6月1日,兒童節,恰逢我國端午節假期,又一件令人意想不到的國際大事件發生了——烏克蘭用無人機成功襲擊了俄羅斯境內的4個軍用機場,烏克蘭宣稱炸毀了俄軍超40架飛機,其中包括圖95等戰略轟炸機。
事實上,從俄烏沖突到印巴沖突,無人機在戰場上的大規模應用已經屢見不鮮,但是,用無人機潛入敵方國境內數千公里,打擊敵方戰略核載具,這還是人類軍事史上第一次,也是目前為止無人機取得的最輝煌戰果之一。
據烏克蘭《基輔獨立報》披露,本次行動代號“蛛網”,策劃時間長達18個月,具體實施步驟為:
1、FPV無人機通過特殊渠道走私進入俄羅斯;2、偽裝成棚屋屋頂的移動木棚運入俄羅斯;3、多架FPV無人機為一組放入木棚中,藏在可以打開的卡車貨倉內;4、烏克蘭特工安排不知情的俄羅斯卡車司機,將該貨車行駛到俄羅斯軍事基地附近;5、遠程啟動無人機發動襲擊。
烏克蘭總統澤連斯基在行動后透露,安全局(SBU)在“蜘蛛網行動”中,共使用了117架無人機,打擊了“34%的俄羅斯戰略巡航導彈載具”,并且宣稱“所有特工早已回國”、襲擊完全是遠程進行。
最新消息顯示,俄羅斯 Belaya,、Dyagilevo,、Olenya,、Ivanovo四個軍用機場都發生了爆炸,有至少13架軍用飛機證實摧毀,其中包括3架圖95戰略轟炸機被完全摧毀。
目前俄羅斯共有42架圖95+和16架圖160+,加起來68架戰略轟炸機,其中多數戰略轟炸機繼承自前蘇聯遺產,以俄羅斯現有工業能力和經濟情況,難以再建造新的戰略轟炸機。
值得一提的是,本次襲擊中,最遠的俄軍機場Belaya位于伊爾庫茨克州(Irkutsk)境內,距離俄烏邊境直線距離達4400km,而該軍用機場離中國較近。
那么,這些無人機如何遠程啟動?如何鎖定并襲擊目標?
相關分析認為,烏克蘭利用星鏈衛星系統對這些無人機進行遠程喚醒,朝目標方向飛去,之后通過圖像傳感器識別并鎖定目標發動襲擊。在此之前,烏克蘭軍方已使用AI技術,事先訓練無人機識別特定目標并發動攻擊,整個過程幾乎不需要人工干預。
從烏軍公開的資料顯示,已有多個俄羅斯軍用機場的高清圖片、相關戰略轟炸機目標的高清圖片、以及預定的襲擊目標位置——油箱、導彈艙等關鍵部位。
此外,從已有資料看,烏克蘭選擇發動本次無人機襲擊的時間,都是在白天,為什么要選擇白天?其中一個關鍵原因,就是受限于無人機的圖像傳感器。
▲無人機視角,來源:網絡
無人機的國防軍事價值,在此一役中再次被證明。受此消息影響,中國A股開市,就有多家無人機產業鏈公司漲停,其中,作為無人機中重要的感知和制導零部件,兩家A股傳感器企業亦漲停。
30%漲停!10%漲停!A股無人機傳感器企業利好!
其中一家公司是星網宇達,今日開市后1小時直接10%漲停,報22.07元/股,總市值45.86億元。
星網宇達是A股無人機概念核心企業,是國內較早致力于無人系統開發和應用的高新技術企業,已構建了從無人系統核心部件制造到無人系統整機研發生產的產業鏈布局,形成“器件+組件+系統+解決方案”的完整產品體系,星網宇達的產品覆蓋了慣性導航、光電探測、衛星通信等無人系統核心部件以及無人機、無人車、無人船等無人系統整機。
2016年12月,星網宇達于深圳證券交易所主板上市。
星網宇達有無人系統、慣性導航、衛星通信、光電伺服四條主要的產品線,其中慣性導航產品線涵蓋MEMS陀螺儀、傾角傳感器、慣導單元/模組等多種慣性傳感器產品。
另一家公司是萊賽激光,今日收盤30%漲停,報23.79元/股,總市值22.71億元。
萊賽激光主要從事激光測量與智能定位領域產品的研發、生產和銷售,是激光測量與智能定位應用領域整體解決方案提供商,其產品線包括
萊賽激光專注于激光測量與智能定位領域產品的研發、生產和銷售,是激光測量與智能定位應用領域整體解決方案提供商,擁有激光發射、激光接收、激光測距、距離傳感與控制、水平度和角度傳感與控制等產品,廣泛應用于建筑裝飾測量、工程道路施工、精準農業、管道礦道施工、工業設備安裝、遠距離避障和遠程目標定位等領域。
2023年12月,萊賽激光在北京證券交易所上市,成為北交所激光測量傳感第一股。
據萊賽激光IPO招股書顯示,2020-2022年萊賽激光生產的建筑激光測量儀器在國內中高端產品市場占有率超過20%,業內排名第一。其自主研發的新型正反向安平智能傳感技術國際領先,主要產品技術指標優于國內同行,在細分領域競爭實力較強。
萊賽激光的激光測量與傳感系列產品主要包括激光測距儀、測量儀、管道儀,應用于室內裝潢、測量工程、 建筑工程等場景,同時還可應用于水文航道測量、電力林業測量。
圖像傳感器、激光雷達、相控陣雷達、紅外傳感器……無人機感知制導多種傳感器技術上機
本次烏克蘭無人機4000多公里襲擊俄羅斯軍用機場,主要用的就是圖像傳感器+AI識別的鎖定技術,事實上,圖像匹配制導已在軍事中多有應用,是目前最先進的制導方式之一。
譬如俄羅斯的伊斯坎德爾導彈系統,其采用慣性制導+衛星導航(GPS/GLONASS)+圖像匹配制導等復合制導方式,最大射程接近500公里,打擊精度在10米內,其圓概率誤差甚至可以達到2米!俄軍方號稱世界上沒有能攔截伊斯坎德爾的方法存在。
圖像匹配制導簡單來說就是通過衛星、偵察機等方式拍攝目標圖片,存儲到導彈的內存中,當導彈通過衛星定位等方式制導到目標附近,通過導彈上的微型圖像傳感器拍攝實時圖像與存儲的目標圖像對比,發現目標并制導,直到命中目標為止。
除圖像傳感器外,隨著對避障、環境探測的要求增多,無人機上搭載的傳感器也越來越先進,為無人機帶來更精確的感知能力。
以我國及全球領先的小型無人機廠商大疆為例,其近年中推出的產品高精度傳感器應用逐年增多。
2022年11月,大疆推出T50農業無人機,搭載了前后兩組的有源相控陣雷達系統,以及2組雙目視覺傳感器,T50 雷達與視覺信息進行融合,進而能夠精準感知地形并描繪障礙細節,實現智能且安全的繞行和大坡度全自動仿地作業:
T50 搭載有源相控陣雷達系統,射頻收發通道數量提升一倍,檢測精度更高。配合兩組雙目視覺,可精準描繪地形與障礙物細節。為進一步保證作業安全,T50 還配有后相控陣雷達,實現 360 度全向感知與智能繞行,面對大坡度果園,實現全自動仿地作業。
▲來源:大疆創新
2024年10月,大疆發布Air 3S無人機,這是大疆首款配備激光雷達的無人機產品——也是業界首次在小型無人機中塞入激光雷達。
前向激光雷達的配置,配合下視紅外ToF傳感器和機身頭部、尾部和底部三對低光視覺傳感器,可實現夜景級全向主動避障。
在上文中,我們可以發現,烏克蘭選擇發動無人機襲擊的時間,是在白天,就是因為在晚上,圖像傳感器受光線昏暗影響,對目標識別率不高。
因此,在夜晚、雨雪大霧等天氣中,激光雷達等多種高精度傳感器的裝備,將大大提升無人機的避障能力和目標識別率。
除環境感知類傳感器外,無人機一般搭載加速度計、陀螺儀、磁羅盤、氣壓傳感器等傳感器,用于感知位置和高度,進行軌跡導航。
結語
隨著多旋翼小型無人機在多次戰爭沖突中的“露臉”,無人機成為戰場的新“寵兒”,本次烏克蘭首次使用無人機深入敵方數千公里的戰略縱深,成功攻擊多個重要戰略目標,讓小型無人機的國防軍事地位再次拔高。
在無人機的遠程感知和制導中,圖像傳感器、紅外傳感器、激光雷達、相控陣雷達等多種傳感器至關重要,這些傳感器為無人機賦予全天候、復雜地形的感知能力。
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