[据美国航宇日报2016年1月14日报道]拉菲尔公司的“斯拜斯”250制导炸弹现已处于开发的最后阶段。该弹可使战机针对空前数量目标在防区外实施精确的、发射后不管攻击。与该公司新型Litening 5瞄准吊舱配合使用,将使战机具有超出激光有效作用距离的目标指示能力。这是众多包含新技术察打一体的武器和系统中的两个,在以色列作战经验基础上形成,并以较小的附带损伤对难于发现的目标实施打击。例如,“斯拜斯”250采用了80千克战斗部,而以色列宇航公司“哈洛普”巡飞武器携带了15千克的毁伤载荷(该弹现处于全速生产并出口)。
在250磅级的炸弹中,“斯拜斯”250在任务和尺寸上与雷声公司的小直径炸弹增量2有些相似,但“斯拜斯”250经过检验的制导技术(该技术已在更大的“斯拜斯”1000和“斯拜斯”2000上使用)在原理上就与后者不同,也无需主动雷达导引头。它是采用了电光景象匹配系统,使用双波段传感器(可见光和红外)。其特征是,并不瞄准含有目标的像素,或是运用地理坐标。
取而代之的是,该系统在发射前借助一套目标周围瞄准点图像进行编程。这些图像源于卫星或机载成像设备,并在地形数据库的辅助下转换成地图。参考这些图像的相对位置,制导算法可以确定目标的位置。据拉菲尔公司工程师透露,这种方法具有几个优势。
目标本身可能采取了伪装策略,但制导系统能够在其周围选择与其形成鲜明对比的瞄准点。为实现精确交战,该系统可以存储超出其所需数量的瞄准点。它不会被图片中的其它变化所迷惑,这样即使目标或其中的一些瞄准点被云或烟雾遮盖,仍能击中目标。拉菲尔公司的一位工程师这样评述,“由于我们没有看着目标,这一场景下可以接受50%的改变。”
拉菲尔公司宣称,该弹具有不受射程影响的1.5米圆概率误差(“斯拜斯”250可滑翔100千米)。并指出基于图像的制导系统并未对地形参考卫星导航信号能力提出要求,该能力不是所有国家拥有的。“斯拜斯”系列武器的关键需求是不依赖于GPS或其它卫星导航系统,这是由于人们认为在对抗条件下这些系统易受干扰或难以获取。
数据链
“斯拜斯”250制导系统具有完美的多模式:指示源可用的情况下采用半主动激光导引;可提供毁伤评估的双向数据链;激光作用距离外的移动目标攻击能力;以及中止进攻的能力(例如,为避免交战过程中非作战人员进入目标区域所带来的附带损伤)。该弹可用于四连发智能四联挂架,它包括任务规划处理器和数据链,以及可360度全覆盖的头部和尾部天线。一架F-16可携带16枚该炸弹,F-15I可配备7个挂架,携带28枚。拉菲尔公司创造性的称其为“密集精确”能力。
Litening 5瞄准吊舱补充了新的武器。该吊舱去年开始进行飞行测试,预计到2018年进入装备。Litening 5瞄准吊舱采用了大口径与高缩放比的新型光学系统,引入了第三个运行波段——1.5微米的短波红外(SWIR)波段。短波红外非常适合于夜间工作。其最重要的优势还在于,与可见光(0.5-0.7微米)相比更不易被大气湿度所吸收,相比中波红外(MWIR)或高清电视(HDTV)可提供更远的斜距。据拉菲尔公司宣称,Litening 5瞄准吊舱借助超远距照相短波红外传感器,能够探测和跟踪60千米的车辆目标。传感器具有0.3度视场角,采用了新型自动移动目标识别算法。
更远的射程改变了吊舱的任务。拉菲尔执行官表示,“这只是很小的一步,它将由激光瞄准吊舱向防区外、多武器吊舱转变。”在低海拔,由于激光光斑沿着光轴受大气吸收、畸变和几何“拖尾效应”影响,60千米的作用距离已超出了激光的精确指示能力。吊舱采用了拉菲尔公司的匹配引导软件,从而为“斯拜斯”制导产生多点样板。
M-19HD传感器转塔还具有远程精确瞄准和侦察功能,它由以色列航宇工业公司特麦姆分公司开发,并已在产,搭载于新型超级“苍鹭”无人机(UAV)以及其它应用。一位工程师表示,它并没有采用罗尔斯•罗伊斯公司的系统,而是由迈巴赫生产的。
19英寸的转塔稍微变平了一些,以使离地距离问题更易解决。在大口径、高缩放比牛顿-望远镜光学系统之后是完整的传感器阵列(高分辨率全天候传感器和短波红外)。该系统包括人眼安全的激光测距仪和激光指示器。包括焦平面阵列在内的所有不同类型的传感器都是由特麦姆公司制造的。
挑战
并不令人惊讶的是,特麦姆公司工程师列出了搭载于柴油机驱动的无人机的长焦距光学系统是个巨大挑战。但他迅速的转向了传感器融合、图像处理和情报充分利用的软件问题,以满足情报收集与打击的特定需求。“这真是一门艺术,全世界能做到这一点的只有4家或5家供应商。这是一场对问题本质理解的比赛,它还不是显而易见的。”作为军用工具,该系统“必须易于使用”。
军方用户需要知道在图片中目标的确切位置。“我们知道我们在那,但我们并没有全世界的数字地形模型。”
基本的光学系统在白天能看清40千米斜距处的颜色就已经非常不错了。然而,通过使用自适应色彩增强程序,就可以更容易的看到这一场景下的细微之处,如金属丝和金属棒。短波红外可以与成像相融合,通过提供的“除雾”模式穿透薄雾。但短波红外显得有些吵杂,需要做进一步的定制处理。
湍流减缓模式减少了热雾的影响,很难实现但对于远斜距至关重要。工程师表示,对于使用者来说,“面对湍流图像工作2小时或3小时是非常痛苦的。”美国在上世纪九十年代采用神经网络处理方法,以矫正间接图像中的大气失真,但间接多光谱影像则是更为巨大的挑战。这与自动追踪海上目标的软件相似。在自然的海上环境下没有什么是直线的。
最后,从M-19HD产生了大量的原始数据后,系统管理着数据链的使用、自动跟踪目标和按照需求传递图像。所有这些先进处理方法都能由最好的M-19HD转向特麦姆公司生产的其它有效载荷。(中国航空工业发展研究中心 王晓鹤) |
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