为什么当研究人员对无人机作战作战机进行控制时,不能将无人机作战作战机视为质点??

美国陆军无人机作战能力发展解析--《军事文摘》2016年21期
美国陆军无人机作战能力发展解析
【摘要】:正自海湾战争将无人机正式投入作战以来,美国陆军无人机在信息搜集、侦察预警、目标捕捉等方面正发挥着越来越重要的作用。此后历次局部战争或军事行动中,无人机的能力和任务进一步拓展,成为战场上不可或缺的力量,并赢得了"陆军之眼"的美誉。从伊拉克到叙利亚打击"伊斯兰国",无人机已经成为美国陆军的左膀右臂。美国陆军无人机在运用之初,主要通过快速搜集、处理、分发情报信息支援部队作战,经过二十多年的发展,美国陆军无
【关键词】:
【分类号】:E926.3【正文快照】:
自海湾战争将无人机正式投入作战以来,美国陆军无人机在信息搜集、侦察预警、目标捕捉等方面正发挥着越来越重要的作用。此后历次局部战争或军事行动中,无人机的能力和任务进一步拓展,成为战场上不可或缺的力量,并赢得了“陆军之眼”的美誉。从伊拉克到叙利亚打击“伊斯兰国”
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京公网安备75号学案1质点参考系和坐标系;题组一质点的理解;1.关于质点,下列说法中正确的是();A.质点是一个理想模型,实际上不存在;B.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的;C.凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,;D.如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关;解析质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在;2.下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为
学案1 质点 参考系和坐标系
题组一 质点的理解
1.关于质点,下列说法中正确的是(
A.质点是一个理想模型,实际上不存在
B.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的
C.凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,皆不能看成质点
D.如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体看成质点 答案 AD
解析 质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.
2.下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是(
A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C.跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时
3.下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是(
A.体积小的物体都能看成质点
B.质量巨大的物体都不能看成质点
C.研究“神十”和“天宫”对接过程时,“神十”和“天宫”可视为质点
D.研究“嫦娥三号”的奔月路线时,“嫦娥三号”可以视为质点
解析 体积虽小,但其体积对所研究问题的影响不能忽略时,不能看成质点,A错;质量巨大但形状和体积对研究问题无影响或影响可忽略不计时,可视为质点,B错;“神十”和“天宫”对接时,要准确知道两对接机构的准确位置及其位置关系,故此时“神十”和“天宫”不能看成质点,C错;奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置,形状和大小对所研究问题几乎无影响,可视为质点,D正确.
4.日丁俊晖在2013世界斯诺克上海大师赛决赛中顺利问鼎,首夺上海大师赛冠军.下列关于台球的说法中正确的有(
A.因为台球比较小,所以一定可以把它看做质点
B.丁俊晖在击球时可以把台球看做质点
C.解说员在解说进球路线时可以把台球看做质点
D.丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看做质点
解析 物体能否看做质点,要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用,故A错;丁俊晖在击球时,需要考虑球的旋转情况,因此不能把台球看做质点,故B错;而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹,因此可以把台球看做质点,故C对;而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响,因此不可以把台球看做质点,故D错.
5.日13:00时许.由中航工业沈阳飞机设计研究所设计的“利剑”无人作战攻击机,在西南某试飞中心成功完成首飞.下列可将“利剑”无人作战攻击机视为质点的是(
A.研究人员测试无人战斗机的飞行速度时
B.研究人员观察无人战斗机飞行姿式、测各项技术参数时
C.研究人员确定无人战斗机位置时
D.研究人员对无人战斗机进行控制时
解析 观察无人战斗机飞行速度或确定其位置时,无需考虑其形状和大小,可将其看成质点,
A、C正确.而观察无人战斗机飞行姿式或进行控制时,都必须考虑其形状和大小,不能看成质点,B、D错误.
题组二 参考系与相对运动
6.关于参考系的选取,下列说法中正确的是(
A.研究物体的运动,必须选定参考系
B.描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的
C.研究地面上物体的运动时,常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系
D.参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体
解析 描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的,但对于不同的参考系,物体的运动情况往往不同,实际选取参考系时,应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行.
7.我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系而言的,下列说法正确的是(
A.我们说“太阳东升西落”,是以地球为参考系的
B.我们说“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的
C.我们说“同步卫星在高空静止不动”,是以太阳为参考系的
D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客是以火车或他自己为参考系的
解析 “太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言,是以地球为参考系的,所以A正确;“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的,所以B不正确;“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的,是以地球为参考系的,所以C不正确;火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,是以火车或他自己为参考系的,所以D正确.
8.国庆长假期间,小马和同学乘火车旅行,他乘坐的火车在某火车站停靠时,另一列货车正好也停靠在车站,小马正好奇地看着货车时,发现自己乘坐的火车在“后退”.疑惑间他看到了车站的站牌,发现自己乘坐的火车并没有运动,而是货车向前方开动了.小马和同学就这个话题进行了讨论,下列说法中正确的是(
A.小马发现自己乘坐的火车在“后退”是以向前开动的货车为参考系
B.发现自己乘坐的火车并没有运动,是以车站的站牌为参考系
C.选取不同的参考系,对物体运动的描述往往是不同的
D.参考系必须选取地面
9.如图1所示,
飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞
飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
C.研究物体运动时不一定要选择参考系
D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的,A错,B对;研究物体的运动一定要选择参考系,C错;参考系的选择具有任意性,D错.
10.甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶,已知甲车运动得比乙车快,则下列说法正确的是(
A.以甲车为参考系,乙车在向东行驶
B.以甲车为参考系,乙车在向西行驶
C.以乙车为参考系,甲车在向东行驶
D.以乙车为参考系,甲车在向西行驶
解析 以地面为参考系,甲、乙两车都向东运动,且甲运动得较快.若以甲车为参考系,乙车后退,即向西运动;若以乙车为参考系,甲车向前,即向东运动.
11.甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面运动可能出现的情况是(
A.甲向上、乙向下、丙不动
B.甲向上、乙向上、丙不动
C.甲向上、乙向上、丙向下
D.甲向上、乙向上、丙也向上
解析 电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系.甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动.同理,乙相对甲在向上运动,说明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲更快.丙电梯无论是静止还是在向下运动,或者以比甲、乙都小的速度向上运动,丙中乘客看见甲、乙两架电梯都会感到甲、乙是在向上运动.
题组三 坐标系的建立及其应用
12.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:
(1)请在x(2)质点在哪个时刻离坐标原点最远?此时刻它离坐标原点的距离为多大?
答案 (1)如图所示.
(2)t=4 s时离坐标原点最远,距离为7 m.
13.如图2所示,
一条绳子长1.5 m,放在高0.8 m的桌子上,有一部分悬在桌外,留在
桌面上的部分长1.2 m,以地面上的一点O为坐标原点,竖直向上为
正方向,求绳的最低端的坐标.
答案 0.5 m图2
解析 由题图可知,悬在桌外的绳长为
O′B=1.5 m-1.2 m=0.3 m
B点到O点的竖直距离为
OB=OO′-BO′=0.8 m-0.3m=0.5 m
若以O点为坐标原点,竖直向上为正方向,以1 m为单位长度,则B点的坐标为0.5 m.
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当前位置:&>&&>& > 美军无人机在伊拉克战场的作战运用及启示
多无人机协同作战技术 美军无人机在伊拉克战场的作战运用及启示
第三届无人机大会征文美军无人机在伊拉克战场的作战运用邹金和91362部队,宁波315021 摘
简要分析了伊拉克战场的特点,总结了美军在伊拉克战争中使用无人机的主要特点及暴露出的问题,在此基础上提出了对我无人机发展的几点启示。关键词
作战运用 无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机初次应用于战争是在20世纪60年代的越南战争,在以色列贝卡谷地战役中一鸣惊人,海湾战争中无人机大显身手,特别是进入新世纪以来的阿富汗战争和伊拉克战争中关于无人机的作战运用已日趋成熟。我军无人机发展正处于初步阶段,研究美军无人机在伊拉克战争中的作战运用及其特点对于我军无人机的作战使用、发展思路以及如何抗击敌无人机,具有十分重要的现实意义。1
伊拉克战争的特点1.1
军事力量悬殊,装备性能差别大美军经济力量雄厚,部队信息化、机械化程度高,行军速度快,作战半径大,打击力量强。伊方经过多年经济制裁,经济、军事力量薄弱,部队装备落后,明显处于劣势。1.2
战场纵深短,地势易攻难守伊拉克国土约44万平方公里,地势比较平坦,地点显得狭小,不利于大部队的隐藏和转移,便于机械化部队实施攻击。1.3
游击战为主、阵地战为辅整个伊拉克战争中很少见到大规模的部队阵地战,伊拉克采用的方法是化整为零,军人脱下军装,乔装成平民百姓,组成最多8-10人的小分队独立作战,装备有狙击武器、火箭筒及机枪,开展城市游击战。1.4
结合恐怖袭击,影响美军心理这是当今世界弱势一方经常采用的方法,全民皆兵,在美军的后方不断实施恐怖袭击,通过影响美军官兵的心理取得一定的效果。12
美军在伊拉克战场的无人机作战运用特点美军在伊拉克战场上使用了十几种无人机,约 90多架,这一数量是阿富汗战争时的三倍多。机型主要包括陆军的“猎犬”、“指针”和“影子200”无人机,海军陆战队的“龙眼”和“先锋”无人机,空军的“全球鹰”和“捕食者”无人侦察机。另外,还包括其他几种小型的无人机系统,用于支援特种作战需求。其中“龙眼”、“银狐”和“影子200”是首次投入实战,主要担负侦察、监视、目标指示、效果评估、联合攻击等任务。尽管美国的无人机数量有限,但这些无人机在对伊作战中却发挥了很大作用。如全球鹰”无人机在巴格达上空执行了数次作战任务,并搜集了3700多幅图像。鉴于无人机在以往伊战中取得了辉煌战绩,美国防部预测未来10年花100亿美元买无人机,是上世纪90年代在无人机上花费总额的3倍。下面就美军在伊拉克战场中无人机的作战运用做一简要分析。2.1
技术设备高端先进,集侦察、监视和目标定位功能于一体近几场局部战争证实,仅靠天基监视系统和有人驾驶侦察飞机还不能满足指挥员对连续不断的、急需的以及对战场态势感知的信息需求,而美军无人侦察机恰好可以填补这一空白。美军无人侦察机的航迹精度、目标发现及识别概率、跟踪定位精度、夜间侦察能力和续航时间都很高。在战场上,美军无人侦察机能为指挥官提供实时的图像情报、电子情报和视频流,并能直接为有人驾驶作战飞机提供目标定位服务。另外,美军无人机通常也用于监视敌军动态或执行战场损伤评估等任务。2.2
打击功能凸显,侦察打击一体化侦察与打击的一体化是指将侦察监视系统与武器系统有机地结合起来,构成一个合理的整体,以尽可能地缩小发现目标与打击目标之间情报传输和信息反馈的信息差、时间差,以最快的速度摧毁目标。美军无人机具有辐射信号弱、机动性好等特点,可以对敌方目标实施近距离侦察,并且可以投掷精确制导弹药对敌方目标实施近距离精确打击。在伊拉克战争中,“捕食者”曾经圆满地完成了两次打击任务:一次是击毁了一辆伊军导弹防空车,另一次是摧毁了巴格达闹市区的一座圆盘式卫星电视天线。伊拉克战争后,美军对“捕食者”无人机进行了改进。改进后的“捕食者”无人机所能携带的“海尔法”导弹由原来的2枚增至8枚。另外,美陆军于 2002年10月完成了用“猎人”无人机发射“智能反装甲弹药”的实验,并计划于2005年投入战场使用。2.3
强化一体化作战,与有人驾驶战斗机、武装直升机混合编组、协同作战美军认为,各种武器平台都有各自的优点和局限性,如果能把它们各自的优点有机地组合起来,互相取长补短,就能形成一个有机的作战整体。因此美军一直希望无人机能够在战场上扮演一种综合性的角色,将无人机与有人驾驶飞机混合编组来执行战斗任务,以弥补有人驾驶战斗机侦察能力较弱的缺陷。“捕食者”飞机统一由 2AC-130武装直升机发出的信号控制,在识别目标后将信号传输给作战区内的战斗机,再由战斗机向目标投掷炸弹。 “捕食者”上的摄像机将数据传输给地面上的无人机操作员,再由操作员通过无线电将信息发送给美英联军。美陆军还将无人机与AH-64“阿帕奇”武装直升机配合执行作战任务:由无人机突入目标区域上空对目标实施侦察定位,并将探测到的目标视频信息直接传送给“阿帕奇”武装直升机,这样后者不用进入目标上空就能完成对目标的定位从而快速完成“定位--打击”步骤。2.4
执行反恐任务,支援特种作战无人机能为特种作战部队提供特种作战支援。在伊拉克战场上,美军就使用无人机为特种部队提供特种作战支援,“捕食者”无人机为特种作战飞机及地面特种部队传输了大量重要的侦察图像情报。2.5
一机多用,遂行空战格斗任务随着空战武器和一体化防空系统的飞速发展,美军方认识到靠有人驾驶飞机遂行空中格斗任务容易造成飞行员的伤亡,战争损耗与政治风险将难以承受。因此,美军正在进行为现有的无人机加装用于空中格斗的传感器和武器系统的试验。在不久的将来,空战战场上的美军无人机将很有可能执行与战斗机同样的空战任务。据相关报道,在伊拉克战争中,一架美军的“捕食者”无人机在空中遭遇一架伊军的米格战斗机,几乎在后者击落前者的同时,前者通过发射一枚“毒刺”空对空导弹击落了后者,最后双方在空中“同归于尽”。这一无人机与战斗机空中格斗的雏形大大地鼓舞了美军进行无人机空中格斗的研究。目前美军处于研发中的“战斗无人机” 既能进行空中格斗,又能对压制和打击敌防空兵器。3
美无人机在伊拉克战争中暴露出的问题3.1
防护能力弱,战场生存能力较差由于无人机是依靠“后方”地面人员进行超视距遥控,操作人员对战场的感知主要是靠卫星提供的视频图像,这不可避免地会导致操作人员对战场感知能力弱,操作滞后,应变能力差,所以无人机容易被敌方探测系统发现且击落。另外,美军为了让无人机适应更多种类的任务,在无人机上加载越来越多的传感器和武器系统,从而使无人机造价不断攀高。由于无人机的造价越来越昂贵,将使效费比大大降低,在作战运用上将出现美军将因害怕损耗而减少使用率的情况。3.2
操作手法不当,抑制了作战效能的发挥无人机在操作中要受到不良航空飞行倾向以及指挥、控制的影响和约束。所谓的不良航空飞行倾向是指由于无人机的操控者大多是已经习惯在空中驾驶飞机的飞行员,当他们在地面对无人机进行操作控制时,其一些在空中的习惯性飞行驾驶意识会给无人机的飞行带来干扰。3.3
遭遇通信“瓶颈”,情报实时传送较为困难无人机主要是通过卫星通信传输视频信号和雷达图像信号操控的,通信效率要 3受通信带宽的限制。当有多个无人机同时传输信息时会经常发生网络拥塞,这在一定程度上影响了情报处理和分发的速度,使战场信息的传递和处理不能达到实时的要求,进而降低了战场指挥员对战场情况的反应和处置速度。3.4
空中交通管制难度增大随着无人机的数量的增加,空中交通的无序和电磁信息的拥堵都成了一个问题。有许多无人机与有人机擦肩而过的事故发生过。据报道,一个小型的陆军“大乌鸦”侦查无人机撞到了飞行的OH58D其欧瓦武装侦查直升机上,虽然没有造成人员受伤和直升机的严重损坏,但是引起了人们对飞行安全问题和空中交通管制的忧虑。美军针对此次事故采取措施建立更严格的空中管理,并给小型无人机配备强光手电从而其它飞机提前规避。4
美军无人机的作战运用对我无人机发展的启示在伊拉克战争中,美军部署的无人机配合空中的50多颗军用卫星和征用的多颗商业卫星,以及E-3,E-8预警机,形成了空天地一体的全维信息优势。这场战争实现全天候的侦察,对伊拉克军事部署及调动情况一览无余,从而使美军各级都能适时掌握第一手情报。战争伊始,美军便通过无人机系统,对伊军的战场进行全方位扫描,从而掌握了战场的信息主动权。在整个战争中,美军又通过无人机实现了战场信息的实时传输,实现了信息向作战能力的迅速转化。我们应该从这场战争中得到一定的启示,对于我军的无人机发展方向也有一定的借鉴作用。4.1
开发全天候、高分辨率的任务设备由于雷达技术、光电技术和数字技术的飞速发展,未来无人机机载任务设备的性能将有质的飞跃,探测距离大幅度增加、灵敏度更高、分辨率更细、重量更轻、体积更加小型化。因此应加强无人机机载侦察雷达、高性能光电/红外传感器、通信情报侦察系统、电子干扰等关键设备的研发。4.2
开发小型化、隐型化的飞机平台无人机设计应朝小型化、隐形化方向发展,在减小飞行器平台的基础上,飞行器的设计上也应采用隐形外形设计技术,采用隐形材料技术,减小被雷达、红外和噪音探测设备发现的概率,以提高无人机战场生存能力。4.3
开发标准化、通用化的地面控制系统在无人机地面控制站的开发中,应避免“烟囱式”发展模式所带来的弊病,努力实现地面控制系统的标准化、通用化,实现军种间、兵种间的互通,从而实现利用同一地面站来控制不同型号的无人机或用不同的地面终端来接收同一无人机数据的目的。4.4
开发网络化、集成化的指挥作战平台未来战争是装备体系之间的对抗,是以信息互通、系统集成为重点的“网络中心战”。通过网络化、集成化发展,提高各类无人作战平台之间以及与有人作战平台 4之间的信息搜集、传输、处理和综合应用能力,实现战场态势迅速感知、资源共享以及各种武器平台之间的协同作战, 是满足未来战争的迫切需要。 参考文献[1] 甄云卉,路平
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