美国空军研究实验室提出2024年空中优势重点研究领域 2024-03-12 

  

  朱虹
   1月11日,美国空军研究实验室(AFRL)发布了2024年空中优势广泛机构公告,提出了13个相关研究领域,呼吁工业界围绕这些领域设计和开发先进的解决方案,并评估新作战能力的潜力。
  美国空军研究实验室提出围绕13个领域来推动空中优势发展,具体包括建模、仿真与分析,创新的飞机集成技术,发现、定位、瞄准、跟踪(F2T2)和数据链技术,交战管理系统技术,高速引信,导弹电子设备,导弹制导与控制技术,先进弹头技术,先进导弹推进技术,控制驱动系统,导弹运载与发射技术,导弹测试与评估技术以及人工智能/自主性。
  研究领域1:建模、仿真与分析
  该领域聚焦于开发和修改用于分析空中优势概念及相关运用概念的模型并加以利用。其目标是应用、修改和结合工程、交战(一对一)、任务(少对少)、系统之系统、战役(多对多、军事价值)、层次化建模技术、工具与分析方法,以及虚拟和实兵数字仿真,这些技术有助于对空中优势概念进行快速有效的评估。空中优势概念包括但不限于交互性武器、新型毁伤机制、致命和新型破坏机制、多重目标瞄准和时敏打击。详细的建模包括但不限于传感器、空气动力学、自动驾驶仪、导航和制导方案、推进、弹头、引信、数据链、火控、发射装置、悬挂、运载和投放、误差滤波器、环境(风、雾、尘)、杀伤力、脆弱性和威胁。
  针对导弹性能的建模、仿真与分析还可能包括:动态、易于渲染且涵盖所有实体的仿真输出可视化,分布式交互仿真,自动驾驶仪等先进控制系统的建模等。
  此外,还寻求在每个建模、仿真和分析层级上开发场景和可视化功能。与此同时,影响武器性能的环境因素也将纳入考虑范围,包括但不限于协同仿真环境、反介入/区域拒止(A2/AD)型环境以及武器运行环境中通用的场景生成和基础设施仿真。
  研究领域2:创新的飞机集成技术
  该研究领域旨在设计、开发和演示创新的飞机集成技术,包括但不限于物理、电气和逻辑接口以及其他可能适用的飞机集成要素。
  研究领域3:发现、定位、瞄准、跟踪(F2T2)和数据链技术
  该研究领域旨在设计、开发和演示用于探测飞机威胁的F2T2创新技术。这些技术应提供威胁预警、威胁特征、目标识别、高度准确的威胁提示、射程和射程速率,以及分析和协调威胁响应所需的其他相关信息。此外,还包括适用于空对空导弹的小型数据链终端、保形数据链天线、替代波形和支持空对空导弹群的数据链应用。
  研究领域4:交战管理系统技术
  该研究领域旨在设计、开发和演示一种创新的交战管理系统,以最大限度地提高飞机在日益激烈的竞争环境中的生存能力,同时挖掘误报并合理利用交战成本。这些技术应与飞机和其他F2T2系统连接,确定最佳反制措施,遵守禁入或禁射区规定,并做出飞机生存能力所需的其他决策。这些技术可能需要机组人员监督或能够自主运行。
  研究领域5:高速引信
  该研究领域旨在设计、开发和演示高速引信,包括能够安全引爆弹头的电子安全与武器技术、目标探测装置和制导集成引信装置,这些装置可以为高速拦截慢速和快速移动目标提供小型化、快速响应、高精度的射程和位置信息。
  研究领域6:导弹电子设备
  该研究领域适用于空对空导弹,旨在研究导弹动力与电子的各个方面。特别关注功率转换和分配、发电和存储技术(先进导弹炮组技术和超级电容器)、制导电子和热管理等技术。
  研究领域7:导弹制导与控制技术
  该领域旨在研究导弹制导与控制技术,包括打击机动目标的鲁棒制导算法、实时最优发射/能量管理技术、集成制导与控制、减少导引头测量与最终控制之间的延迟、高精度导引头技术与算法、鲁棒新颖的目标状态评估器、第三方排队、强化学习—自适应控制方法、同步学习与控制、基于红方目标策略/机动的混合制导法选择、多对多交战制导法、针对敏捷机动的非线性/自适应控制等。
  研究领域8:先进弹头技术
  该研究领域旨在研究常规和概念弹药弹头技术的各个方面,从而使空射弹药具有可负担的强大能力,在实现最佳性能的同时符合非敏感弹药的要求。先进武器系统要求弹头在严酷的机械载荷条件下仍能使用,并在终局交战期间发挥作用。
  研究领域9:先进导弹推进技术
  该领域旨在研究先进的导弹推进技术,如推进方式、外壳技术、安全点火装置概念等。随着导弹系统变得越来越小,将相同或更复杂的功能集成到弹体中成为一项重大挑战。现有的安全点火装置解决方案是专门为满足大型空对空导弹系统的独特功能和接口要求而设计的。如今需要设计一种具备开放式体系结构的安全点火装置来支持未来紧凑型空对空导弹系统。
  研究领域10:控制驱动系统
  该领域旨在研究先进的导弹飞行控制系统,因为有效控制导弹飞行可减轻其他系统的负担。该领域包括小
  型化致动器、高速致动系统、低成本控制致动技术、铰接式导弹天线罩、适用于高速导弹的折叠翼概念、先进的机体控制技术等。
  研究领域11:导弹运载与发射技术
  该领域旨在研究武器舱应用的高密度运载概念,包括使用能够携带和投放多枚小型导弹的创新运载和弹射技术的武器挂架,以及空对空导弹的混合载荷。该领域聚焦的技术包括高数据速率飞机对武器通信、吊舱架构以及机载武器动力转换和分发系统。
  研究领域12:导弹测试与评估技术
  该领域旨在研究与空对空导弹试验和评估相关的所有技术,包括开展可用于未来几代小型导弹测试的现有技术小型化研究,以及探索可减少导弹测试复杂性或支持更好地收集数据的先进、突破性技术。主要包括:减少当前加密遥测系统后勤负担的方法;无需机载飞行终端接收器/天线的自主飞行终端系统;小型化和/或更高功率的导弹跟踪信标;小型化炸药起爆模块;可为空对空导弹射程安全人员提供独立跟踪源的双导弹跟踪技术等。
  研究领域13:人工智能/自主性
  该研究领域旨在设计、开发和演示一种机器学习能力,该能力将促进大量网络化协同和自主武器系统的发展。该领域技术必须展示在动态作战空间协调指定目标的能力。