无人机机载武器对目标打击成功率的影响因素探究

无人机机载武器对目标打击成功率的影响因素探究

原创

赵兴

中国军融智库

2025年06月02日 17:49

北京

64人

无人机机载武器对目标打击成功率的影响因素探究赵兴

【摘要】无人机机载武器打击成功率直接关系到作战效能。通过分析无人机机载武器对目标打击过程中的关键环节,识别影响打击成功率的主要因素,包括气象环境条件、目标特征、武器性能、打击决策和人为操作等。针对这些影响因素,采用系统工程方法建立评估模型,提出提高打击成功率的技术措施和优化方案。通过探讨,准确把握这些影响因素并采取相应对策,能够显著提升无人机机载武器的打击精度和作战效能。

【关键词】无人机｜机载武器｜打击成功率｜影响因素｜系统工程

随着现代战争形态的演变,无人机作为重要的作战平台日益凸显其优势。机载武器打击能力是无人机系统的核心作战能力之一,其打击成功率直接决定作战任务的完成质量。影响打击成功率的因素错综复杂,涉及气象环境、目标特征、武器性能等多个方面。深入研究这些影响因素之间的关联性和作用机理,对于提升无人机作战效能具有重要的理论意义和实践价值。通过建立科学的评估体系,可为无人机机载武器的战术运用和技术改进提供依据。

一、外部环境因素分析

影响无人机机载武器打击成功率的外部环境因素包括气象条件、地理环境、电磁环境等，如图1所示。气象环境是影响无人机机载武器打击成功率的关键因素。强风条件下，无人机平台姿态稳定性降低，导致瞄准精度下降；暴雨、大雪等降水天气影响机载光电设备成像质量，降低目标捕获概率；低云、雾霾等能见度不良天气制约打击距离，影响武器投放时机判断。温度变化引起弹药性能参数偏差，湿度变化影响火工品可靠性。地理环境因素主要体现在地形地貌、障碍物分布对打击效果的制约。山地、丘陵等复杂地形增加了无人机航路规划难度，影响打击航线选择；高大建筑物、树木等障碍物易造成雷达信号遮挡和多径效应，干扰目标跟踪定位精度。电磁环境制约无人机机载武器打击效能。强电磁干扰影响无人机通信链路稳定性，导致指控信号中断；复杂电磁环境造成机载雷达、制导设备性能下降，降低制导精度；敌方电子对抗手段可能导致导航、定位系统失效，影响打击航路保持和目标定位。定量评估外部环境因素对打击成功率的影响程度，对提升无人机机载武器作战效能具有重要意义。

图1 外部环境因素对打击成功率影响程度雷达

二、系统性能影响分析

（一）制导系统性能

制导系统是决定机载武器打击成功率的核心系统。比如TS20巡航导弹制导系统采用惯性导航+GPS(或北斗)+地形匹配复合制导模式。该导弹气动布局类似滑翔机，在投放后可展开折叠弹翼，总重量约150千克，实现1000公里射程。制导系统配备小型涡喷发动机，在维持滑翔条件下同时维持高度，实现了射程的几何级增长。导弹具备数据链功能，能将收集的沿途信息与目标信息实时回传至载机，可长时间在目标上空盘旋，实现边搜索边攻击模式。打击过程中，先通过惯性导航系统给出目标概略位置，结合GPS定位和地形匹配持续修正导航误差。该型导弹采用先进的目标识别算法，具备自动跟踪、连续计算目标运动轨迹、连续测算射击诸元等功能，可实现对地面静止和运动目标的精确打击。制导系统的工程化设计充分考虑了系统可靠性和环境适应性，确保在复杂战场环境下稳定工作。值得注意的是，在实际打击任务中，对地攻击时需要配备主动雷达导航系统，在发射前装定目标雷达反射信息，根据惯性导航到达预设位置后，弹载雷达开启搜索，比对目标特征后实施精确打击，不同制导方式性能指标对比如图2所示。

图2 不同制导方式性能指标对比图

（二）火控系统精度

火控系统采用智能化设计方案。轻武器智能火控系统由一部搜索雷达、一部跟踪雷达、一部光电探测装置、一台计算机和一挺6管5.8毫米转管机枪组成，形成三位一体探测打击体系。系统具备对目标的搜索、捕获、跟踪和威胁判断能力，可对目标航向、航速、高度、位置及飞行轨迹进行不间断修正。火控计算机采用人工智能算法，可进行多目标自动识别、自动跟踪，对目标连续勾画轮廓，实时计算制导诸元。该系统理想拦截距离约1500米，致力于在500米以外将目标击毁，避免被击毁后的高动能残骸对载机造成损害。光电探测装置增强了系统在电磁干扰环境下的作战能力。通过密集弹幕打击方式，系统可有效应对“蜂群”类目标威胁，实现“发现即摧毁”的作战目标。火控系统实现了对弹着点的实时跟踪，通过高精度火控修正不断提升命中精度。火控系统的改进重点在于克服人为因素影响，在1000米射程上，枪管抖动1毫米就会导致弹着点偏离目标0.5米以上，因此系统采用智能化稳定平台，有效降低了人为抖动带来的瞄准误差，火控系统射击精度分布如图3所示。

图3 火控系统射击精度分布图

三、人为因素分析

（一）操作人员素质

操作人员素质直接影响无人机机载武器打击成功率。根据资料显示，传统轻武器射击过程全部由人操作枪械完成，目标搜索、瞄准、击发过程都需要经过长时间专业训练且具备丰富射击经验的枪手来承担。在射击过程中，人体心跳抖动、扣动扳机振动都会导致枪体产生颤动。实验数据表明，在1000米射程条件下，假设枪管长0.5米，枪管抖动1毫米就会使弹着点偏离目标至少0.5米。即使是精密的机械设备也存在制作工艺偏差，因此枪械和瞄准器材都会有一定误差。机载轻武器智能火控系统的应用有效克服了这些人为因素，通过数字化改造将复杂的射击过程简化，利用计算机计算能力和控制装置的稳定性辅助射手提高命中精度。操作人员需要掌握系统操控要领，熟悉作战流程，了解设备性能特点，并具备良好的心理素质，才能准确判断战场态势，及时处置突发情况。智能火控系统的应用使传统依赖人工操作的武器系统向智能化方向发展，通过人工智能技术进行多目标自动识别、自动跟踪，连续计算目标运动轨迹，显著提升了作战效能。

（二）战术决策水平

战术决策水平体现在目标威胁评估、打击时机选择和火力分配等方面。根据资料记载，智能火控系统具备对目标自动识别、自动跟踪、距离测算、弹道测算、瞄准增强等多种功能，能对电子武器摄像机拍摄的目标进行评定，列出危险度优先级。系统在理想拦截距离1500米范围内实施打击，致力于在500米以外将目标击毁，避免被击毁后的高动能残骸对载机造成损害。针对“蜂群”类目标，系统采取密集防御策略，采用一部搜索雷达、一部跟踪雷达、一部光电探测装置、一台计算机和一挺6管5.8毫米转管机枪组成的三位一体探测打击系统，对目标航向、航速、高度、位置及飞行轨迹进行不间断修正。战术决策还需考虑气象条件、电磁环境、地理特征等外部因素对打击效果的影响。作战实践证明，在电磁干扰环境下，光电探测装置可有效提升系统探测和打击能力，确保作战任务完成。此外，系统具备先进的数据分析功能，能够实时对战场态势进行分析评估，为指挥决策提供科学依据。

四、结语

无人机机载武器打击成功率受多种因素的综合影响,需要从系统工程的角度进行分析和优化。通过对外部环境、目标特征、武器系统和人为操作等关键因素的深入研究,建立了科学的评估体系和优化方案。在实际应用中,应当充分考虑各影响因素的作用机理,采取针对性的改进措施,不断提升无人机机载武器的打击精度。同时,要注重人员训练和战术创新,持续提高无人机作战系统的整体效能。未来研究可进一步探索智能化技术在提升打击成功率方面的应用。