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Revisione nantu à u sviluppu di a tecnulugia di guida in 2020

Data di liberazione: 2021-12-28Fonte autore: KinghelmVista : 1981

surghjenti

U mondu d'oghje hè in un grande cambiamentu chì ùn hè micca vistu in un seculu. Impulsatu da l'integrazione è a catalisi di l'innuvazione teorica militare è u prugressu tecnologicu, a nova riforma militare in u mondu hà intrutu in una tappa critica di cambiamentu qualitativa. Cum'è a tecnulugia di sottosistema più impurtante cum'è i missili, a tecnulugia di guida di precisione hè una tecnulugia di frontiera strategica chì e putenzi militari cumpetenu per sviluppà. In u 2020, a tecnulugia di guida di precisione hà fattu assai sviluppi, a freccia di radio è a guida composta anu cuntinuatu à sviluppà, a maturità di u sistema di cummattimentu cooperativu distribuitu hè stata ulteriormente migliurata, a tecnulugia di guida di precisione intelligente hè stata sviluppata più, è i risultati di a tecnulugia di guida di novu. sistemi cum'è quantum, microwave photons è deteczione sottumarina anu acceleratu a trasfurmazioni, integrazione è penetrazione, furmendu una tendenza di sviluppu diversificata, intelligente è distribuita di tecnulugia di guida di precisione.


 

Tecnulugii di rilevazione di frequenze radio, fotoelettriche è composti cuntinueghjanu à sviluppà, è i Stati Uniti sviluppanu vigorosamente i campi di l'integrazione, l'integrazione è a tecnulugia di cuntrollu di radiofrequenza.

1.1. Sviluppà continuamente sensori basati nantu à novi materiali in i campi fotoelettrici è RF per migliurà efficacemente a capacità di rilevazione


Cù u sviluppu è u prugressu di l'elettronica è a scienza di i materiali, a tecnulugia di guida fotoelettrica è RF cuntinueghja à espansione à novi materiali, è a capacità di rilevazione cuntinueghja à migliurà.


In u ghjugnu 2020, ingegneri elettrici è informatichi di l'Università di Virginia è l'Università di Texas in Austin anu sviluppatu un fotodiodu di avalanche (APD) cù prestazioni record, chì pò cuntrullà in modu efficace 2 μ A densità di corrente scura di i fotodetettori di alta sensibilità in banda M è A riduzione di u rumore di u signale hè prevista per purtà a tecnulugia rivoluzionaria à a prossima generazione di imaging di visione notturna è fotodetettori lidar.


In uttrovi 2020, a squadra di ricerca di l'Istitutu di Scienze di i Materiali di l'Università di Tecnulugia di Kaunas (ktu) hà sviluppatu un novu sensoru infrarossu basatu nantu à u contactu Schottky di grafene silicone. Diversi arrays di sensori di cuntattu Schottky ponu esse sviluppati nantu à platti semiconduttori (cum'è platti di silicium), chì hà i vantaghji di a tecnulugia di fabricazione simplice è a velocità di cunversione veloce, ma bassa sensibilità. I ricercatori anu migliuratu a sensibilità di sti sensori da a fabricazione di assorbitori di plasma di metalli nanostrutturati nantu à u grafene, è a so efficienza hè più altu ch'è quellu di i sensori infrarossi in u mercatu.


In nuvembre 2020, BAE Systems hà liberatu Athena 1920, un novu muvimentu di càmera termale Full HD. Stu sensoru d'imaghjini infrared hè dutatu di 1920 & times; U 1200 pixel di l'ossidu di vanadiu (VOX) uncooled microbolometer array, cù un frame rate di 60 Hz, hà a funzione di motion blur è riduzzione di rumore in scene dinamiche. U campu di vista di l'imaghjini hè 8 volte quellu di u muvimentu di a camera termale tradiziunale. Cù dimensioni chjuche (51 mm & volte; 40 mm & volte; 21 mm) è pesu ligeru (70 g), pò migliurà assai a guida di l'imaghjini infrarossi è a capacità di rilevazione.


In lugliu di u 2020, u missile aria-aria di cummattimentu à corta distanza britannicu (asraam) hè statu consegnatu à a Royal Air Force per u serviziu. U missile seeker adopta 128 & volte; 128 element tellurium indium mercury staring focal plane infrared imaging seeker (Fig. 1), chì hè u primu in u mondu. i dispusitivi array pianu Focal operanu à 3 ~ 5 μ M-banda, stallati nant'à u sustegnu universale, è l 'angulu off-axis di u cercadori hè fin'à & plusmn; 90 °, Inoltre, a velocità angulare di seguimentu di i so cumpunenti ottici hè altu cum'è 800 gradi / s。 Tuttu u cercadoru hè stallatu in u coperchio di a testa di zaffiro. Stu materiale ùn hè micca faciule da sbuchjarà è hà una bona resistenza à l'impattu. U cercadoru adopta un cooler meccanicu Stirling. Stu tipu di cooler ùn hà micca un limitu di tempu in a missione di cummattimentu, è pò fà chì u cercadoru travaglia continuamente per un bellu pezzu.


Fig. 1 Indium mercury telluride staring focal plane infrared imaging seeker


In April 2020, u gruppu svedese Saab hà annunziatu u volu di prova di successu di u radar in fase attiva di nitruru di galiu cù un caccia Gripen di dui posti. A prova di volu durò 90 minuti. U radar à bordu hà pruvatu cù successu parechji miri aerei casuali è una seria di miri di terra. U radar adopta un array cumpostu di centinaie di canali transceiver di nitruru di gallu. In cunfrontu cù a maiò parte di i sensori di array in fasi attivi chì utilizanu principalmente canali di transceiver di arseniuro di galiu à u mumentu, u radar chì utilizeghja canali transceiver di nitruru di galiu hà i vantaghji di una migliore capacità di interferenza anti-elettronica, una migliore capacità di rilevazione di u target, una larghezza di banda più grande è un cunsumu d'energia più bassu è riscaldamentu.


Fig. 2 vista panoramica di Gan airborne active phased array di cuntrollu di focu radar transceiver array di canali


1.2. U sistema di rilevazione di cumposti hè gradualmente maturu per migliurà ancu a precisione di u strike 

U sistema di guida di rilevazione fotoelettrica hà e caratteristiche di alta risoluzione di rilevazione, forte capacità anti-interferenza è costu di l'equipaggiu bassu. Hè largamente utilizatu in missili tattici à corta distanza. U sistema di rilevazione è guida di frequenze radio hà e caratteristiche di una larga gamma operativa è un picculu impattu in l'ambiente meteorologicu. Hè adattatu per operazioni à longa distanza. U sistema di rilevazione compostu combina i vantaghji di i dui sistemi di rilevazione è hà una megliu adattabilità à l'ambiente cumplessu di interferenza di u campu di battaglia. Hè diventatu una di e direzzione impurtanti di u sviluppu.


In ghjugnu 2020, u corpu di l'aviazione di a Marina di i Stati Uniti hà pruvatu un novu missile anti-radiazione agm-88g. U missile hè dotatu di un cercatore compositu multimodulu chì copre un array di radar di banda larga passiva digitale, un radar attivu d'onda millimetrica è un ricevitore digitale anti-radiazione. A funzione di ligame di dati hè aghjunta per assicurà chì u missile pò carricà dati di destinazione in tempu reale in volu per trattà cù una varietà di minacce. Dopu à u lanciamentu, una varietà di cercadori ponu stabilisce inseme a natura / statu di destinazione per guidà u missile Dopu u colpu, pò rinvià e dati in tempu reale per valutà l'effettu di u colpu.


In uttrovi 2020, a Forza Aria di i Stati Uniti hà cuminciatu à implementà a bomba di diametru chjucu prodotta da Raytheon Co. A bomba di diametru chjucu usa un cercatore di trè modi, cumprese radar d'onda millimetrica, capacità di imaging infrared, laser semi-attivu, GPS è sistema di navigazione inerziale. Questi sistemi di guida ponu guidà e bombe per chjappà i miri in diverse cundizioni climatichi, cumprese a polvera è i detriti, risultatu in una visibilità bassa.


In uttrovi 2020, a Forza Aerea di i Stati Uniti hà attribuitu à a tecnulugia Raytheon un ordine di 239.1 milioni di $ US per furnisce u Sestu Batch di più di 1000 radar GBU-54 / b storm Raider (cunnisciutu ancu cum'è bomba di picculu diametru (SDB) II) è aria guidata à infrarossi. munizioni di terra. Utilizendu una guida radar attiva d'onda millimetrica, una guida laser semi-attiva, una guida infrarossa è una guida inerziale accumpagnata da GPS, a munizione intelligente pò attaccà obiettivi in ​​muvimentu in u malu tempu cum'è a bughjura, a pioggia, a nebbia, u fumu è a polvera. U so radar d'onda millimetrica pò detectà è seguità i miri in cundizioni climatichi cattivi; L'imaghjini infrared pò rinfurzà a ricunniscenza di u mira; Guida laser semi attiva per seguità l'indicatori laser in aereo o in terra. U cercadoru di trè modi sparte l'infurmazioni di destinazione trà trè modi per luttà cù miri fissi o obiettivi mobili sempre è induve pussibule.


1.3 avanzati impurtanti sò stati fatti in a tecnulugia RF integrata. I Stati Uniti sò impegnati à sviluppà tecnulugii integrati, integrati è di cuntrollu RF


Attualmente, a tecnulugia di radar RF hè diventata di più in più matura, ma a rilevazione, a cumunicazione, a guerra elettronica è l'altri equipaghji RF di i sistemi guidati tradiziunali sò sempre "lottanu per sè stessu", chì hà una bassa efficienza è l'utilizazione di u spaziu, chì hà assai affettatu. l'efficienza operativa. Nta l'ultimi anni, a modularizazione RF è a ricerca di cuntrollu integrata sò state realizate in casa è à l'esteru.


Dapoi u 2017, l'Agenzia di Prughjetti di Ricerca Avanzata di Difesa (DARPA) hà attribuitu successivamente cuntratti à Perspecta, u gruppu tecnologicu L-3 Mustang è Northrop Grumman per l'unità cooperativa integrata in l'operazione di missione di radiofrequenza (Concerto) per sviluppà una architettura modulare per l'adattive. sistema integratu di freccia di radio è realizà radar Sistema RF integratu è gestore di risorse di sensori per EW è cumunicazione. U prughjettu di u cuncertu hà per scopu di passà da un designu indipendente rigidu è limitatu è un sistema RF integratu à un modu RF cumpletu cù scala variabile, flessibilità, mudificazione faciule è inserimentu di tecnulugia faciule, è fà un usu più efficace di u calibre RF generale. Sistema Concerto hà parechje funzioni, è u spaziu necessariu è u putere sò assai più chjucu cà quellu di sistemi di separazione multiplici, chì ponu migliurà a capacità di a piattaforma di trasportu. U compitu di a prima tappa serà finitu in Aostu 2019, è a verificazione di a dimostrazione di a seconda tappa serà finita in Ottobre 2020.


U 27 d'ottobre di u 2020, perspecta hà annunziatu chì avia ricevutu u cuntrattu di DARPA per a terza fase di u prughjettu di u cuncertu. A terza fase durà per 21 mesi è svilupperà ulteriormente strumenti di gestione di risorse RF, cumprese a gestione di hardware di carichi utili RF di terze parti diversificati, risponde à i bisogni multifunzionali di UAV è altre piattaforme è sustene l'operazione multipiattaforma, Perspecta hà dettu chì a so RF integrata. a gestione di e risorse cambierà u modu di prestazione di UAV è altre piattaforme, furnisce un cumandamentu è un cuntrollu megliu, più veloce è più precisu, è ghjunghje u scopu di gestione di Combat Distributed.


Inoltre, DARPA investirà in u prughjettu di l'artiglieri in u 2021 per dimustrà un equipamentu di gamma tattica, chì combina a mobilità di missili è l'abilità di i fucili per attaccà diverse miri, è pò esse aduprate per un sustegnu aereu vicinu, anti-riot è air-to. -missione di cummattimentu aereu. DARPA hà dettu chì u sviluppu di un tali sistema richiede l'usu cumpletu di l'aerodinamica, i sistemi di propulsione è i carichi per ottene una larga gamma operativa, sustene a mobilità è l'algoritmi d'identificazione multi-target, è s'appoghjanu principarmenti in a tecnulugia modulare per ottene l'integrazione di parechje funzioni.


L'elicotteru antisubmarinu domesticu zhi-20 hè u principale elicotteru di a marina cinese dopu à 2020. L'elicotteru antisubmarine zhi-20 hè ancu equipatu di un sistema RF integratu per rializà l'integrazione di radar di ricerca, guerra elettronica, ligame di dati è altre funzioni. spartera front-end, trasfurmazioni back-end è differenziazione, capacità cumpleta più forte è velocità di risposta più veloce.


Cù l'aumentu di a ricerca è l'investimentu in a tecnulugia RF integrata in casa è à l'esteru, a RF integrata modulare è cuntrullata serà a direzzione di sviluppu inevitabbile in u futuru.

2. A maturità di a tecnulugia di deteczione cooperativa hè stata migliurata continuamente, è i Stati Uniti anu rinfurzatu a ricerca nantu à u sistema di rilevazione cooperativa.Capelli


In cunfrontu cù u modu di guida cumpostu di piattaforma unica, a rilevazione cooperativa integra i risultati di rilevazione di più piattaforme è integra i vantaghji di e diverse tecnulugia di guida di piattaforma, chì ponu megliu risponde à i requisiti operativi di l'ambiente cumplessu di u campu di battaglia mudernu. U cuncettu di u sistema di cummattimentu cooperativu principia prima in 2015, Thomas middot, cumandante di e forze di superficia di a Marina di i Stati Uniti; Roden hà publicatu un documentu "uccisione distribuitu - ricuperà u cuntrollu di u mare", chì discute cumu e forze di a superficia navali applicanu e tattiche di "uccisione distribuita"; In l'anni dopu, l'armata di i Stati Uniti hà publicatu successivamente "operazioni multidominiu di l'armata di i Stati Uniti" è "ristabilisce a cumpetitività militare di i Stati Uniti - a guerra Mosaica". In April 2020, i Stati Uniti anu publicatu "espansione di u campu di battaglia: una basa impurtante per l'operazioni multidomain", è in u ghjugnu, i Stati Uniti anu publicatu "l'annessu 3-1 di a Doctrina di l'Air Force: rispunsabilità di u dipartimentu di l'aeronautica in cumuna glubale". operazioni ", In u lugliu, Rand Corporation hà publicatu "cumandamentu è cuntrollu glubale cumunu in a guerra muderna - framework di analisi per identificà è sviluppà applicazioni di intelligenza artificiale". Pò esse vistu chì i Stati Uniti sò impegnati à sviluppà operazioni distribuite, hà realizatu un layout sistematicu in i spazii di capacità chjave, è hà realizatu ricerche nantu à i prughjetti di tecnulugia chjave in l'architettura, u cumandante è u cuntrollu, a rete di cumunicazione, a piattaforma altre capacità. Sicondu statistiche incomplete, in u documentu di bilanciu DARPA publicatu da u Dipartimentu di Difesa di i Stati Uniti in l'annu fiscale 2021, ci sò finu à 57 prughjetti di Distributed Combat, è u bilanciu per l'annu fiscale 2015-2020 hè in crescita annu per annu.


In u ghjugnu 2020, DARPA hà liberatu u prughjettu di cumunicazione in mosaicu distribuitu in rete elastica. In lugliu 2020, DARPA hà premiatu u prughjettu di evoluzione di cummattimentu aereu di carlspan per sviluppà in modu cumpletu l'infrastruttura di esperimentu di cummattimentu aereu cumuni, è hà sceltu altre 18 cumpagnie per cumpete per u compitu di sviluppà, dimustrà, pruvà è integrà u sistema avanzatu di gestione di cummattimentu. Hà realizatu a prova di volu di i cumbattenti csdb-1 è F-16, hà valutatu l'azzione di cumunicazione in rete, è hà da fà una prova di cluster cumpleta in scenarii più cumplessi.


In l'ultimi cinque anni, i cuncetti di l'operazioni distribuite è l'operazioni multi-dominiu di l'armata americana anu sviluppatu continuamente, è anu evolutu in operazioni di mosaicu è operazioni glubale cumuni. A caratteristica eccezziunale di sti cuncetti di operazioni hè u sviluppu innovativu di operazioni cumuni intelligenti cù a tecnulugia di rete, a tecnulugia di coordinazione, a tecnulugia di u sistema senza equipaggiu, a tecnulugia di l'informatica di cummattimentu, a tecnulugia d'interazzione umanu-informatica è a tecnulugia di intelligenza artificiale sviluppata da l'armata US annantu à l'anni. L'armata di i Stati Uniti esplora attivamente a capacità di cummattimentu cooperativu di sistemi è missili senza pilota. Attualmente, l'armata di i Stati Uniti hà realizatu parzialmente a capacità di cummattimentu distribuitu in u campu di l'UAV è hè custruendu un sistema di cummattimentu cooperativu glubale. In u futuru, u missile volante serà ancu un nodu impurtante per migliurà continuamente a capacità di cummattimentu intelligente in cullaburazione. Pò esse usatu cum'è diversi nodi di cummandu è cuntrollu, nodi d'investigazione è nodi di attaccu in a reta di cummattimentu per aghjustà i travaglii di pianificazione di clusters è individui in tempu reale secondu a situazione di u campu di battaglia, in modu di furmà una dinamica adattativa "rete di uccisione è ferita". ".


Hè previstu chì in i prossimi cinque anni, u missile volante avarà un certu gradu di capacità di cummattimentu autònuma è cooperativa, pò realizà l'interazzione d'infurmazioni in u campu di battaglia in tempu reale cù u sistema di cummandu è cuntrollu, è interazzione limitata cù altri nodi in a reta. è risponde à i cambiamenti prevedibili in l'ambiente di u campu di battaglia secondu l'algoritmu di pianificazione di u travagliu predeterminatu, formate una catena di uccisione dinamica multipla, è migliurà a flessibilità operativa è l'efficienza.


3. Sviluppu diversificatu di a nova tecnulugia di guida di u sistema

L'ambiente di contramisura di interferenza elettromagnetica sempre più cumplessu in u campu di battaglia mudernu è u rapidu sviluppu di a scienza è a tecnulugia di i dispositi elettronichi cuntinueghjanu à prumove u sviluppu di novi tecnulugia di guida di u sistema cum'è u radar quantum è u radar di fotoni à microonde à l'applicazioni di l'ingegneria.


3.1. A teoria di rilevazione quantistica hè stata migliurata continuamente, è i successi graduali sò stati fatti in u sviluppu di u sistema di rilevazione quantistica.


Cum'è una tecnulugia di frontiera subversiva prodotta da a cumminazione di a scienza quantistica è u sistema di radar, u sviluppu di a tecnulugia di radar quantum hè acceleratu annu per annu. À u livellu teoricu di basa, novi teorii di a deteczione quantum sò stati pruposti, è u sistema tende à esse più cumpletu; À u livellu di a ricerca tecnica è a verificazione, u radar quantum otticu è u radar quantum microwave anu ottenutu risultati sperimentali in fasi; Per l'applicazioni militari, anti stealth, rilevazione sottumarina è altre applicazioni di radar quantum, alcune istituzioni straniere anu realizatu u sviluppu di sistemi di rilevazione quantistica miniaturizzati è basati in chip.


Fonti di luce non classiche cum'è a fonte quantum entangled è quantum squeezed source, per via di a correlazione quantistica trà i fotoni, ponu ottene risultati oltre u limitu classicu, chì hè un hotspot di ricerca in casa è in l'esteru. In maghju 2020, una squadra di ricerca composta da fisici di l'Università di Pavia in Italia hà prupostu a teoria di rilevazione di radar quantisticu (Fig. 3) per rinfurzà a precisione di rilevazione tridimensionale di u mira utilizendu coppie di fotoni entangled quantum, chì ponu esse usate. per localizà punti di punti non cooperativi in ​​u spaziu tridimensionale. Stu schema pò ottene una distanza più precisa è infurmazione di pusizioni di u mira di u radar tradiziunale. U schema hà ancu u putenziale di esse allargatu à u locu di destinazione in u spaziu-tempu quadridimensionale per determinà a pusizione spaziale è u cambiamentu di statu di u mira.


Fig 3 mudellu teoricu di radar quantum entangled


In u maghju 2020, u gruppu di ricerca di u prufissore Johannes Fink di l'Istitutu austriacu di scienza è Tecnulugia (IST) hà criatu u primu dispositivu sperimentale di radar d'irradiazione quantistica di microonde in u mondu chì utilizeghja fotoni di microonde entangled (Fig. 4). U sistema usa un cunvertitore parametricu superconduttivu Josephson per generà fotoni di microonde intrecciati è irradiate un oggettu di a temperatura di l'ambienti cù una distanza di 1 m. paragunatu cù u radar classicu, u rapportu signal-to-noise pò esse aumentatu da trè volte. Stu tipu di radar quantum hè menu affettatu da u rumore di fondo è hà una putenza di trasmissione bassa. Ùn si espone micca quandu si rileva i miri di longa distanza. Sta tecnulugia hà potenziali prospettive di applicazione in a detezzione di u debule di mira, l'imaghjini biomedicali di putenza ultra-bassa è cusì.


Figura 4 radar di irradiazione quantistica di microonde


Utilizendu a transizione di u livellu di l'energia di l'atomu Rydberg, a misurazione d'alta precisione di u campu di microonde sfarente da l'induzione elettromagnetica classica pò esse realizata, chì hè stata applicata preliminarmente in u campu di a misurazione di precisione quantistica. In 2020, a cumpagnia atomica Rydberg di i Stati Uniti hà lanciatu un ricivutu atomicu Rydberg per a cumunicazione radio AM è FM (Fig. 5), chì pò campionà è demodulate i signali radiu per mezu otticu; U ricevitore ùn cuntene cumpunenti elettroni è ponu riceve selettivamente o simultaneamente segnali d'onda elettromagnetica in u megahertz à bande d'onda millimetrica. Inoltre, i circadori di a cumpagnia anu verificatu ancu a capacità di rilevazione di u ricevitore atomicu Rydberg per l'infurmazioni di fasi di l'onda elettromagnetica è di l'onda elettromagnetica, chì deve esse appiicata à u sistema di radar quantisticu di microonde in u futuru.


Fig 5 diagramma cuncettuale di u receptore atomicu Rydberg


A rilevazione quantistica ùn pò micca solu aduprà un detector unicu per a misurazione, ma ancu formate una rete per cumpiendu a rilevazione. In April 2020, circadori à l 'Università di Arizona pruposti un novu mètudu di deteczione quantum à interconnect sensors quantum distribuitu per furmà una reta di sensori quantum (Fig. 6). S'ellu hè adupratu per l'angolo di stima di l'arrivu di u signale di microonde, pò sfondà u collu di buttiglia di rendiment di l'angolo di eco radar tradiziunale à microonde di precisione di stima di l'arrivu, capisce chì l'angolo di precisione di stima di l'arrivu supera u "limitu standard quantisticu", è furnisce un posizionamentu d'alta precisione. L'imaghjini è altre applicazioni furniscenu un novu modu tecnicu.


(a) Rete di sensori quantum distribuitu        


(b) Risultati di misurazione di l'angolo d'arrivu di microonde

Figura 6 sistema di rilevazione quantum distribuitu


3.2. I sviluppi sò stati fatti in u campu di u radar fotonicu à microonde, cù u sviluppu di l'integrazione di u dispositivu di u sistema di l'applicazione.


A tecnulugia fotonica di microonde hè un campu di tecnulugia emergente chì integra a tecnulugia di microonde è a tecnulugia fotonica. A tecnulugia fotonica di microonde hè aduprata per rializà u trattamentu unificatu di i segnali di microonde in u duminiu otticu, chì ponu efficacemente superà u collu di bottiglia tecnica di larghezza di banda limitata di i sistemi elettronichi tradiziunali, realizà u disignu di l'architettura hardware di larghezza di banda ultra larga, sistema di radar reconfigurable è integratu, è i dispusitivi photonic sò chjuchi in u voluminu è ligeru in pesu dopu à l'imballu, Si pò fà u sistema di radar più flexibule è più chjuca, è hà vantaghji putenziali applicazione in a migliurà a capacità di rilevazione di radar è a capacità anti-jamming.


Affruntà i bisogni di sviluppu di u satellitu high-throughput high-capacity switching and forwarding, Airbus hà realizatu una seria di ricerca di tecnulugia di carichi satellitari basati nantu à photons microwave, compie u sviluppu di u prototipu in 2020 (Fig. 7), è hè previstu di realizà. nantu à a verificazione di l'orbita in 2023. A carica otticu custruita pò realizà un routing à grande scala è un processu di trasmissioni di signali multicanale cumpresi bande Ku, Ka è V. Havi una larghezza di banda larga, grande capacità, alta flessibilità è forte anti-interferenza.



Fig. 7 diagramma fisicu di carica satellitari di photons micru onde airborne


In ghjennaghju 2020, l'UE hà finanziatu è lanciatu u prughjettu spacebeam, chì hà da scopu di rinfurzà a tecnulugia di telerilevamentu d'alta risoluzione di u radar di apertura sintetica spaziale (SAR) sviluppendu un receptore di radar basatu in fotoni di microonde. U ricevitore radar realizà una rete di formatura di fasci otticu basata nantu à u circuitu integratu fotonicu (PIC), è infine realizà a ricezione di cunversione di frequenza fotonica, scansione di fasciu precisa continua è espansione ricunfigurabile di u segnu di banda larga (5 ~ 40 GHz). U ricevitore applicà una scansione multi-fasci cunfigurabile chì riceve SAR à l'applicazioni d'osservazione di a Terra è aumenterà a capacità di rilevazione remota di future applicazioni di osservazione di a Terra.


In u ghjugnu di u 2020, Arlington, Virginia, Stati Uniti - Esperti militari di RF è di microonde cuntattate l'industria di microonde per sviluppà cumpunenti fotonici di microonde di array per applicazioni RF è Microwave (cum'è radar) - array modulatore configurabile di niobate di litio (FCMA), in modu di realizà u disignu di una nova architettura fotonica di microonde di array per un ligame RF puntu à puntu, Radar di trasfurmazione di signali RF è gestione di spettru RF.


In l'aostu 2020, KRET hà finitu a prova di u prototipu di radar in fasi fotoniche à microonde (rofar). U direttore generale di a cumpagnia KRET hà annunziatu chì u prototipu usa a tecnulugia di microonde per espansione assai a larghezza di banda di u radar, chì pò riduce u voluminu è u pesu di u radar aereo è rinfurzà a capacità di rilevazione precisa à longa distanza di i miri stealth in u futuru.


In settembre 2020, l'Istitutu Federale Europeu di Tecnulugia (EPFL) in Losanna, Svizzera hà sviluppatu un filtru fotonicu di microonde riconfigurabile compactu à pocu costu. I ricercatori anu pruduciutu diversi tipi di micro pettini nantu à chip di nitruru di siliciu, è ricunfiguratu a frequenza cambiendu l'impulsu otticu. In cunfrontu cù u filtru reconfigurable esistente, ùn ci hè micca bisognu di cambià a struttura fisica guidata da l'equipaggiu esternu, chì realizà una funzione di filtru reconfigurable più compacta è larga di larghezza di banda à un costu più bassu, è hà una larga prospettiva di applicazione in sistemi di rilevazione radar è cumunicazione.


In generale, a tecnulugia fotonica di microonde pò risponde à i requisiti di l'applicazione di u sistema di radar per un altu rendiment, modularizazione, miniaturizazione, ligerezza è low cost. Hè un modu impurtante di sustegnu per u sviluppu di l'intelligenza multifunzionale di u sistema di radar. I Stati Uniti si concentranu sempre nantu à a ricerca basica è suvversiva è attribuisce impurtanza à a tecnulugia di u materiale / chip è à a tecnulugia di micro modulu / microsistema in chip. Cù u supportu di DARPA, chips funziunali è micro moduli cù alta maturità è ponu esse messi in l'applicazione di u sistema sò stati pruduciuti; Sottu à a trazione di l'orizzonte 2020de, l'UE presta attenzione à l'aghjurnamentu di i moduli è l'applicazioni à livellu di u sistema, cuncintratu nantu à l'applicazione di e piattaforme multipla di u spaziu aereu (satellite satellitare, aereo satellitare) è radar fotonicu à microonde distribuitu. In più di e piattaforme in terra, a Cina hà gradualmente realizatu a tecnulugia di sistema di radar fotonicu di microonde multiplataforma per veiculi è aerei, hà prumuvutu gradualmente a ricerca di l'applicazioni à u livellu di u sistema, è hà iniziatu una ricerca d'integrazione di u dispositivu di u sistema d'applicazione.


3.3 a rilevazione è a cumunicazione sottumarina hè a tecnulugia core di a guerra sottumarina è hè diventata un campu di innuvazione chjave di parechji paesi


In cunsiderà a cumplessità di u mediu acqua, a distanza di deteczione sottumarina, a precisione è a affidabilità sò assai affettate, è hè obiettivamente difficiule di ottene "trasparenza". Dunque, a rilevazione subacquea hè diventata sempre più un campu impurtante per i puteri militari mundiali per mantene a sicurezza naziunale è espansione u spaziu di cummattimentu sottumarinu. Nta l'ultimi anni, u numeru di sottumarini avanzati silenziu aumenta in tuttu u mondu, è u rumore radiatu di a navigazione à bassa velocità hè vicinu à u nivellu di rumore di l'ambiente marinu; Sistemi di cummattimentu senza pilotu in u mare, cum'è i veiculi sottumarini senza pilotu, sò ricunnisciuti com'è equipaghji per cambià e regule di a futura battaglia navale per via di u so grande numeru è u so picculu voluminu. A rilevazione hè un ligame cruciale in a guerra sottumarina, è hè diventata ancu a tecnulugia core di l'innuvazione è u sviluppu chjave in u mondu.


In u maghju di u 2020, a britannica sonardyne International Co., Ltd. hà lanciatu un sonar vigilante in avanti per furnisce una cuscenza di a situazione sottumarina per a Marina è e navi civili, cù dui modi di travagliu 3D è sonar. In u modu 3D, a mappa di culore 3D in 600 m di prufundità di l'acqua pò esse generata in tempu reale per identificà e zone sicure è e zone periculose. In u modu sonar, pò detectà ostaculi à 1500 m sott'acqua è dà una alarma. Hè applicabile à navi da guerra, navi da crociera, navi di ricerca scientifica, navi di polizia marina, yacht privati, navi mercantili, barche di superficia senza equipaggio, trasportatori di rana, etc.


In u ghjugnu di u 2020, a cumpagnia di tecnulugia L3 Harris di i Stati Uniti hà lanciatu iver4 580, u sicondu membru di a serie iver4 di veìculi subacquei senza pilota. Questa piattaforma portatile una sola persona pò esse aduprata per eseguisce diverse attività di difesa cummerciale è naziunale cumpresi sondaggi, intelligenza multi-dominiu, sorveglianza è ricunniscenza (ISR), guerra anti-sottomarina, guerra sottumarina è guerra minera.


In u ghjugnu di u 2020, u Gruppu di Tecnulugia di Difesa Australiana (DST) hà acquistatu u sistema di cumunicazione subacquea bluecomm da a cumpagnia di sonardyne è l'hà stallatu in u sistema marinu senza pilota (MAS) in ricerca. Bluecomm hè l'unicu locu cummerciale in u campu di a cumunicazione sottumarina. Pò trasmette in wireless dati tattici di larghezza di banda elevata cumpresi video in decine o ancu centinaie di metri sottu à l'acqua à una velocità di più di 10 MB per seconda. Ùn hè micca faciule per esse rilevatu da u sonar. Hè adattatu per a cumunicazione secreta è sicura.


In nuvembre 2020, a Marina francese hà tenutu a cerimonia di consegna di a prima nave di sottomarinu nucleare d'attaccu di classe barracuda, xufreon. A nave hè dotata di sonar avanzatu è hà a capacità di ricerca sottumarina è guerra anti-sottomarina. In u futuru, diventerà a spina dorsale di l'escorta di furmazione sottumarina anti-sottomarina è aereo di a Marina francese.


In nuvembre 2020, a fregata giapponese 30ffm hà capacità eccezziunali anti-sottomarini è di spazzamentu di mine, è hè dotata di sistemi di ricerca è attaccu sottumarini cumpleti relativamente perfetti adattati per l'usu in zoni d'acqua bassa, cumprese a poppa dotata di sonar attivu di prufundità variabile è sonar rimorchiatu passiu. array.


In nuvembre 2020, a Marina di i Stati Uniti hà dettu à u seminariu annuale di l'alleanza di i sottumarini navali chì svilupparà sottumarini nucleari d'attaccu di classe Virginia; U sviluppu di i sottumarini nucleari di classi columbier aumenterà i sforzi di R & D in trè aspetti in u futuru, cumpresa a crescita di a velocità, a migliurà a capacità di carica è a rinfurzà a prestazione di furtività, chì ùn hè micca limitata à a furtività acustica.


In nuvembre 2020, i SAE (sottomarinu elettronicu SA) di Spagna anu participatu à u prughjettu europeu di "difesa marittima", chì hè statu urganizatu è coordinatu da u cantiere Damen di i Paesi Bassi è ufficialmente lanciatu u 1 di dicembre di u 2020 per un periodu di 30 mesi. SAEs participà à a ricerca di u prughjettu di travagliu di bassa rilevabilità, scopre strategie currispundenti per e minacce purtate da novi sensori, navi di superficia è cresce capacità di rilevazione sottumarina, è riduce a rilevabilità di e plataforme navali basate nantu à e tecnulugii attuali è emergenti.


In dicembre 2020, l'Australia hà firmatu un cuntrattu di cuncepimentu per una matrice laterale sottile è ligera cù Thales. L'array laterale hè un sonar impurtante purtatu da un sottumarinu d'attaccu. Hè stallatu da i dui lati di u sottumarinu per furnisce capacità di rilevazione passiva, classificazione è posizionamentu à longu andà.


A tendenza di u sviluppu futuru di l'esplorazione subacquea si riflette principalmente in i dui aspetti seguenti:


1) Per mezu di u sviluppu è l'usu di i nodi di rilevazione di l'infurmazioni mobili, cum'è i veiculi sottumarini senza pilotu, a rete di monitoraghju subacquea hè ancu criptata per riduce a freccia di falsa alarme di rilevazione sottumarina;


2) Migliurà a capacità di rilevazione cumpleta di a fusione multi-sensore in un ambiente marinu cumplessu.


4. In u sviluppu prufonda di tecnulugia di guida di precisione intelligente hà assai migliuratu l'efficienza di percepzioni 

A tecnulugia di l'intelligenza artificiale hà e caratteristiche di l'apprendimentu di a cunniscenza basata nantu à i dati, un mudellu precisu è un processu efficiente. Pò simulà u cumportamentu umanu utilizendu l'apprendimentu statisticu di a macchina, l'apprendimentu profondu è altre tecnulugia, generà un mudellu di rilevazione è ricunniscenza di destinazione da un gran numaru di dati di guida in modu efficiente, precisu è autonomu, migliurà continuamente u so propiu rendimentu, è migliurà assai l'efficienza di percepzione. Nta l'ultimi anni, un gran numaru di risultati di ricerca straniera di a tecnulugia di guida di precisione basata nantu à l'intelligenza artificiale sò emersi, è l'applicazione ingegneria di l'intelligenza artificiale di guida di precisione cuntinueghja à avanzà.


4.1 applicazione di tecnulugia di intelligenza artificiale in multi-tipu 


In u ferraghju di u 2020, u gruppu di travagliu di l'intelligenza artificiale di l'Armata di i Stati Uniti (AITF) hà pigliatu l'iniziu di u prugettu di l'identificazione di minacce (atr-mcas) assistita da sensori autonomi è cooperative mobili. U prughjettu hè un sistema avanzatu di rete di veiculi aerei è terrestri attivati ​​da l'intelligenza artificiale. Utilizendu sensori è tecnulugia di l'informatica di punta, i sensori purtati da u veiculu li permettenu di navigà in l'area d'interessu per identificà, classificà è localizà entità, ostaculi è minacce potenziali, in modu di riduce a carica cognitiva di i suldati. U sistema pò ancu aggregate è distribuisce dati di destinazione, è poi fà cunsiglii è predizioni secondu a mappa di minaccia cumminata.


In marzu 2020, a cumpagnia russa di tecnulugia di radar è infurmazione hà dettu chì stava implementendu un prughjettu di mudernizazione è di aghjurnamentu per a stazione radar di u sistema d'alerta di missile russu, chì aduprà a tecnulugia di intelligenza artificiale per migliurà a capacità di ricunniscenza, seguimentu è rilevazione di u target radar. . Introducendu elementi di intelligenza artificiale in l'equipaggiu elettronicu di radar, cumprese l'apprendimentu di macchina, l'analisi di big data è altre tecnulugia, è utilizendu a putenza di calculu di u centru di trattamentu di dati, pudemu accelerà significativamente a determinazione di e caratteristiche è i tipi di oggetti di rilevazione di radar, è determinà. u so paràmetru è a direzzione di u volu più precisamente è rapidamente.


In settembre 2020, u campu di l'Armata di i Stati Uniti hà pruvatu u sistema di intelligenza artificiale di a tempesta di focu in u duru ambiente di u desertu di u situ di prova di Yuma, chì pò furnisce e truppe capacità di ricerca di mira è di mira. U direttore di u prugramma di mudernizazione di i veiculi di l'Armata di i Stati Uniti hà dettu chì in u futuru test di "integrazione di prughjetti" di cumandamentu, u sistema di intelligenza artificiale di a tempesta di u focu mandarà dati precisi di destinazione per e forze di terra, furnisce avvisi di minaccia nantu à i veiculi à i nemici in certi casi.


In nuvembre 2020, u scudo UAV hà introduttu un novu sistema otticu basatu annantu à l'intelligenza artificiale - droneoptid in a so suite di sistema di drone sentry anti UAV. U sistema utilizeghja u mudellu di rete neurale cunvoluzionale (CNN), chì ponu currisponde à l'uggetti visti in u celu cù grande setti di dati senza limitazioni di hardware, è pò migliurà a capacità di i sentinelle UAV per detectà è identificà e plataforme UAV.


In nuvembre 2020, u Cumandante di Sviluppu di Capacità di Combattimentu di l'Armata di i Stati Uniti hà dimustratu un sistema di radar adattativu di seguimentu rapidu adattatu per l'ambiente di spettru affollatu. U sistema usa l'algoritmu d'apprendimentu di a macchina per amparà u cumpurtamentu cambiante di jamming in u spettru per identificà u spettru di sicurità dispunibule. Una volta chì u spettru dispunibule hè identificatu, u radar mudificà automaticamente a forma d'onda per adattà à u spettru, per migliurà u rendiment di u radar. In u futuru, l'algoritmi di trasfurmazione di u signale adattativu è di apprendimentu automaticu seranu applicati à a piattaforma di radar definita da u software per realizà un cumpurtamentu autonomu in tempu reale è rende pussibule u radar cognitivu.


In nuvembre 2020, u Centru di Intelligenza Artificiale Artificiale (jaic) di i Stati Uniti hà attribuitu à i sistemi generali di l'aviazione atomica (ga-asi) un cuntrattu di $ 93.3 milioni per rinfurzà a capacità di rilevazione autonoma di l'aereo di cuntrollu remoto di morte MQ-9 (RPAS). U prughjettu di sensori intelligenti di jaic hà per scopu di dimustrà l'algoritmu di ricunniscenza di u mira di UAV, integrà l'intelligenza artificiale in UAV per manipulà i sensori di l'aeronautica è guidà u volu autonomu, in modu di prumove u sviluppu è l'applicazione di a tecnulugia di intelligenza artificiale.


In dicembre 2020, l'Istitutu Novosibirsk di l'equipaggiu elettronicu di Russia hà sviluppatu un software intelligente di analisi di munizioni chì pò resiste à u sistema di guerra elettronica. U compitu principalu di u software di analisi di munizioni intelligenti hè di permette à e munizioni intelligenti di riceve l'infurmazioni di destinazione in l'ambiente di jamming attivu cù intensità cambiante, evità l'interferenza di u sistema di guerra elettronica è migliurà a precisione di u colpu, In termini di prestazioni anti-jamming. , hè assai superiore à altre munizioni simili in casa è à l'esteru.


4.2. Custruite infrastruttura in parechji paesi per sustene u sviluppu di a tecnulugia di intelligenza artificiale


In u ghjugnu 2020, u Laboratoriu di Scienza è Tecnulugia di Difesa di u Regnu Unitu hà dettu chì stava sviluppando un lettu di teste ambientale integratu per dimustrà è valutà e tecnulugia di decisione, pianificazione di missione è automatizazione chì ponu esse aduprate in future plataforme navali. "Labburatoriu di cummandu" hè un pianu di custruzzione lanciatu da u laboratoriu di scienza è tecnulugia di difesa britannica, chì hà u scopu di sustene l'omu in l'esperimentu di u ciclu in a sala di operazione è a sala di cuntrollu, è dimustrà l'applicazioni di intelligenza artificiale (AI) è i strumenti di software sviluppati da u prughjettu di a nave intelligente di difesa è di sicurità (dasa), in modu di prumove l'appiecazione di sistemi AI in 2030 è oltre, U scopu finale hè di sviluppà a tecnulugia di marshalling omu-macchina chì pò travaglià inseme nantu à a piattaforma militare.


In settembre 2020, a Forza Aerea di i Stati Uniti hà cooperatu cù u centru cumuni di intelligenza artificiale di u Dipartimentu di difesa per sviluppà servizii di intelligenza artificiale per tutti i dipartimenti militari chì utilizanu l'infrastruttura digitale supportata da u so nuvola di l'impresa, u sviluppu di software è u prugramma di supportu di dati. U serviziu di nuvola pò accede à l'urdinatore è u spaziu di almacenamento in ogni locu chì pò esse cunnessu, hà a capacità di sviluppà software in u nuvulu è spinghje in ogni locu senza saldatura, è u software pò accede à e dati di nuvola.


In settembre 2020, a cumpagnia kneron di i Stati Uniti hà liberatu una nova generazione di sistema di intelligenza artificiale di punta nantu à chip (SOC) chip kl720, chì integra unità di trasfurmazione di rete neurale (NPU), coprocessore di trasfurmazione di signali digitale (DSP) è core di cortex m4cpu, chì pò furnisce una putenza di calculu di 1.4 trilioni di operazioni per seconda (TOPS) è sustene u video Full HD, l'imaghjini di risoluzione 4K è l'elaborazione di l'infurmazioni di voce, L'efficienza energetica hè alta quant'è 0.9 trilioni di volte / watt, chì hè più altu di i prudutti simili di Google è NVIDIA. .


In nuvembre 2020, u direttore di u centru cumuni di l'intelligenza artificiale di u Dipartimentu di a Difesa di i Stati Uniti hà dettu chì l'applicazione militare di l'intelligenza artificiale ùn hè micca fora di portata da a strategia militare à a gestione di supportu logisticu à a prediczione di u focu nemicu. Tuttavia, l'intelligenza artificiale face sempre sfide di risorse. In u futuru, i capi di u Dipartimentu di difesa duveranu dà priorità à u sviluppu è l'applicazione di a tecnulugia di intelligenza artificiale quandu u budget face a nova resistenza.


cunchiusioni

Cù u rapidu sviluppu è u sustegnu di a rilevazione avanzata, l'operazione cooperativa, l'intelligenza artificiale, a rilevazione di u novu sistema è altre tecnulugia, u futuru campu di battaglia accelerà a transizione à un campu di battaglia sistematicu, cooperativu, intelligente è senza pilotu. A guerra prisentarà una forma di cunfrontu senza equipaggiu, senza limiti è invisibili. A tecnulugia di punta di a guida di precisione diventerà u fattore chjave chì determina a direzzione di a guerra, Hè ancu un altitudine strategica per i puteri militari. In u 2020, i paesi stranieri anu fattu un prugressu continuu è sfondate in u campu di a guida di precisione, chì furnisce riferimentu è riferimentu per u sviluppu di tecnulugia di guida. Hè suggeritu di rinfurzà a ricerca è l'applicazione di a rilevazione cullaburazione, l'intelligenza artificiale è a nova guida di u sistema in a rilevazione di mira, l'identificazione di u target è a contramisura di interferenza, cumminata cù tecnulugia integrata ottica è RF avanzata, furnisce supportu per equipaghji guidati di precisione per adattà cumplettamente à u futuru ambiente di battaglia.

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