光纖無人機(jī)知多少

　　光纖無人機(jī)知多少

　　■劉一澳 余勵(lì)飛　　

光纖無人機(jī)。

　　據(jù)外媒報(bào)道，在近期的地區(qū)沖突中，一名作戰(zhàn)人員剪斷了一架飛行中的無人機(jī)尾部拖曳的細(xì)線后，這架無人機(jī)瞬間失控撞向地面并爆炸。

　　在無線通信技術(shù)早已廣泛使用的今天，為何還會(huì)出現(xiàn)這種尾部拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的細(xì)線的無人機(jī)?事實(shí)上，這并非普通的連接線，而是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓鈱?dǎo)纖維。這種采用“有線”設(shè)計(jì)的無人機(jī)，正是近年來頻頻亮相的光纖無人機(jī)。

　　用光纖傳輸信號(hào)

　　光纖無人機(jī)的出現(xiàn)并非偶然，而是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上攻防升級(jí)的產(chǎn)物。隨著射頻通信技術(shù)與無人技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無人機(jī)一度迎來了發(fā)展的“黃金期”。與此同時(shí)，針對(duì)傳統(tǒng)通信鏈路實(shí)施的電子干擾、信號(hào)劫持等技術(shù)也迅速發(fā)展。在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中，無人機(jī)常常面臨圖像中斷、GPS信號(hào)丟失，甚至控制權(quán)被接管等風(fēng)險(xiǎn)，作戰(zhàn)效能大打折扣。如何確保無人機(jī)在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中的安全，成為擺在軍事技術(shù)人員面前的一道難題。在這一背景下，光纖無人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

　　光纖，即光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，是一種由玻璃或塑料制成、用于傳導(dǎo)光波的柔性透明纖維。光纖具有“光的全反射”特點(diǎn)，光信號(hào)在纖芯與包層構(gòu)成的通道內(nèi)經(jīng)過不斷反射，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低損耗傳輸。光纖無人機(jī)巧妙地將光纖這一特點(diǎn)與無人機(jī)結(jié)合，解決了傳統(tǒng)無人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上面臨的許多難題。

　　光纖無人機(jī)由無人機(jī)、裝有光纖的線桶和光電轉(zhuǎn)換器組成。普通光纖無人機(jī)的最大飛行高度達(dá)5000米，飛行距離通常在10千米以內(nèi)，特定條件下可增至40千米，最快飛行速度120千米/小時(shí)左右，飛行時(shí)間10至49分鐘，可攜帶1至2千克爆炸物。當(dāng)光纖無人機(jī)升空后，其攜帶的光纖不斷放出。無人機(jī)拍攝的高清畫面通過光纖以光信號(hào)的形式回傳，經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換后，再反饋給地面操控人員。

　　抗干擾能力強(qiáng)

　　光纖無人機(jī)的突出優(yōu)勢(shì)，在于擁有較高的抗電磁干擾能力和信號(hào)密閉傳輸能力。由于采用光纖作為傳輸通道，光纖無人機(jī)能夠免受種種電子干擾威脅。這意味著在戰(zhàn)場(chǎng)上光纖無人機(jī)能夠抵近對(duì)方高價(jià)值目標(biāo)，如指揮所、防空導(dǎo)彈陣地等進(jìn)行打擊。相比之下，傳統(tǒng)無人機(jī)一旦靠近這些重要目標(biāo)，遭到對(duì)方電磁干擾或摧毀的可能性較大。國(guó)外相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，光纖無人機(jī)在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中能生存近12小時(shí)，普通無人機(jī)遠(yuǎn)不及此。另外，由于光信號(hào)在封閉的光纖通道內(nèi)進(jìn)行傳播，不會(huì)受到阻隔或被截獲，因此光纖無人機(jī)具有較強(qiáng)的通聯(lián)能力和隱蔽作戰(zhàn)能力。戰(zhàn)場(chǎng)上，后方操控人員可以操控光纖無人機(jī)從建筑物的窗戶、裝甲車通風(fēng)口等低空刁鉆角度發(fā)起隱秘攻擊，進(jìn)行“破窗”“鉆洞”式打擊。這種“難以斷聯(lián)、隱身行動(dòng)”等特性，使得光纖無人機(jī)在拔除敵方關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、撕開防線缺口等戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)中發(fā)揮重要作用。

　　光纖無人機(jī)的另一優(yōu)勢(shì)，與光纖通信的高帶寬特性緊密相連。相比帶寬較窄的無線電通信鏈路，光纖能夠同時(shí)傳輸多路數(shù)據(jù)，提供清晰流暢的視頻畫面，使操控人員能清楚地分辨出坦克真?zhèn)?、隱蔽的士兵等，提升對(duì)目標(biāo)的識(shí)別準(zhǔn)確性，減少因誤判造成的彈藥浪費(fèi)或戰(zhàn)機(jī)錯(cuò)失。此外，光纖以較低的數(shù)據(jù)延遲確保操控人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無人機(jī)的精準(zhǔn)操控。

　　航程有限機(jī)動(dòng)性弱

　　光纖無人機(jī)雖具備較強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，但也存在明顯的使用局限。其身后拖曳的長(zhǎng)長(zhǎng)的光纖是其弱點(diǎn)所在。

　　航程有限。光纖可以做到極細(xì)極輕，帶有包裹層的光纖直徑約0.5毫米，5千米長(zhǎng)的普通光纖僅重60克左右，但左右距離有限。目前，普通光纖無人機(jī)的作戰(zhàn)距離在10至40千米，這意味著光纖無人機(jī)僅能作為一種戰(zhàn)術(shù)武器，用于對(duì)前沿陣地的近距離精確打擊，難以執(zhí)行縱深更廣的戰(zhàn)略任務(wù)。

　　空中機(jī)動(dòng)性不強(qiáng)。光纖可以承受較大的拉力和機(jī)械張力，但不可彎折。當(dāng)光纖無人機(jī)在空中進(jìn)行急速盤旋、大角度翻滾等復(fù)雜機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，無人機(jī)身后的光纖會(huì)纏繞、受損甚至斷裂。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)光纖無人機(jī)轉(zhuǎn)彎角度超過120度時(shí)，光纖極易折斷，從而增大失控風(fēng)險(xiǎn)。另外，當(dāng)光纖無人機(jī)在茂密的叢林、高樓林立的城市或遍布障礙物的復(fù)雜地形下飛行時(shí)，光纖也極易被掛斷。這就要求操控人員在規(guī)劃飛行路徑時(shí)盡量選擇開闊、無障礙區(qū)域，而這無疑增加了操控難度，也限制了光纖無人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)靈活性。

　　以上不足同時(shí)也提供了針對(duì)光纖無人機(jī)的反制思路。例如，可以部署高能激光武器系統(tǒng)直接燒灼可疑區(qū)域內(nèi)的光纖，使光纖無人機(jī)瞬間“失聯(lián)”。還可以利用其他無人機(jī)平臺(tái)搭載類似刀片等銳物，對(duì)光纖無人機(jī)后面的拖曳光纖進(jìn)行破壞。再比如，普通無人機(jī)可以繞到光纖無人機(jī)背后，用機(jī)載螺旋槳將光纖切斷，使其墜毀。還可以利用反無人機(jī)網(wǎng)或高強(qiáng)度黏合劑，通過物理方式纏繞、黏住光纖無人機(jī)機(jī)體，致其失控。

　　光纖無人機(jī)作為戰(zhàn)場(chǎng)上的新銳裝備，為現(xiàn)代電子戰(zhàn)提供了全新的非對(duì)稱作戰(zhàn)思路。隨著光纖材料技術(shù)、自動(dòng)放線技術(shù)和智能化飛控技術(shù)的發(fā)展，光纖無人機(jī)能否在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮更大作用，需要進(jìn)一步觀察。