介绍了项目的背景和无人机传感器的技术特点,并对技术的发展进行了分析。析了美国空军实验室在该项目技术管理中采用的策略,以供无人机技术人员和管理人员参考,SensorCraft的发展历史和发展策略具有重要意义。于无人机行业的后来者来说,这是极为重要的参考。SensorCraft是美国空军实验室(AFRL)在2000年左右提出的未来作战能力关键技术研究的关键点,其目的是开发一种高空,恒温阀芯长续航力的机载ISR平台(哈尔(HALE)它会完全取代预警飞机E吗? 3和地面侦察机E? 8积极服役于美军,并将在未来的美军世界感知系统中扮演空芯的角色。球感知系统将空气,天空和地球的所有SRI装置有机地集成在一起,其技术架构远远超出了信息融合的概念,并达到了自动集成:目标是显着提高传感器的整体性能,并识别伪装,秘密和误导性目标,因此,除了其出色的检测功能外,SensorCraft还可以与太空装置进行多点静态协调并可以从地面传感器[1]获取数据。AFRL要求SensorCraft能够对传感器进行全方位360°检测;并要求将AMTI(空中移动目标检测)与预警飞机E相比至少提高30 dB? 3活跃;与E地面侦察机相比8主动GMTI(地面上移动目标的检测)将[2]至少提高12 dB。计划的关键应用方向是对时间敏感目标进行监视,侦察和消防控制。

SensorCraft概念中,首次体现了集成传感器和无人机设计的想法。的设计理念要求在传统飞机的设计中刺破传感器的辅助状态,并在系统的系统设计过程中将传感器性能作为全局设计约束。

人机飞行性能和传感器性能的完整系统级设计,包括雷达,天线,数据链路,电子监控设备等。功能性结构组件中,得益于飞机空气动力学结构的设计,最终实现了“无人驾驶传感器”和“手工制造”传感器的实现(3)。传统的ISR无人机相比,SensorCraft在初始设计阶段便与ISR负载紧密互动,这可以消除飞机平台本身对ISR负载性能的负面影响。大的措施。常情况下,机载天线的布局会受到安装方法,结构强度,密度等多种限制,并且尺寸往往限制在一定范围内。于良好的空气动力学特性,SensorCraft使用许多符合传感器的技术来使天线穿过机器。翼根据机翼的内部布置,机翼保证了其结构刚度,并且其下水口可以等于机翼的表面,因此动力开启产品天线可以至少增加一个数量级,从而使雷达性能最大化。过收集过去几年的相关SensorCraft报告,总结了其技术发展的基本背景,如图1 [1,4-5]所示。
一阶段是1993年至1997年,这是兼容天线技术的初始阶段。这个阶段,AFRL已经对发展前景以及兼容天线技术的应用潜力进行了初步评估。二阶段是从1997年到2000年,这是兼容天线技术的应用阶段。容的天线技术已应用于以“ GlobeHawk”和“ Predator”为代表的新一代无人机。此基础上,以传感器为核心,采用顺应性天线技术并具有360度检测能力的无人驾驶飞机,用于预警和探测的概念已开始普及。逐渐成熟。三阶段是2000-2004年,这是可行性研究和概念评估的阶段。如2003年“ X波段天线网络”和2004年“减少连接机翼的原型”这两个项目所示,AFRL从网络技术的两个方面实现了传感器无人机的可行性。空平台和技术。步检查。四阶段是从2004年至今,这是工程开发阶段。从SensorCraft项目正式启动以来,波音公司和诺斯罗普·格鲁曼公司这两家军事巨头已经开始正式介入。音公司使用连接机翼的配置来满足360°全向检测的要求;诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)使用雷达天线技术,凭借成熟的机翼配置可以从“ Endfire”侧发射电磁波,从而实现360°全向探测。1列出了波音和诺斯罗普·格鲁曼公司解决方案的基本参数表(2007年数据)。据这些数据,波音机翼安装平台已完成风洞缩减模型测试。2009年占4%,并验证了项目中使用的先进CFD技术(计算流体动力学),它是监测平台。析和优化构成基础。外,符合X波段和对应于连接翼的布置的C波段的天线蒙皮技术已基本进入技术开发阶段。2004年,诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)对机翼布局降低12%的机翼布局模型进行了风洞试验,以解决动态气动弹性稳定性问题。果表明,新的各向异性设计可以将临界爆破载荷降低50%,将临界浮起速度降低22%。

AFRL在2007年宣布:“ Endfire”组件已完成5×5单元模具的制造,这些模具具有几种不同的结构形式,并且正在测试相关的电气和结构特性;此外,还对20ft×20ft的工程样品进行了处理。待更详细的技术可行性评估,并最终确定其作为机翼训练的可行性。外,集成到UHF(甚高频)和VHF(超高频)结构中的兼容天线技术已进入技术实验阶段。然,两个主要承包商在技术进步方面都有自己的优势。音解决方案的传感器技术非常成熟,连接机翼安装平台的进度相对较慢;诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)的机翼安装平台相对成熟,“ Endfire”传感器技术刚刚进入技术评估阶段。据美国空军的2009财年计划,SensorCraft的官方服务期限定为2015年至2017年。目前的角度来看,该项目计划进展顺利。上面提到的SensorCraft开发过程的分析中不难看出,AFRL在开发过程中显示了“大胆假设和仔细验证”的指导思想。术定位和推广。
提议的用于天线技术的“智能蒙皮技术”符合“空中感应器”的清晰概念,到空中“感应器是无人机”,然后在该项目正式启动时,不仅体现了直接建议AFRL对技术发展的方向,也显示出它对技术发展过程的良好理解。外,“智能皮肤结构”项目结束时和“ SensorCraft”项目正式发布之前的两次技术评估充分反映了他对新技术的谨慎态度。传感器无人机项目的最新进展来看,这一发展策略无疑是成功的。际上,这种发展策略是对美国军方多年来开发无人机项目的经验的总结。初,美军在开发无人机系统时经常遇到问题,这常常导致计划外项目的失败。年来,近百个无人机项目已成功为少数用户提供了服务。查各种无人机计划中的问题,这些问题主要是由以下相关因素引起的。先,计划经理低估了技术难度,经常在严格的成本要求下提出过高的指数要求,最终导致持续超支和项目结束。管经常认为无人机只是低成本设备的简单集成,与RC飞机没有太大区别。实际上,将引擎,传感器,软件,通信链接,数据链接和航空电子设备集成到一个很小的机体中,同时确保其成本低于有人驾驶战术飞机的成本,本身就是一个巨大的工程挑战。次,无人驾驶飞机计划有一种严重的“需求分配”趋势。主要意味着自从无人机项目开始开发以来,用户一直在对该系统添加越来越多的要求,直到在技术上完全不可行为止。于对第一个问题的考虑,AFRL在项目中引入了几种评估机制,分别在项目前进行了技术可行性评估,在项目开始时对技术成熟度进行了评估,对项目进行了评估。
户操作以及在项目中期和结束时组织的军事用途评估。然,多种评估机制有效地控制了系统开发的风险并增加了项目的可行性。研究第二个问题的基础上,AFRL并未对无人机系统设置严格的性能指标要求,而只是定向性意见,这有利于企业家展示其潜力各自的技术;在开发过程开始时介绍实际用户,评估系统以确保其性能满足最终用户的需求;此外,通过建立系统的战斗原理,用户被限制为增加新要求的可能性[6]。避免了“需求扩散”。SensorCraft是未来美国军事全球感知系统的主要节点之一,其发展方向代表了无人机载预警检测技术的未来。时,作为近几年美国无人机计划平稳运行的缩影,SensorCraft的发展历史和发展策略对落后者具有极为重要的基准意义。人机。

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