光谱的可见光和热范围内的大气透明度敏感。 由于战场上空气中的大量灰尘和/或烟雾,目标通过其可见/热特征的捕获范围急剧下降。 使用目标的激光照射充满了敌人使用光电和火焰对辐射源的影响的风险。
更有希望的解决方案是惯性制导系统(SRI),它与大气透明度和完全抗噪性无关。 ISN是一组三个加速度计,位于三个相互垂直的平面上,还有一个处理器计算器。 每个加速度计由带镜子的环形光纤谐振器组成,迎面而来的激光束在这些谐振器之间传播。 相互作用,光线形成干涉图案,您可以从中确定加速度的大小。 处理器 - 计算器根据沿三个空间轴中的每一个的加速度的方向,幅度和持续时间来确定空间中的身体位置的变化。
在加州理工学院开发的SPI中,激光加速度计和处理器计算器集成在单个硅芯片中。 在其表面上绘制光学凹陷 - 凹陷的长度为20,宽度为1,深度为十分之几微米。 两个轨道沿着每个凹陷通过,其形成用于激光束的光导,以辐射强度传感器结束。 在其中一个轨道上安装测量质量。 当加速度作用下的质量偏离时,它会使轨道弯曲,从而降低辐射强度。 在处理器的帮助下分析这个数字,加速度计可以通过几个飞秒(质子直径)记录质量传递,这比已知的激光加速度计可以做到的精确度高一千倍。
惯性系统由一个微芯片组成,因此尺寸,重量和成本都很小,用于火箭推进式手榴弹,由MBDA作为个人开发 武器 步兵。 精确到几厘米的老虎手榴弹(重量450克),狙击手(重量1千克)和执法者(重量5千克)可以直接射击(距离数百米)和铰接射击(距离几公里)击中目标。 使用终端目标算法沿着最佳弹道轨迹执行手榴弹到目标的飞行。
在现代通信和导航系统发展方面积累的经验使得有可能开始向武装部队的火力参与综合技术过渡。 由雷神公司根据DARPA机构的命令实施的美国计划PCAS(持久近距离空中支援)旨在突破一般武器作战的战术。 该计划计划在2014年度完成。
新技术包括以下组件:
- 三维图像中的数字地图;
- 用于装备步兵和各种军事装备的卫星定位装置;
- 区域微波通信,集成数据,语音和图像传输;
- 使用ISN和GOS的制导弹药;
- 具有内置摄像机/热成像仪的投影眼镜,耳朵振动器形式的声学耳机(通过骨组织提供双向声音传输,无论外部噪声水平如何),触摸光标和可穿戴武器的IST中的感应数据传输连接器;
- MSA可穿戴武器;
- 实时自动化部队控制系统,具有协调战斗人员行动的功能,以及按控制级别收集和传输有关战术情况的信息。
所有战斗员都有自己的固态媒体录制的数字地图副本。 三维地图图像,包括 有关战术情况的数据,投影在眼镜的半透明镜片上,结合了地图的控制点和真实地形上的可见物体。 手动目标选择伴随着其坐标的自动确定,这使得可以产生准确的直接射击或将目标的坐标和类型传递到提供火力支持的作战装备的OMS。
MSA可穿戴武器是在带有弹道计算机的袖珍计算机的基础上制造的。 在一种情况下,具有计算机,微波调制解调器,卫星定位设备,固态存储介质和用于连接投影眼镜的端口。
以下列方式之一瞄准可穿戴武器:
- 通过将目标的视线与数字地图的投影相结合来诱导小臂,之后进行躯干的仰角和超前角的弹道计算(在移动目标的拍摄的情况下),将计算结果以精细视线的形式投射到镜片上;
- 通过将感应连接器从步兵的MSA转移到SPE,手榴弹箭头坐标和目标(以确保手榴弹沿这两个点之间的弹道轨迹飞行)的方法诱发火箭发射器,并指示仰角和超前角;
- 通过将步兵(位于前方位置)发射到发射器和目标的火箭ISN(位于关闭位置)坐标上来确定反坦克/防空导弹,以确保火箭沿着弹道轨迹通过光学火箭的ISN电缆(使用光缆)飞行。
在单一步兵OMS中实施所有类型的便携式武器的弹道计算器的功能允许您放弃在每个武器上安装电子光学瞄准具,从而显着减少武器的重量和成本。
首先,数字战场的技术允许以无人机鼓的形式组织步兵单位和陆军航空互动的新方法,并在外部负载上使用制导炸弹。 步兵部队的指挥官将能够同时扮演无人机武器的炮手和操作者的角色,在战斗区外低速巡逻。 没有飞行员驾驶舱,装甲保护和枪支武器,以及在无人机上使用炸弹而不是导弹,可以增加有效载荷。 在将步兵的坐标和类型从步兵的SLA转移到无人机的SLA之后,飞机自动切换到一组速度和高度,然后从尾部投下炸弹而不进入敌人的防空区。 炸弹在SPV的控制下以弹道飞行。 如果需要击中移动目标,则使用具有额外安装的归位单元的炸弹。
在最终版本中,数字战场技术完全说明了战术部队与旅的联系中地面部队的行动性质,仅将步兵的侦察和制导功能以及飞机打击的功能留在了步兵之后,后者充当了携带高精度武器的平台。 在城市环境中进行战斗时,将使用制导火箭榴弹作为步兵的主要打击手段。 结果是 坦克 部队将摆脱突击枪的任务,将能够集中精力在敌方防御深处的机动行动上。 取得胜利的主要因素将是火力,而不是人力和设备的数量优势。
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