一、穿越机采用第一视角(First Person View)飞行,有极高的机动性,主要是一些无人机发烧友使用,用来娱乐和竞技,可以带来更刺激的飞行体验,就像赛车一样,追求的竞速和刺激。
第一视角操控无人机
二、FPV穿越机的特点
1.小巧轻便:体积小、重量轻,载荷能力有限,能够迅速起飞和降落。
2.高机动性:具有高机动性和灵活性,适应不同战场环境。
3.成本低廉:单架价格仅几百至几千美元不等。
4.飞行性能:飞行速度一般为几十千米每小时左右,续航时间较短,通常在半小时以内,飞行高度多在几百米以下,适合在相对较小区域内进行快速机动飞行。
5.操控方式:操控者通过佩戴FPV眼镜或观看地面站显示屏,直接接收无人机上摄像头拍摄的实时画面,以第一人称视角直观操控无人机的飞行姿态和动作,操作相对简单直观,强调人的直接操控性和即时反应。
6.任务功能:因其机动性强、隐蔽性好、成本低廉等特点,在俄乌战场上被大量用于近距离的战术侦察和攻击任务,也可用于城市环境或复杂地形下的特种作战行动。
三、已经持续1000多天的俄乌战争可以说是无人机的战争。早期的俄乌双方大量的使用消费级无人机进行作战和侦查,但是现在从流出的视频来看,已经很少看到消费级无人机的身影,更多的是FPV穿越机。
四、为什么现在俄乌战场上,穿越机这么受欢迎了呢?原因主要有:
1.造价便宜。现在的消费级无人机已经可以做到非常便宜,一架无人机只要几千元;而FPV穿越机的成本甚至可以做到几百块,只需要必要的部件,其它功能模块都可以取消。很多战场上应用的穿越机甚至不要求返航,做成了一次性产品。
2.机动性好。穿越机有着极强的机动性,其飞行乐趣并不在高空航拍,而是在城市、丛林中来回穿行。穿越机的最高时速可达到120km/h-230km/h,在战场应用中可以保持极大的优势。
3.制导方式灵活。相比消费级无人机,穿越机FPV要灵活得多,大多数穿越机是没有GPS的,因为根本不需要卫星的导航和定位。穿越机采用第一视角,通过视觉制导定位,免除了GPS被干扰的问题。在图传和数据控制上,穿越机采用自己组装的方案,对无线图传模块的频率有更多的选择,甚至可以随意修改和调整频率,这让无人机反制设备很难发挥作用,无人机的信号更难捕捉。
4.易于组装和改装。穿越机FPV目前的主流方式是自己组装,通过采购各种模块的零配件,根据自己的需求进行组装。目前市场上可以买到各种穿越机模块,包括飞控系统、无刷电机、机体、电池、遥控器、图传设备等,价格非常便宜,根据自己的应用需求,可以很轻松的组装出一台穿越机,这非常适合战场应用。
五、俄乌战场中FPV无人机的应用案例
1.成功摧毁无人战车
2024年3月31日,乌军方发布视频显示,乌军无人机操作手使用FPV无人机成功摧毁了2辆俄军无人战车。这一事件标志着无人作战在俄乌战场进入了新阶段。此次成功摧毁无人战车,凸显了FPV无人机在现代战争中的重要作用。
2.攻击坦克及装甲车辆
双方使用FPV无人机对坦克和装甲车辆进行攻击,如从装甲较薄弱的后部进入,对炮塔后部和车体连接部进行俯冲攻击:充分利用了FPV无人机的高机动性和灵活性,能够有效地打击坦克和装甲车辆。
3.收集情报与干扰敌方
侦察敌方阵地:能够侦察敌方阵地、监视部队行动并评估战场条件,而不会将人员置于危险之中。FPV无人机的航行距离虽然不长,但能够超出普通人的视距范围,在配合飞行眼镜和任务载荷的情况下可以有效侦察、打击树木、建筑物等后面的目标。
干扰敌方电子系统:可用于干扰敌人的通信、破坏GPS信号并干扰其他的电子系统。这可能会在敌军中造成混乱,从而提供己方战术上的优势。
六、俄乌战场中FPV无人机的局限性
七、俄乌战场中FPV无人机的反制手段
1.主动攻击飞手。在俄乌战场上,主动攻击飞手成为一种反制FPV无人机的手段。通过电子战系统定位对方无人机飞手位置是关键步骤,技术高超的一方可截获回传图像信息判断位置。
2.软、硬杀伤拦截。
3.被动防御。为坦克、装甲车辆加装防护网是一种被动防御FPV无人机的方法。FPV无人机携带的破甲战斗部对坦克和装甲车辆构成威胁,而防护网可以防御这种攻击。
八、俄乌战场中FPV无人机的发展趋势
1.提高抗干扰能力。在俄乌战场上,FPV无人机面临着复杂的电子战环境,提高抗干扰能力成为其发展的重要方向之一。目前,俄乌双方都在积极研发不受无线电干扰的 FPV无人机。
2.自动锁定目标。自动锁定目标的功能可以通过先进的传感器和算法实现。无人机上配备的传感器能够实时感知目标的位置、速度和姿态等信息,即使在控制信号被干扰的情况下,也能依靠自身的传感器数据进行目标锁定。同时,算法的优化可以提高目标锁定的准确性和稳定性,确保无人机在复杂环境下能够准确打击目标。
3.通信链路和控制系统。抗干扰能力的提高还需要在通信链路和控制系统方面进行改进。采用更加安全、稳定的通信链路,如加密通信、跳频通信等,可以降低被干扰的风险。同时,控制系统的冗余设计和智能化也能够提高无人机在干扰环境下的自主决策能力,确保其能够继续执行任务。
4.提高打击距离。为了提高FPV无人机的作战效能,扩大其作战范围,俄乌双方都在努力提高其打击距离。
5.无人机母机。俄研制的无人机母机为FPV无人机的远程作战提供了新的解决方案。无人机母机可以携带小型FPV无人机深入对方纵深,大大拓展了FPV无人机的作战半径。同时,母机作为通信中继节点,可以传递控制信号,确保后方操作人员能够对深入敌方纵深的FPV无人机进行有效控制:不仅提高了FPV无人机的打击距离,还增强了其在复杂战场环境下的通信稳定性。
6.动力系统和电池技术。提高打击距离还可以通过改进FPV无人机的动力系统和电池技术来实现。研发更加高效的动力系统,提高无人机的飞行速度和续航能力,同时优化电池技术,增加电池容量,延长飞行时间,有助于提高FPV无人机的打击距离。
7.制式化方向发展。随着FPV无人机在俄乌战场上的广泛应用,其制式化发展成为必然趋势。使用军用技术改造FPV无人机,可以提高其可靠性、便携性和作战效率。
九、俄乌战场上使用的一些FPV无人机型号及功能介绍
俄方:
1.Vandal(汪达尔王子)光纤FPV无人机:2024年投入使用的新型自杀式无人机,使用光纤制导,电缆连接在无人机机身上,飞行时将电缆抛在身后不会缠结。其优势是传输的信息量大、频带宽、制导精度高、抗干扰性好,操作员能更快接收大量更高质量的视频和数据,所拍画面清晰,可大大避免电子干扰,有效打击了乌克兰军队的弹药库补给等相关设施。
2.小丑-10 FPV无人机:可携带高达5kg的有效载荷,能根据不同任务需求搭载导弹、侦察设备等。满载时速度可达100km/h,空载时速度超200km/h,能在战场上迅速穿梭。采用四轴飞行器方案,由市场组件和俄自产部件组装,可靠性和稳定性高,配备先进导航和控制系统,可在自主飞行和遥控操作两种模式间自由切换。还具备独特休眠器设计,操作员可远距离开启或关闭,冬季可潜伏一周,夏季可潜伏一个月,且在被动模式下几乎不发出无线电信号,极难被敌方侦测到。
3.“八仙花” FPV作战无人机:2022年11月研制,是第一款批量生产的FPV作战无人机。飞行距离可达7km,最多可携带两公斤有效载荷。
4.“吸血鬼” FPV无人机:航程可达7.5km,能够携带RPG-7使用的反坦克导弹,由一群使用3D打印机的爱好者研发,机身和天线组件通过3D打印制作。
5.VT-40式FPV无人机:2023年春出现在战场,被 “苏多普拉托夫” 支队在其 “最后审判日” 计划中充分利用,可在最远7-10km距离内投送重达3kg的弹药,可对敌方的军事设施、集群目标等进行有效的火力打击。
6.配备火焰喷射器的FPV无人机:2024年研发的新型无人机,用于反击乌克兰的无人机,可通过在飞行中瞄准乌克兰无人机,以火焰喷射的方式使其失效或被摧毁,从而削弱乌军无人机的侦察和进攻效率。
乌方:
1.“最后通牒”FPV无人机:可携带3kg炸药,速度高达200km/h,在恶劣天气条件下也可工作,可快速突破敌方防线,对目标进行突然打击。
2.“蚊”式FPV无人机:速度为100km/h,承载重达2kg的负载,航程可达5km。
3.“龙无人机”:2024年9月引入,配备铝热剂等燃烧物质,可点燃俄军控制的林线,破坏森林地区的阵地和装备,还能精确锁定目标,打击俄军的坦克和直升机等军事资产,对设备和阵地造成重大损害。铝热剂虽不具备爆炸性,但能产生超过 2200℃的高温,当它被点燃时,会进行自我维持的化学反应,几乎无法扑灭。足以穿透并破坏衣物、树木和树叶,甚至能损毁军用坦克。