反無人機(jī)技術(shù)體系基本框架構(gòu)建

劉玉文，廖小兵，蔣 明，段菖蒲

(解放軍陸軍軍官學(xué)院 a.炮兵系; b.步兵系，合肥 230031)

現(xiàn)代無人機(jī)能在多種惡劣戰(zhàn)場環(huán)境中長航時(shí)地執(zhí)行高空目標(biāo)偵察和信號(hào)探測、遠(yuǎn)程精確打擊、實(shí)時(shí)毀傷評估、空中電子對抗等任務(wù)，成為現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場中一種集“偵、打、評、擾”于一體的高端武器系統(tǒng)［1-2］。因此，其發(fā)展與使用越來越受到各國的高度重視，許多高新技術(shù)也相繼在無人機(jī)上得到運(yùn)用。然而，有矛必有盾。與此同時(shí)，反無人機(jī)技術(shù)及其在各型武器裝備上的應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來［3-4］。

1 無人機(jī)發(fā)展特點(diǎn)及反無人機(jī)的難點(diǎn)

1.1 無人機(jī)小型、微型、隱身化，增加了對其探測跟蹤和預(yù)警的難度

一是大幅度縮小無人機(jī)的機(jī)體。隨著MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)及其制造工藝技術(shù)的日益提高，勢必會(huì)推動(dòng)無人機(jī)系統(tǒng)中所需用到的機(jī)電系統(tǒng)往小型化、微型化的方向發(fā)展，這為大幅度縮小無人機(jī)的機(jī)體提供了重要的技術(shù)支撐。有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，未來微型無人機(jī)尺寸一般將在10 ～15 cm，隱蔽性能突出。二是采用先進(jìn)的隱身技術(shù)。目前，可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)隱身化的方法主要有以下4 種:①采用復(fù)合材料、雷達(dá)吸波材料和低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)，以較弱雷達(dá)信號(hào)特征，增強(qiáng)對雷達(dá)、紅外和聲傳感器等無人機(jī)偵測裝備的隱身能力; ②采用限制紅外反射技術(shù)，即在無人機(jī)表面涂上能吸收紅外光的特制漆和在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中注入防紅外輻射的化學(xué)制劑，增加雷達(dá)和目視偵察無人機(jī)的難度;③減少表面縫隙，即采用新工藝將無人機(jī)的副翼、襟翼等各傳動(dòng)面都制成綜合面，進(jìn)一步減少縫隙，縮小雷達(dá)反射面; ④采用充電表面涂層，以減小雷達(dá)對無人機(jī)的有效探測距離，同時(shí)充電表面涂層還具有可變色特性，即表面顏色隨背景的變化而變化，這大大增加了對無人機(jī)實(shí)施目視偵察的難度。無人機(jī)的這種發(fā)展趨勢，大大增加了對其進(jìn)行探測跟蹤和預(yù)警的難度。

1.2 無人機(jī)攻擊性增強(qiáng)，機(jī)動(dòng)能力提高，增大了防空系統(tǒng)的壓力

偵察/攻擊一體化無人機(jī)和無人戰(zhàn)斗機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn)將大大提高無人機(jī)的攻擊能力。以后者為例，該系統(tǒng)由無人戰(zhàn)斗機(jī)、C4ISR 系統(tǒng)和地面控制站組成。在對地攻擊中可攜帶小型和大威力的精確制導(dǎo)武器、激光武器或反輻射導(dǎo)彈等火力任務(wù)載荷，對敵雷達(dá)、通信指揮設(shè)備、坦克等重要目標(biāo)實(shí)施毀傷。同時(shí)，無人戰(zhàn)斗機(jī)可預(yù)先靠近前沿部署，可在距對方導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)較遠(yuǎn)的距離上摧毀對方助推階段的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，從而有效地克服反導(dǎo)導(dǎo)彈反應(yīng)時(shí)間長、攔截距離近、攔截成功后的殘?bào)w對防衛(wèi)目標(biāo)仍有一定損害等缺點(diǎn)。無人戰(zhàn)斗機(jī)可擔(dān)負(fù)空中作戰(zhàn)任務(wù)，具有攻防兼?zhèn)涞膬?yōu)勢，可與對方戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行空中格斗，也可攔截、攻擊飛行中的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。同時(shí)，無人戰(zhàn)斗機(jī)還可擔(dān)負(fù)空對地作戰(zhàn)任務(wù)，以其自身的高隱身性和高機(jī)動(dòng)性對對方的地面防空力量實(shí)施壓制和打擊; 此外，無人戰(zhàn)斗機(jī)還能對地面保持不間斷的偵察警戒，對隨時(shí)可能出現(xiàn)的地面威脅實(shí)施致命打擊，以維持對對方綜合防空力量的有效壓制。無人機(jī)攻擊性、機(jī)動(dòng)性大大增強(qiáng)的這種趨勢，勢必將增大防空系統(tǒng)的壓力。

1.3 無人機(jī)傳感器系統(tǒng)綜合化、信息處理高速化，增大了反偵察和對其實(shí)施干擾的難度

為了增強(qiáng)無人機(jī)全天候偵察探測能力，無人機(jī)將安裝由光電、紅外傳感器和合成孔徑雷達(dá)等多種類型傳感器組成的綜合傳感器系統(tǒng)，從而可對戰(zhàn)場進(jìn)行全天候、全方位、多手段的偵察和監(jiān)視，將使得無人機(jī)的綜合情報(bào)偵察能力大大提高，也加大了對方的偽裝、隱蔽、欺騙等反偵察作戰(zhàn)的難度［5-6］。

同樣，為了增強(qiáng)無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的通信效率和抗干擾能力，無人機(jī)安裝有高速信息處理機(jī)，使無人機(jī)的信息處理速度大大增加。例如，美軍正在積極研制的預(yù)警無人機(jī)，其信息處理速度將比有人駕駛預(yù)警機(jī)E -3 快10000 倍，比E -8快1 000 倍，能完成有人駕駛預(yù)警機(jī)所能完成的全部任務(wù)。無人機(jī)的這種發(fā)展趨勢，使得對其實(shí)施有效干擾的難度大大增加。

總之，無論從信息化戰(zhàn)爭形態(tài)發(fā)展趨勢還是從作戰(zhàn)中所面臨的現(xiàn)實(shí)威脅看，反無人機(jī)作戰(zhàn)已經(jīng)現(xiàn)實(shí)地?cái)[在了現(xiàn)役部隊(duì)和后備力量面前，特別是隨著無人機(jī)進(jìn)一步向隱形化、高速化、偵察/攻擊一體化、微型化甚至大型化方向發(fā)展，無人機(jī)的運(yùn)用領(lǐng)域?qū)⒌玫綐O大拓展，這使得反無人機(jī)作戰(zhàn)準(zhǔn)備顯得尤為重要和緊迫。相應(yīng)地，反無人機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用研究也變得重要而緊迫。

2 反無人機(jī)技術(shù)體系基本框架構(gòu)建

2.1 構(gòu)建反無人機(jī)技術(shù)體系的必要性和可行性

反無人機(jī)技術(shù)勢必單獨(dú)成為兵器科學(xué)技術(shù)體系中的重要組成部分。在“5 +7”模式的兵器科學(xué)技術(shù)體系(即5 個(gè)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和7 個(gè)基礎(chǔ)性支撐技術(shù)領(lǐng)域)［1］中，反無人機(jī)技術(shù)并未單獨(dú)納入“5 +7”框架體系內(nèi)，但是在身管兵器技術(shù)、制導(dǎo)兵器技術(shù)、彈藥技術(shù)、兵器信息技術(shù)和兵器基礎(chǔ)技術(shù)等領(lǐng)域都包融有反無人機(jī)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)，隨著對未來戰(zhàn)場反無人機(jī)作戰(zhàn)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，反無人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)的不斷加重，在作戰(zhàn)需求牽引和技術(shù)發(fā)展推動(dòng)雙重作用影響下的反無人機(jī)技術(shù)必將越來越受到重視［7］。

反無人機(jī)技術(shù)體系的形成已有較堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前，用于反無人機(jī)作戰(zhàn)的探測跟蹤和預(yù)警、直接利用火力對無人機(jī)實(shí)施硬毀傷、采用干擾技術(shù)對無人機(jī)實(shí)施軟毀傷等的武器裝備在國內(nèi)外都積極展開了相關(guān)研究。這些關(guān)于反無人機(jī)作戰(zhàn)的理論和技術(shù)研究雖然還比較零散，不成體系，但卻為反無人機(jī)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的開辟與拓展，進(jìn)而較快地形成反無人機(jī)技術(shù)體系從理論上和技術(shù)上都打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2 反無人機(jī)技術(shù)體系基本框架

反無人機(jī)技術(shù)體系由探測跟蹤和預(yù)警技術(shù)、毀傷技術(shù)、干擾技術(shù)和偽裝欺騙技術(shù)4 大部分組成，如圖1 所示。將該技術(shù)體系分為以上4 大部分內(nèi)容，主要基于以下考慮: 在實(shí)施反無人機(jī)作戰(zhàn)時(shí)，首先要對無人機(jī)進(jìn)行探測跟蹤和預(yù)警，然后再根據(jù)戰(zhàn)場實(shí)際情況，選擇對無人機(jī)實(shí)施火力打擊的硬毀傷或者是對其進(jìn)行干擾失效的軟毀傷; 另外，己方還要采取積極主動(dòng)的偽裝防護(hù)方法和手段，降低對方無人機(jī)的偵察效率和效果。這4 大部分的技術(shù)，既有主動(dòng)的反無人機(jī)技術(shù)手段，也有被動(dòng)的偽裝防護(hù)手段方法，主動(dòng)與被動(dòng)方式的反無人機(jī)技術(shù)的綜合，使得反無人機(jī)作戰(zhàn)效果整體最大、最優(yōu)化，如圖2 所示。

圖1 反無人機(jī)技術(shù)體系基本框架

圖2 反無人機(jī)作戰(zhàn)過程示意圖

探測跟蹤和預(yù)警技術(shù)，主要包括地面目視偵察技術(shù)、雷達(dá)探測跟蹤技術(shù)、空中預(yù)警技術(shù)和衛(wèi)星偵察技術(shù)等，運(yùn)用了這些技術(shù)的地面目視偵察裝備、雷達(dá)、空中預(yù)警飛機(jī)和衛(wèi)星組成地面—空中偵察網(wǎng)，對無人機(jī)實(shí)現(xiàn)探測跟蹤和預(yù)警，為后續(xù)的反無人機(jī)作戰(zhàn)行動(dòng)提供信息情報(bào)支援。

毀傷技術(shù)主要包括反無人機(jī)導(dǎo)彈技術(shù)、激光武器技術(shù)、微波武器技術(shù)、格斗型無人機(jī)技術(shù)和常規(guī)火力毀傷技術(shù)等，運(yùn)用這些技術(shù)的反無人機(jī)武器裝備組成地面—空中火力打擊網(wǎng)，依據(jù)偵察情報(bào)系統(tǒng)提供的情報(bào)信息，采取適當(dāng)措施，運(yùn)用合理的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，對無人機(jī)實(shí)時(shí)實(shí)施火力摧毀。

干擾技術(shù)主要包括光電對抗技術(shù)、控制信息干擾技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈干擾技術(shù)等，運(yùn)用這些技術(shù)的反無人機(jī)武器裝備對無人機(jī)實(shí)施有效干擾，使無人機(jī)的自動(dòng)駕駛與控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等失效，從而降低甚至喪失其主要作戰(zhàn)功能。

偽裝欺騙技術(shù)主要包括光學(xué)、熱紅、聲學(xué)和電子偽裝欺騙技術(shù)等，在反無人機(jī)作戰(zhàn)過程中，通過對己方目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)偽裝，降低對方無人機(jī)的偵察監(jiān)視效率和效果，從而降低無人機(jī)的作戰(zhàn)效能。

3 結(jié)束語

反無人機(jī)作戰(zhàn)是未來戰(zhàn)場的重要作戰(zhàn)任務(wù)之一。反無人機(jī)技術(shù)是戰(zhàn)場反無人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)需求牽引下的必然產(chǎn)物，構(gòu)建反無人機(jī)技術(shù)體系也是反無人機(jī)武器裝備體系發(fā)展的必然要求。本研究初步構(gòu)建的反無人機(jī)技術(shù)體系基本框架僅僅是對構(gòu)建該技術(shù)體系的一次嘗試性探索。隨著反無人機(jī)作戰(zhàn)理論的不斷深化研究，反無人機(jī)武器裝備體系的不斷發(fā)展完善，在業(yè)內(nèi)有識(shí)之士的共同努力下，反無人機(jī)技術(shù)體系必將越來越合理、完善、成熟。

［1］中國兵工學(xué)會(huì).2008—2009 兵器科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告［R］.北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

［2］中國兵工學(xué)會(huì).2010—2011 兵器科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告［R］.北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，2011.

［3］梁修華，李博.軍用無人機(jī)對抗措施淺析［J］.信息對抗學(xué)術(shù)，2005(2):58-60.

［4］張濤，惠琦，和紅杰.防空兵抗擊無人機(jī)對策研究［J］.信息對抗學(xué)術(shù)，2005(10):37-39.

［5］顏志奇，王俊頂.無人機(jī)預(yù)警問題研究［J］.地面防空武器，2006(3):28-30.

［6］虞謙，鄒慧.瀕海大城市反空襲作戰(zhàn)中GPS 干擾無人機(jī)應(yīng)用研究［J］.艦船電子對抗，2007(4):30-31.

［7］楊勇，王誠，吳洋.反無人機(jī)策略及武器裝備現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向［J］.飛航導(dǎo)彈，2013(8):27-31.