現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,無(wú)人機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn),破壞力也越來越強(qiáng),在激戰(zhàn)正酣的俄烏沖突中表現(xiàn)的更加充分。同時(shí),針對(duì)無(wú)人機(jī)的威脅,無(wú)人機(jī)防御技術(shù)也正在完善發(fā)展。
一、軍用無(wú)人機(jī)威脅日益突出
自第二次世界大戰(zhàn)期間美軍首次將無(wú)人機(jī)作為靶機(jī)算起,無(wú)人機(jī)在軍事中的應(yīng)用已有70多年歷史。21世紀(jì)以來,軍用無(wú)人機(jī)裝備在世界范圍內(nèi)迅速擴(kuò)散,目前全球已有超過80個(gè)國(guó)家裝備了軍用無(wú)人機(jī)。
軍用無(wú)人機(jī)作為集“偵、打、評(píng)、擾”于一體的高端武器裝備,具有價(jià)格低廉、打擊精確、戰(zhàn)法靈活、傷亡率低等優(yōu)勢(shì),已被廣泛用于空襲作戰(zhàn)。在2020年爆發(fā)的納卡沖突中,阿塞拜疆利用多款無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),不僅突破了亞美尼亞重金打造的S-300防空系統(tǒng),還對(duì)坦克、裝甲車、集結(jié)點(diǎn)和機(jī)動(dòng)兵力給予精確殺傷,幾乎將亞美尼亞地面重裝力量完全消滅。此次俄烏沖突中,雙方共出動(dòng)無(wú)人機(jī)10余型、數(shù)百架。其中烏克蘭在北約強(qiáng)力支持下,大量運(yùn)用無(wú)人機(jī)參與作戰(zhàn),取得顯著作戰(zhàn)效果。在北頓聶茨河渡河戰(zhàn)役中,由于俄軍搭建浮橋時(shí)未實(shí)施對(duì)空警戒,烏軍在使用1架小型多旋翼無(wú)人機(jī)偵察到俄軍行動(dòng)后,引導(dǎo)炮兵和航空兵實(shí)施精確火力打擊,造成俄軍地面力量大量傷亡。后續(xù)隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的演化,由北約援助的MQ-9、MQ-1C和“鳳凰幽靈”等無(wú)人機(jī)將陸續(xù)投入戰(zhàn)場(chǎng),不斷提高烏克蘭的空中偵察和打擊能力,推動(dòng)俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)持久化。
軍用無(wú)人機(jī)裝備的大量運(yùn)用,打破了傳統(tǒng)有人機(jī)主導(dǎo)的空中作戰(zhàn)格局,逐步形成空天融合、有人無(wú)人協(xié)同的作戰(zhàn)形態(tài),形成以無(wú)人打有人的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì),不僅提高了打擊效率,還將己方傷亡降至最低。種種跡象表明,無(wú)人機(jī)已經(jīng)從單純的偵察設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘋刹臁⒋驌簟?a target="_blank">信息中繼等為一體的重要體系節(jié)點(diǎn),可以預(yù)見,未來戰(zhàn)爭(zhēng)中,無(wú)人機(jī)的作用將會(huì)越來越突出,如果沒有與之匹敵的反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng),所有的地面集群都將成為敵方的活靶子。
二、無(wú)人機(jī)防御技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)防御技術(shù)主要包括五類:一是探測(cè)識(shí)別類,通過運(yùn)用地面目視偵察裝備、雷達(dá)、預(yù)警飛機(jī)、衛(wèi)星等,實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的及時(shí)探測(cè)、識(shí)別、預(yù)警,為后續(xù)的反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)提供信息情報(bào)支援;二是偽裝欺騙類,使用光學(xué)偽裝、熱紅外偽裝、聲學(xué)偽裝和電子偽裝等技術(shù)對(duì)己方目標(biāo)進(jìn)行偽裝,使無(wú)人機(jī)接收虛假的目標(biāo)信息,降低己方目標(biāo)被無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)的概率;三是軟殺傷干擾類,使用控制信息干擾技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈干擾技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)和聲波干擾技術(shù)等破壞無(wú)人機(jī)的控制鏈路、通信鏈路、導(dǎo)航鏈路和重要組件,使無(wú)人機(jī)失去控制,從而削弱無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)能力;四是硬打擊摧毀類,通常運(yùn)用高能激光武器、高功率微波武器、反無(wú)人機(jī)導(dǎo)彈、格斗型無(wú)人機(jī)以及常規(guī)地面防空火力等手段打擊無(wú)人機(jī),使無(wú)人機(jī)喪失戰(zhàn)斗力;五是追根溯源類,不直接對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)本體進(jìn)行殺傷,而是通過三角測(cè)量定位技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行反向溯源,從而找到其控制室和遠(yuǎn)程操作員進(jìn)行釜底抽薪式打擊。
(一)探測(cè)識(shí)別類
在探測(cè)識(shí)別方面,反無(wú)人機(jī)探測(cè)技術(shù)主要以雷達(dá)探測(cè)和光電探測(cè)為主。目前,對(duì)無(wú)人機(jī)探測(cè)的雷達(dá)主要以Ku波段為主,Ku波段雷達(dá)受地面雜波干擾較小、精度較高,更適于對(duì)低慢小無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)。如美國(guó)海軍的SPG-60雷達(dá),其工作在Ku波段,預(yù)警距離為5.12千米,提供的扇形波束覆蓋了美軍所需的整個(gè)垂直區(qū)域。土耳其的Retinar雷達(dá),主要用于應(yīng)對(duì)小型旋翼偵察無(wú)人機(jī),可單兵攜帶,最長(zhǎng)預(yù)警距離2.3千米。同時(shí)該雷達(dá)對(duì)地面目標(biāo)也具備7千米的預(yù)警距離。
光電探測(cè)則分為可見光探測(cè)和紅外探測(cè)。可見光探測(cè)技術(shù)成本較低,但是受天氣、光線等因素影響較大。紅外探測(cè)可以全天候連續(xù)工作,受環(huán)境影響小,缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。2021年俄羅斯研發(fā)的變色龍反無(wú)人機(jī)檢測(cè)跟蹤系統(tǒng)具備全天候檢測(cè)和跟蹤能力,可檢測(cè)出無(wú)線電靜默狀態(tài)下入侵的無(wú)人機(jī),能夠在多個(gè)光譜范圍內(nèi)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并跟蹤目標(biāo),最長(zhǎng)有效檢測(cè)距離達(dá)9千米。
(二)偽裝欺騙類
偽裝欺騙類是針對(duì)探測(cè)跟蹤和監(jiān)控預(yù)警技術(shù)開發(fā)的一類反無(wú)人機(jī)技術(shù),主要是在反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)過程中,利用光學(xué)、熱紅、聲學(xué)和電子等偽裝欺騙技術(shù)對(duì)己方目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)偽裝,從而阻止或降低對(duì)方無(wú)人機(jī)的偵察監(jiān)視效率和效果。以色列凸面(Convexum)公司研發(fā)的區(qū)域保護(hù)式反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)λWo(hù)的目標(biāo)區(qū)域起到安全拒止作用,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)無(wú)人機(jī)禁飛效果。該系統(tǒng)主要通過無(wú)線電頻率傳感器自動(dòng)檢測(cè)可疑無(wú)人機(jī),然后使用協(xié)議欺騙的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑無(wú)人機(jī)的干擾和控制,阻止無(wú)人機(jī)侵入目標(biāo)區(qū)域甚至阻止目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的可疑無(wú)人機(jī)起飛。該系統(tǒng)可保護(hù)的區(qū)域半徑在1.5千米,可對(duì)80%~90%的無(wú)人機(jī)機(jī)型有效。
(三)軟殺傷干擾類
目前無(wú)人機(jī)大多對(duì)其控制鏈路高度依賴,基于此,反無(wú)人機(jī)軟殺傷手段主要包括電子干擾、電子誘騙、信號(hào)入侵三種方式。電子干擾是通過對(duì)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行干擾,使無(wú)人機(jī)迫降,懸停,或者返航。電子誘騙是通過偽造信號(hào)或阻塞無(wú)人機(jī)信號(hào)接收機(jī)的跟蹤環(huán)路,使其接受錯(cuò)誤的位置信息進(jìn)而無(wú)法按正常導(dǎo)航路徑飛行。信號(hào)入侵是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過識(shí)別可疑無(wú)人機(jī)并向其發(fā)送特定指令,以實(shí)現(xiàn)入侵。
軟殺傷干擾類是當(dāng)前軍用反無(wú)人機(jī)必備和主要手段之一,特別是對(duì)于小微型無(wú)人機(jī)效果最佳。美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的四個(gè)陸基防空項(xiàng)目之一就是在北極星MRZA全地形車上安裝電子干擾反無(wú)人機(jī)系統(tǒng);俄羅斯開發(fā)了一系列電子干擾反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),其中殺蟲劑-1可定向壓制捕獲30千米內(nèi)的無(wú)人機(jī)。以色列更是研制出了能夠?qū)崿F(xiàn)接管無(wú)人機(jī)的Enforce Air反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和集探測(cè)、識(shí)別、干擾、打擊于一體的無(wú)人機(jī)警衛(wèi)(Drone Guard)、無(wú)人機(jī)穹頂(Drone Dome)系統(tǒng)。
(四)硬打擊摧毀類
主流反無(wú)人機(jī)硬打擊類武器包括高能激光武器和高能微波武器。其中高能激光武器系統(tǒng)是利用激光器產(chǎn)生的定向激光束對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)進(jìn)行毀傷,以固體激光器為主。具有快速、靈活、精確、作戰(zhàn)效費(fèi)比高等優(yōu)點(diǎn),但容易受天氣變化影響,需要一定反應(yīng)時(shí)間,跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)易受到干擾。“分層激光防御”(LLD)是目前世界最強(qiáng)激光武器,由美國(guó)洛馬公司設(shè)計(jì)制造,可用來對(duì)抗無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和快速攻擊艇,也可以用高分辨率望遠(yuǎn)鏡跟蹤空中威脅、支持作戰(zhàn)識(shí)別,并對(duì)交戰(zhàn)目標(biāo)進(jìn)行損傷評(píng)估。2022年2月,美國(guó)已完成了對(duì)LLD的測(cè)試。其它國(guó)家也在爭(zhēng)相開發(fā)自己的激光武器,法國(guó)CILAS公司成功研制了一套系統(tǒng),使用功率低于10千瓦的激光摧毀小型無(wú)人機(jī)。
高能微波武器是通過定向輻射的高功率微波束直接攻擊目標(biāo),主要有單管高功率波技術(shù)和微波陣列合成技術(shù)兩種。高能微波武器殺傷范圍廣、反應(yīng)速度快、作戰(zhàn)成本低和可全天候使用,適用于無(wú)人機(jī)蜂群等集群式攻擊。但也存在體積龐大、作戰(zhàn)半徑有限的缺陷。美國(guó)Epirus公司研發(fā)的Leonidas固態(tài)微波武器,以圓錐形射向空中高功率短脈沖微波,作用距離300米。在其2021年向美國(guó)國(guó)防部展示中,一次擊落66架無(wú)人機(jī)。俄羅斯聲稱已在烏克蘭戰(zhàn)場(chǎng)使用了基于微波原理的便攜式“昏迷”(Stupor)電磁槍。“昏迷”電磁槍可以抑制無(wú)人機(jī)導(dǎo)航和傳輸通道,以及無(wú)人機(jī)光電范圍內(nèi)的照片和攝像機(jī),射程達(dá)2公里。
除上述處置技術(shù)外,還包括火力殺傷、粘性攔截網(wǎng)等多種手段,目前技術(shù)成熟度低。以色列“斯凱洛克”公司在2022年2月展出一個(gè)形似導(dǎo)彈的無(wú)人機(jī)攔截器。這款攔截器頭部裝有網(wǎng)狀薄橡膠條,能夠“游弋”到小型旋翼無(wú)人機(jī)等目標(biāo)附近,向目標(biāo)持續(xù)釋放橡膠條。多個(gè)橡膠條“撲向”旋翼并將其纏繞,最終令目標(biāo)墜毀。
(五)追根溯源類
追根溯源式反無(wú)人機(jī)解決方案由以色列率先提出,這種方案不僅可以大大提高反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)效率,還可以在面對(duì)無(wú)人機(jī)蜂群時(shí)有效節(jié)省防御成本。
2020年,以色列本·古里安大學(xué)研究人員開發(fā)出一種能夠定位無(wú)人機(jī)控制室和操作員的溯源式反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用遠(yuǎn)程操控人員在控制無(wú)人機(jī)飛行時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的反應(yīng)數(shù)據(jù),同時(shí)結(jié)合無(wú)人機(jī)的飛行路徑以及無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)弱來獲取控制人員的位置信息。以色列溯源式反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在測(cè)試中的準(zhǔn)確率高達(dá)78%,反應(yīng)時(shí)間也相當(dāng)迅速,是未來反制無(wú)人機(jī)的一大利器。
三、總結(jié)
當(dāng)前國(guó)際地緣政治沖突不斷,中美競(jìng)爭(zhēng)加劇,日趨復(fù)雜嚴(yán)峻的國(guó)際形勢(shì)對(duì)國(guó)家安全提出了更高要求。提高自身防御能力,在反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“軟硬結(jié)合”才能高效應(yīng)對(duì)來勢(shì)洶洶的無(wú)人機(jī)攻擊。
參考文獻(xiàn):
[1]付鑫,趙然,梁延峰 & 李學(xué)亮.(2022).反無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展綜述. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)(05),421-428.
[2]周末,孫海文,王亮,于邵禎,孟祥堯 & 李丹..國(guó)外反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)手段現(xiàn)狀研究. 指揮控制與仿真.
[3]楊近文.(2022).國(guó)外軍用反無(wú)人機(jī)發(fā)展研究. 軍事文摘(05),46-51.
[4]王書恒.(2022).國(guó)外反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和未來趨勢(shì). 軍事文摘(03),43-47.
[5]]孫昭,何廣軍 & 李廣劍.(2021).美軍反無(wú)人機(jī)技術(shù)研究. 飛航導(dǎo)彈(11),12-18. doi:10.16338/j.issn.1009-1319.20210124.
[6]高新棟 & 楊梅枝.(2021).以色列反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì). 飛航導(dǎo)彈(11),19-24. doi:10.16338/j.issn.1009-1319.20210158.
[7]李林莉,程旗,張荔,陳麗瓊 & 秦養(yǎng)紅.(2021).反無(wú)人機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述. 飛航導(dǎo)彈(11),25-32. doi:10.16338/j.issn.1009-1319.20210151.
[8]薛猛,周學(xué)文 & 孔維亮.(2021).反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)分析. 飛航導(dǎo)彈(05),52-56+60. doi:10.16338/j.issn.1009-1319.20200243.
[9]朱孟真,陳霞,劉旭,譚朝勇 & 黎偉.(2021).戰(zhàn)術(shù)激光武器反無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)分析. 紅外與激光工程(07),188-200.
作者簡(jiǎn)介
董蓉 國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所研究五室,助理分析員
研究方向:先進(jìn)制造領(lǐng)域前沿技術(shù)跟蹤及產(chǎn)業(yè)、政策研究
編輯:黃飛
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評(píng)論
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