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AFRL为“忠诚僚机”项目自主系统寻网络通讯技术

2017-03-17 16:00:17 来源: 海鹰资讯
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作者:北京海鹰科技情报研究所  吴洋 李磊 申超 刘都群

2017年1月,美国空军研究实验室(AFRL)发布“自主网络”征询书(RFI),旨在为“忠诚僚机”项目的自主系统寻求网络通讯技术,以期解决有人/无人作战编队的机载联网问题。

“忠诚僚机”项目由AFRL于2015年中旬发起,旨将使第五代战机(长机)的驾驶员可以对无人机(僚机)进行控制,大幅度提升美国空军的有人/无人机协同作战能力。2016年3月,AFRL发起“忠诚僚机自主性测试”征询书,要求自主系统必须能够完全实现“忠诚僚机”从一个地面站出发和完全没有专职的人员引导下来完成所有基本的战斗操作。此次“自主网络”征询书针对自主系统中的机载联网问题,寻求网络通讯技术。

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技术挑战

自主系统对延迟、带宽、可靠性及服务质量(QoS)等方面有更高的要求。自主系统的网络需求与当前需求显著不同,在未来高对抗环境中需要更高的可靠性。因此,需要发展新型网络协议,以满足自主系统的网络要求。

有人/无人作战编队需要采用拓扑结构和信息交互模式。当前的商业和军用网络协议是基于单播或受限组播信息交互样式而设计,即一个客户端只对某类信息具有单向需求。

自主系统的质量一定程度上取决于整个网络的质量。自主系统的不同之处在于信息需要从一个节点分散到尽可能多的节点。自主系统一般使用学习引擎。网络中节点的数量、质量和信息的时效性影响自主系统的性能。

自主系统受尺寸、质量、成本(SWAPC)等多方面的影响。无人、有/无人编队网络高度复杂,如五代机和小型无人系统间的联网。

技术目标

美空军重点关注应用层、传输层和网络层上的解决方案。为发展无人自主系统网络能力,需关注如下技术目标:

应用层:新的应用层协议需满足自主系统的应用需求。

传输层:在严重延迟的限制下,需具有拥挤控制的能力,最大限度的提高端对端数据传输的可靠性;在需求不同的情况下,需通过多种数据流共享资源。

网络层:多径和/或无径路由,低开销路由和网络管理,灵活的服务和准入控制,高动态环境中的路由。

链路和拓扑结构控制:用于通用和专用系统的分布式拓扑结构控制,需链路层可靠性;干扰环境下的拓扑结构灵活。

系统结构:需易于扩展,分布式容错网络互操作,多任务下可同步操作。

动态节点:根据距离和进入/离开网络等因素,网络中的节点需相互关系快速变化。

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评述

有人/无人作战编队是美“第三次抵消战略”重点发展的五大技术领域之一。“忠诚僚机”项目计划于2018年展开F-16改装型无人机与F-35战斗机配对作战测试,该项目的实施推进,将大幅度提升美国空军的有人/无人机协同作战能力。自主网络通信技术的发展,可有效满足美空军“忠诚僚机”项目对机载联网的能力需求,美空军计划五年内进行该网络的技术演示,并且正在寻找未来10到20年的长期方案。有人/无人作战编队能力的后续发展值得重点关注。

张宁宁 本文来源:海鹰资讯 作者:吴洋 李磊 申超 刘都群 责任编辑:张宁宁_NN3350
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