美國國防科技巨頭 AeroVironment(AV)最近獲得了一份價值 9,780 萬美元(約 HK$ 76,284,000)的美國陸軍合同,該合同專注於虛擬導彈防禦測試。這份合同是在「下一代光譜成像刺激器生成環境」(GENESIS)計劃下發佈的,AV 將在阿拉巴馬州亨茨維爾的紅石兵工廠開發原型測試環境。簡單來說,這份合同將見證一個極為先進的導彈測試模擬器的建設。
一旦完成,陸軍將能夠在不必不斷發射實際導彈或發射太空船的情況下進行傳感器和導引系統的測試。為此,GENESIS 基本上是一個超真實的虛擬戰場,專門用於測試傳感器和導彈。其理念是,工程師可以將真實的導彈組件放入實驗室系統中,讓其誤以為自己正處於真實的作戰環境中,這就像是導彈攔截器尋標器和傳感器的飛行模擬器。
這個被稱為硬體在環路(Hardware-in-the-Loop,HWIL)的設置,將使硬體的行為與真實任務中完全相同。實際上,這涉及到在一個機器人平台上安裝導彈尋標器,該平台可以進行俯仰、滾轉、偏航、震動和操控。訓練系統接著會投影出一個現實的紅外(IR)圖像,模擬飛機或導彈目標,學員然後需要像實際飛行一樣「追蹤」這一目標。
AV 的太空、網絡及定向能部門總裁 Mary Clum 表示:「國防領域的真正創新早在技術抵達戰場之前就已開始,這源於我們如何測試、改進和驗證它。」她補充道:「通過創建現實的、可重複的和可擴展的測試生態系統,我們正在幫助陸軍加速創新,加強威懾,並確保我們的戰鬥人員在每個領域中保持決定性的優勢。」
這種設置理論上可以使工程師評估技術在實時跟蹤目標的能力,並將用於測試和改進導引軟件及傳感器性能。這對於現代導彈系統至關重要,因為大多數導彈系統非常依賴電光和紅外傳感器(EO/IR)。這些傳感器能夠檢測熱簽名、光反射、大氣效應,甚至是對抗措施(如 flares)。顯然,在真實條件下進行這些測試非常複雜且成本高昂。
因此,GENESIS 將有助於更輕鬆地重建如高超音速導彈的煙霧、飛機排氣簽名等現象。這項新技術的核心是所謂的多光譜投影,這意味著它能夠在多個電磁波長上進行投影,包括可見光、近紅外和熱紅外。
陸軍希望 GENESIS 能夠同時在這些波長上投影現實場景,這對於現代尋標器至關重要。另一個關鍵功能是其超高幀率成像能力。由於導彈移動速度極快,傳感器必須能夠在毫秒內跟蹤它們,因此模擬器必須以極高的幀率渲染場景。如果不這樣,尋標器很可能會「察覺」到這是虛假的。
系統還將配備一個低溫空間腔,這將模擬太空和高空的極端寒冷和真空條件,對於測試為導彈預警衛星和高空攔截器設計的尋標器的表現至關重要。陸軍最終希望這種系統能夠支持其綜合空中和導彈防禦(IAMD)目標,這將結合雷達、衛星、攔截器、導彈傳感器和指揮系統,形成一個單一的網絡防禦系統。
AV 的網絡和任務解決方案高級副總裁 Johnathan Jones 表示:「GENESIS 展示了當產業和政府圍繞創新共同願景協調一致時,能夠實現的可能性。我們正在推進傳感器測試的邊界,提高現實性和精確度,以幫助美國軍方加速開發、降低風險,並提供能夠執行任務的技術,以保持我們國家的決定性優勢,並為戰鬥人員提供最可靠的系統。」




