gsan “全球鹰”家族新成员

“全球鹰”家族新成员

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AGS无人机降落在爱德华兹空军基地

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12月19日,AGS无人机实现首次飞行。

12月19日,北约的第一架联盟地面监视(AGS)无人机从美国加利福尼亚州帕姆代尔首次升空,在自主经过一系列测试点后,顺利地降落在爱德华兹空军基地,成功地完成了首次飞行,正式拉开了飞行测试计划的序幕。作为北约AGS计划的重要组成部分,这架在RQ-4B“全球鹰”Block40型基础上衍生发展的无人机配装了全新的AN/ZPY-2型雷达,借助于有源相控阵技术,不仅拥有出色的对地面目标监视性能,而且还增加了对空中目标的搜索和跟踪能力,可以有效地承担起北约的联合情报、监视与侦察(JISR)能力。

集成核心系统

自从北约在2012年5月正式授予AGS计划采购合同后,诺斯罗普·格鲁门公司就陆续启动了相关的研制与生产工作,从2013年12月开始在密西西比州的无人驾驶系统中心制造了5架AGS无人机。

与现役“全球鹰”相比,最新型“全球鹰”Block40无人机可以多携带454千克的有效载荷。该机一半以上的主要部件采用了轻型、高强度复合材料,包括机翼、机翼整流罩、尾翼、发动机舱和3个天线罩。最重要的是,机翼内部拥有33米长的空间结构来容纳燃料箱,为一台罗罗公司的AE3007H涡扇发动机提供燃料。在装满燃料起飞时,Block40型的重量大约为14.6吨。

从Block30型到Block40型,“全球鹰”无人机的最大变化是在机身腹部设计了一个长121.9厘米、宽45.7厘米的雷达天线舱,用于加装诺格公司研制和生产的AN/ZPY-2雷达。这种雷达是美国空军多平台雷达技术嵌入计划(MP-RTIP)的主要成果,可以同时使用合成孔径模式(SAR)成像和跟踪广域活动目标,能在任何气象、昼夜条件下提供目标位置和静止目标的雷达图像。

AN/ZPY-2雷达是一种模块化有源相控阵雷达系统,能够根据需要集成在有人驾驶飞机和无人驾驶飞机上。它采用了几千个发射/接收单元(T/R),装配成通用模块后嵌入到天线中,具备先进的广域监视能力,可以提供前所未有的态势感知能力,为作战人员提供目标信息。该型雷达的优异探测性能与“全球鹰”的出色续航能力相结合后,不仅极大地提高了对地面目标持久的高精度监视能力,而且显著增强了对目标的识别、跟踪和快速定位能力,随时为北约各国的指挥官提供决策数据。

同时,AGS系统还包括一种网络中心战设备,可以提供视距和超视距的远程、宽波段数据链,能够融合传感器数据、持续地探测和各种移动目标,并提供清晰的图像。此外,AGS系统的地面部分则全部由欧洲工业部门负责研制和生产,从而为参与国提供直接承担AGS计划的工作份额,目前主要有空中客车公司防务和宇航分部牵头负责。

测试雷达功能

从早年的研制目的来看,MP-RTIP旨在发展出一种尺寸可调的模块式雷达,较大的型号用于E-10A广域监视(WAS)飞机,较小的型号用于“全球鹰”。在进行战场监视和空空探测时,E-10A飞机和“全球鹰”的雷达因采用相同的基本结构和通用软件,因此在协同工作方面相当容易。

为了缩短研制时间,诺格公司首先利用了一架“海神”高空长航时飞机作为替代机,实施MP-RTIP雷达的飞行试验。通过“海神”验证传感器的性能,使传感器测试取得进展而又不致于影响生产,同时大大降低了“全球鹰”形成作战能力的风险。

2006年4月27日,“海神”飞机携带一个重约617千克的雷达模拟吊舱在爱德华兹空军基地附近的莫哈维机场,完成了首次飞行,主要测试了加挂吊舱后的气动性能。同年9月29日,“海神”飞机在首次验证试飞中,飞行速度为185.3千米/时,飞行高度达到7100米,飞行时间为2小时,检查了冷却系统和通信数据链,但雷达没有进行采集图像的工作。

2009年5月,诺格公司完成了MP-RTIP雷达的初步测试。雷达系统级性能验证(RSLPV)项目中所有专用模式飞行测试都已完成,验证了SAR和地面移动目标指示(GMTI)模式的系统性能。RSLPV试飞计划是一个重要的里程碑,它验证了雷达满足空军所提出的作战要求,这些要求包括SAR模式下的点成像能力和条幅成像能力、能探测和跟踪地面运动车辆的GMTI能力。2010年9月29日,第一部生产型MP-RTIP雷达在“海神”飞机上完成试飞,成功地检查了飞机上的环境控制系统和通信数据链的工作性能,并对SAR和GMTI两种雷达工作模式进行了综合。

然而,MP-RTIP在整个发展过程中经历过重大挫折。2007年2月,E-10A计划因需求不明确、技术不成熟和资金不到位而被迫终止,这同时意味着MP-RTIP失去了重要的载机平台,只能针对“全球鹰”发展相应的机载监视雷达,不仅导致研制成本上升了1/3,而且研制周期大大拖延。为此,美国国会曾经考虑取消美国空军在“全球鹰”Block40型后续发展工作上的投资。

2012年5月20日,随着北约的15个成员国正式签署AGS采购合同,以MP-RTIP发展出的生产型号正式命名为AN/ZPY-2雷达。同年7月21日,美国空军的“全球鹰”Block40无人机在爱德华兹空军基地首次完成了AN/ZPY-2雷达的全系统飞行。

多种工作模式

对于北约而言,AGS系统将成为一个不可或缺的重要角色。由于“全球鹰”能飞到18288米高空和持续飞行超过30小时,因此AGS无人机是唯一适合于在世界范围内支持北约联合监视任务的平台,将为北约高层提供持续不断的全球态势感知。北约联盟地面监视管理机构(NAGSMA)总经理吉姆·艾基表示,具备支持广泛任务的各种传感器将彻底改变北约的JISR能力。

作为AGS无人机的核心部分,AN/ZPY-2雷达是一种双部件系统,天线和相关电子设备安装在“全球鹰”前机身下面的一个整流罩中,信号处理机安装在航空电子设备舱内。雷达工作模式软件放在信号处理机中,负责控制雷达,管理雷达的运行和处理数据。

实际上,AN/ZPY-2雷达是一种侧视雷达,天线安装在一个万向架上,通过伺服电机实现机械驱动,可以沿着纵轴转动180度来扫描另一侧的空域。这样,一副天线就可以实现两侧观察。从工作机理看,雷达天线在方位和俯仰方向不能实现机械运动,而是利用波束以电子方式进行扫描。这种电子扫描能力使雷达波束的运动比以前的机械扫描系统快得多,从而提高了雷达的搜索和多目标跟踪能力。

AN/ZPY-2雷达工作在X波段,可以提供至少6种不同的工作模式:SAR、GMTI、空中跟踪、空中移动目标显示、辅助搜索和高分辨率对地雷达。它可按顺序运行各种模式,也可穿插运行各种模式。这样,一个 AGS系统就能完成不同的任务,既能搜集地面运动目标和固定目标的情报及图像,还可以探测低空飞行的威胁,为北约各国提供有关广域威胁的各种监视信息。

与现役E-8C飞机上使用的AN/APY-7雷达相比,AN/ZPY-2雷达雷达可以更快地探测、跟踪和识别更多的目标,而最大差别之处在于其具有导弹防御能力,这种能力是现有的机载雷达都不具备的。AN/ZPY-2雷达能提供更远的探测距离和更短的重访时间,具有更高的精度,分辨率从大约4米提高到0.3米左右。因此,AN/ZPY-2雷达的空地监视能力为E-8C飞机AN/APY-7雷达的5~10倍。

即将正式部署

与美国空军使用“全球鹰”的不同之处在于,北约AGS系统的特点是使用了两种不同类型的地面控制中心,分别称作移动式通用地面系统(MGGS)和战术级通用地面系统(TGGS)。而且,控制无人机的软件也不同于美国的产品,首架AGS无人机在出厂前就已经开始了作战测试评估。据最新消息,空中客车集团防务分部已经在12月21日向北约监视管理机构交付了首个地面系统。

此前,诺格公司在2013年1月4日授予通用动力公司加拿大分公司一项价值约3200万美元的合同,为AGS计划提供关键性通信网络技术。根据合同,该公司为AGS项目提供了地面通信控制系统(CGCS)软件,将用于管理“全球鹰”与意大利锡戈内拉基地之间的无线电和卫星通信。同时,该公司还将提供坚固耐用的计算机工作站和军事基地与移动指挥中心之间的IP语音对讲系统。

AGS无人机的适航鉴定将是一个挑战,因为这种无人机上的一些设备不同于美国空军“全球鹰”上的机载设备。此前,意大利的适航部门已经派出一支认证队伍飞赴加利福尼亚州,负责AGS型无人机的试飞认证工作。从飞行安全方面来看,这些新系统必须通过试飞表明都是兼容的。

按照计划,第一架AGS无人机将在2016年交付北约,部署到锡戈内拉空军基地。根据安排,第5架AGS无人机将在2017年底下线。目前,北约正在锡戈内拉空军基地建立地面站、指挥与控制系统、训练与后勤支持服务等设施。AGS系统将在2017年形成初始作战能力,在2018年形成全面作战能力。

到时,支持广泛任务的各种传感器和能力将彻底改变北约JISR的方式。AGS系统用于全天候近实时持久广域地面和海上监视任务,不仅可以保护地面部队和平民、实施边界管控和海上安全,还能在反恐和危机应对中发挥重要作用,并且可以在自然灾害中实施人道主义援助。

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DNS、GSLB和GTM的差别:概念太多

前段时间和立项小组讨论了DNS、GSLB和GTM的区别,才注意到在GSLB之后,又出来一个GTM,研究了一下也不算什么新概念。估计最早是设备厂商提出,CDN和云厂商开始提供在线业务后加大了宣传,

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把DNS功能增强提升到产品升级换代的境界

(1)DNS (云厂叫云解析):简单一些的做域名到IP地址转换,高级一些的DNS支持设置多个IP地址并配置权重轮询,但是不能主动检测、也不支持高级调度。

(2)GSLB (云厂不直接提供,升格到GTM):相比高级DNS,可以提供启停、负载、距离、时延等检测能力,从而提供更智能的服务。可以把GSLB看做DNS代理。

(3)GTM (云厂叫云调度):和GSLB仅是概念方面的口径不同(有些文章混淆了SLB和GSLB来比较)。

一、DNS和GSLB的区别(参考引文1,作者当来自网宿)

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GSLB具体实现原理不复杂,如下图。详情阅读引文1。

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二、GTM和GSLB的区别

下面的分析没有显示GTM和GSLB的本质差别,而是介绍了阿里云对GTM的实现方式(参考引文6,作者来自阿里云)。

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网宿没有做太多比较,但是明确了GTM主要功能就是GSLB(参考引文3)

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Akamai的GTM工作原理和上面GSLB的原理并无二致(参考引文13)。

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F5 BIG-IP GTM的主要功能,其中GTM对应了GSLB,而LTM对应了SLB,这样就比较清晰地明确了GTM和GSLB的关系。(参考引文11和12)。由于BIG-IP GTM是设备,因此F5认为可以通过合理配置GTM功能,可以实现GSLB。这样也就知道了为什么云厂商没有提供GSLB业务,而是提供了GTM业务:因为他们本来就是一种业务。

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移动云在合云提供云解析DNS业务,近期会上线自营云的云解析DNS业务和云GTM业务 。(https://ecloud.10086.cn/home/product-introduction/dns)

结论:GSLB/SLB是一种能力,而GTM/LTM是实现这种能力的产品。DNS既是一种能力、也是一种产品

三、Edge DNS和ALB(Akamai提供)

边缘DNS是Akamai提出的一种为了提高DNS安全性的架构:DNS被分布到CDN服务器上,这样可以大幅度降低因为DNS被攻击而造成的可用性和安全问题。

Edge DNS is an authoritative DNS service that moves your DNS resolution from your premises or data centers to the Akamai Intelligent Edge. Edge DNS is architected for nonstop DNS availability and high performance, even through the largest DDoS attacks. Edge DNS can be deployed as a primary or secondary solution with optional DNSSEC support to protect against DNS forgery and manipulation.

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为了解决7层负载均衡,Akamai还提供了ALB,可以做7层LB,这个看上去也不是什么新功能,但是如果可以在广域网实现,还是管用的。

The Application Load Balancer Cloudlet enables you to define several data center configuration scenarios to balance traffic among combinations of cloud and physical data sources, and quickly switch among them with the click of an activation button or API call. Requests for particular content can be directed to various data sources, by IP and geography or several http header attributes including: URL path, device characteristics, request method, and many more. Traditional methods of load balancing that focus solely on DNS (layer 3) requests lack the flexibility and control to provide seamless load balancing for more modern application architectures that require HTTP layer (Layer 7) controls. Hardware-based load balancers not only require maintenance, are limited in their ability to scale, but can also introduce inefficient management processes and delay time to market. Existing cloud-based approaches are often useful only for the IaaS services on which they are built and sometimes lack reliability that could take your app offline completely.

相关信息:

网宿软文:https://blog.csdn.net/zzhongcy/article/details/103974685网宿DNS:https://www.wangsu.com/product/88网宿GTM:https://www.wangsu.com/product/89阿里软文1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/128039572阿里软文2:https://www.jianshu.com/p/a5904d0260e5阿里云文档:https://developer.aliyun.com/ask/277885阿里云产品页:https://help.aliyun.com/document_detail/102232.html?spm=a2c4g.11186623.6.544.3b9569a0QLfPwj阿里云产品总览:https://www.aliyun.com/product/dns?spm=5176.12825654.eofdhaal5.d169.e9392c4ajs8XyO&scm=20140722.1021.1.1056Wikipedia-F5:https://en.wikipedia.org/wiki/F5_NetworksWikipedia-LB:https://en.wikipedia.org/wiki/Load_balancing_(computing)F5 BIG-IP GTM-overview:https://www.f5.com/pdf/products/big-ip-global-traffic-manager-overview.pdfF5 BIG-IP GTM-DS:https://www.f5.com/pdf/products/big-ip-global-traffic-manager-ds.pdfAkamai GTM:https://www.akamai.com/uk/en/multimedia/documents/product-brief/global-traffic-management-product-brief.pdf移动云云解析业务:https://ecloud.10086.cn/home/product-introduction/dnsAkamai GTM Blog:https://blogs.akamai.com/2019/07/akamai-load-balancing-to-lock-in-quality.htmlAkamai Application Load Balancer(ALB):https://www.akamai.com/us/en/products/performance/cloudlets/application-load-balancer.jsp

张贴在IT技术和产品、公有云、网络能力标签:Akamai、DNS、GSLB、GTM、移动云、网宿、阿里云编辑

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