小型無人機(jī)的軍事襲擊行動(dòng)及反制措施

大衛(wèi)·漢布林，大衛(wèi)·埃舍爾，約翰·M·道爾/David Hambling，David Eshel，John M. Doyle

由于易于制造、低成本、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，小型無人機(jī)用于軍事襲擊事件在增長(zhǎng)。但是，多種有效的反制手段也在相隨而生，這類事件將得到有效抑制。

可從商業(yè)上獲得的容易制造、廉價(jià)購(gòu)買、易于飛行和難以偵測(cè)的小型無人機(jī)正在成為軍事部隊(duì)和安全行動(dòng)的主要關(guān)注點(diǎn)，其帶來的威脅在逐步增長(zhǎng)。國(guó)防承包商和其他公司正在競(jìng)相提供能力來最小化并戰(zhàn)勝這些威脅。以色列公司正在建立相應(yīng)的反制措施應(yīng)對(duì)這一威脅，其他地方的承包商和研究機(jī)構(gòu)也是如此。

半軍事部隊(duì)和叛亂分子采用與軍方類似方式操作無人機(jī)，盡管他們的無人機(jī)往往是較小的戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)，而不是陸、海、空部隊(duì)使用的大型無人平臺(tái)。目前，使用最多的系統(tǒng)是微型無人機(jī)以及商用無人機(jī)和多旋翼無人機(jī)，可用于監(jiān)視、偵察和消防方向。

小型無人機(jī)的軍事襲擊事件在增長(zhǎng)

幾個(gè)月來，也門的胡塞叛亂分子曾大張旗鼓地宣布，其無人機(jī)瞄準(zhǔn)并襲擊機(jī)場(chǎng)、煉油廠和軍事基地。沙特領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)軍與胡塞叛軍作戰(zhàn)，并沒有具體證據(jù)證明這些襲擊事件。但即使威脅尚未成為現(xiàn)實(shí)，也不應(yīng)駁回事件的可能性。

胡塞叛軍由于缺乏一支有效的有人作戰(zhàn)機(jī)隊(duì)，面臨著強(qiáng)大的空中作戰(zhàn)威脅和“愛國(guó)者”導(dǎo)彈的威脅。為了對(duì)付這一點(diǎn)，他們依靠彈道導(dǎo)彈和無人機(jī)實(shí)施空中打擊。

2017年，胡塞軍隊(duì)公布了四種小型、據(jù)稱自主研發(fā)的無人機(jī)，所有這些無人機(jī)都由伊朗提供。其中，這些無人機(jī)包括Qasef-1（即Striker-1，“前鋒”-1），一種由當(dāng)?shù)亟M裝的伊朗飛機(jī)制造工業(yè)公司（HESA）研制的“阿巴比”（Ababil）無人機(jī)型別，采用GPS制導(dǎo)，攜帶15kg（33lb.）“神風(fēng)”（kamikaze）攻擊彈頭，射程為150km。在對(duì)被沖突武器研究所捕獲的“前鋒”-1的研究表明，其關(guān)鍵任務(wù)之一是瞄準(zhǔn)“愛國(guó)者”系統(tǒng)的雷達(dá)。

激光武器“鐵束”能有效摧毀無人機(jī)、迫擊炮、短程火箭。圖片來源: Rafael Advanced Defense Systems

2018年，胡塞武裝繼續(xù)對(duì)聯(lián)盟發(fā)動(dòng)攻擊。2017年2月，胡塞武裝聲稱用一群無人機(jī)在被彈道導(dǎo)彈摧毀前襲擊了沙特愛國(guó)者先進(jìn)能力炮臺(tái)。兩周后，他們又宣布摧毀了馬里布附近的阿聯(lián)酋“愛國(guó)者”炮臺(tái)。在這兩起事件中，聯(lián)軍都否認(rèn)有人員傷亡，但都報(bào)告擊落了彈道導(dǎo)彈。

2018年7月，據(jù)稱有照片顯示無人機(jī)襲擊了拜達(dá)省的聯(lián)軍軍事總部。當(dāng)?shù)貓?bào)道稱，一架基于“天行者”（Skywalker）X-8固定翼消費(fèi)級(jí)無人機(jī)的小型Rased UAV被用于投擲炸彈。這是由無人機(jī)投放小彈藥的鏡頭得到證實(shí)。

其他針對(duì)更重要目標(biāo)的攻擊很難證實(shí)。胡塞武裝表示，他們用新的“薩馬德”-2(Sammad-2)無人機(jī)襲擊了沙特阿拉伯利雅得的一家煉油廠，阿布扎比和迪拜國(guó)際機(jī)場(chǎng)受到“薩馬德”-3(Sammad-3)無人機(jī)的更為嚴(yán)重的襲擊。沒有證據(jù)證實(shí)這些襲擊事件的發(fā)生。事實(shí)上，“薩馬德”-3（Sammad-3）的圖像最終是用通用原子航空系統(tǒng)公司研制的美國(guó)“捕食者”或“收割者”的舊照片。

反制手段扮演無人機(jī)殺手角色

半軍事部隊(duì)和叛亂分子利用無人機(jī)獲得實(shí)時(shí)情報(bào)，顯著提高了導(dǎo)彈和火箭武器攻擊的精確性和有效性。無人機(jī)也可以用于打擊任務(wù)，攜帶導(dǎo)彈或其他彈藥，或作為“自殺式攻擊”武器，在裝備爆炸性彈頭時(shí)，無人機(jī)成為精確制導(dǎo)武器。

一段時(shí)間以來，以色列一直意識(shí)到敵對(duì)無人機(jī)在領(lǐng)空中所造成的威脅。1980年代末，第一架俄羅斯研制的無人機(jī)抵達(dá)敘利亞，伊朗研制的無人機(jī)于2002年交付真主黨，用于偵察和攻擊。

近年來，敘利亞、黎巴嫩、巴勒斯坦和伊朗研制的無人機(jī)經(jīng)常被以色列防空部隊(duì)擊落。很多敵對(duì)勢(shì)力都在試探以色列的防御響應(yīng)速度。在2005和2012年間，一些未經(jīng)探測(cè)的無人機(jī)經(jīng)常潛入以色列領(lǐng)空未被發(fā)現(xiàn)。

2005年到2012年間，以色列戰(zhàn)斗機(jī)被派遣攜帶無人機(jī)實(shí)施攔截任務(wù)。有些成功了，有些失敗了。2005年，一架伊朗研制的“阿巴比”（Ababil）無人機(jī)飛越以色列北部，并成功降落回黎巴嫩南部。2012年，伊朗研制的無人戰(zhàn)斗機(jī)“薩赫德”（Shahed 129）在以色列領(lǐng)土上空飛行了將近半個(gè)小時(shí)后，在內(nèi)蓋夫沙漠上空被擊落。雖然在飛行過程中被以色列空軍跟蹤，但只有在接近迪莫納核研究中心時(shí)，它才被F-16戰(zhàn)斗機(jī)擊落。其他潛入領(lǐng)空的無人機(jī)在東地中海地區(qū)也經(jīng)常被以色列的“愛國(guó)者”導(dǎo)彈成功地?fù)糁小?/p>

敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)和也門戰(zhàn)爭(zhēng)的各方都在使用無人機(jī)。據(jù)報(bào)道，政府和叛軍在區(qū)域沖突中擊落了大量的小型無人機(jī)。雖然報(bào)告沒有將無人機(jī)的墜毀歸因于特定的武器，但大多數(shù)墜毀可能是由于技術(shù)故障、操作員失誤或電子攻擊（EA）。

激光武器“鐵束”能有效摧毀無人機(jī)、迫擊炮、短程火箭。圖片來源: Rafael Advanced Defense Systems

胡塞武裝在也門軍事攻擊事件中使用其制造的“阿巴比”-2（Ababil-2）無人機(jī)的型別。圖片來源: Aspahbod

沒有飛行員控制平臺(tái)，無人機(jī)依靠自主飛行計(jì)劃，利用衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行任務(wù)和任務(wù)載荷控制。然而，無人機(jī)上使用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一種弱鏈接。另一個(gè)弱點(diǎn)是通信。操作人員通過數(shù)據(jù)鏈、無線電或衛(wèi)星實(shí)施控制是為實(shí)時(shí)偵察而建立的一種虛擬鏈接，由于釋放電磁信號(hào)使其易于被敵人發(fā)現(xiàn)和識(shí)別，很容易受到電子攻擊的影響。這些鏈接很容易被干擾和網(wǎng)絡(luò)攻擊，使得無人機(jī)受到控制或俘獲或墜毀。

“低、慢、小”無人機(jī)對(duì)防空雷達(dá)提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)榉揽绽走_(dá)的設(shè)計(jì)是針對(duì)更大、更快、更高飛行的飛機(jī)和制導(dǎo)武器探測(cè)而設(shè)計(jì)的。為了應(yīng)對(duì)無人機(jī)威脅，以色列承包商正在開發(fā)專用的戰(zhàn)術(shù)傳感器。

例如，多任務(wù)半球雷達(dá)(Multimission hemispheric radar，MHR)是當(dāng)前基于槍、導(dǎo)彈、定向能(激光)等綜合戰(zhàn)術(shù)防御系統(tǒng)的最新首選。當(dāng)雷達(dá)與電光/紅外傳感器和射頻干擾器集成時(shí)，一套配備MHR的反無人機(jī)系統(tǒng)提供針對(duì)納米、微型和微型無人機(jī)的“軟殺傷”解決方案。

最近，拉達(dá)電子工業(yè)有限公司（Rada Electronic Industries Ltd.）擴(kuò)大了MHR S波段雷達(dá)系列產(chǎn)品規(guī)模，引進(jìn)了單兵便攜式pMHR雷達(dá)，重約20kg（44lb.）。其中，eMHR和ieMHR型別提供更大的檢測(cè)范圍，適用于非常短距離防空以及海空空域監(jiān)視。這些雷達(dá)可以安裝在飛機(jī)、車輛、中小型船舶上，或者作為區(qū)域保護(hù)的固定系統(tǒng)部署。

目前，一種創(chuàng)新的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)是由啟動(dòng)公司ARTYS360研制的微型雷達(dá)。RS360-400工作在4.8～5.8GHz波段，探測(cè)目標(biāo)400m（1300ft.），分辨率為1.5°。它提供360°的覆蓋范圍，地平線上下45°。因此，它可以安裝在籬笆、桅桿、塔樓或建筑物上，能夠在開放或封閉區(qū)域有效運(yùn)行。雷達(dá)探測(cè)、識(shí)別和跟蹤運(yùn)動(dòng)，包括在密集雜亂地區(qū)運(yùn)動(dòng)的緩慢、小型四旋翼無人機(jī)。該系統(tǒng)沒有移動(dòng)部件，單位成本5000美元。

這些反無人機(jī)雷達(dá)作為一種網(wǎng)絡(luò)傳感器在工作，彼此通過蜂窩全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、Wi-Fi、網(wǎng)狀網(wǎng)和局域網(wǎng)相互通信。每個(gè)雷達(dá)都有集成的目標(biāo)跟蹤器，能夠區(qū)分動(dòng)物、人、車輛和無人機(jī)。這些系統(tǒng)通常提供方位和高度的分辨率波達(dá)方向，并且精確地計(jì)算覆蓋區(qū)域中任何物體的位置。

并不是所有的公司都專注于對(duì)抗雷達(dá)。來自康諾普精密技術(shù)公司（Controp Precision Technologies）的“旋風(fēng)”傳感器（Tornado）使用快速掃描電光相機(jī)，在地面雜波環(huán)境下檢測(cè)微型無人機(jī)。

大多數(shù)基于雷達(dá)的防空系統(tǒng)不是設(shè)計(jì)用來應(yīng)對(duì)飛行在100ft.以下的小型、低速無人機(jī)。基于紅外的傳感器能夠識(shí)別這些目標(biāo)，但是缺乏雷達(dá)的快速掃描、多目標(biāo)跟蹤能力。“旋風(fēng)”傳感器軟件使用算法來檢測(cè)不同高度和速度的小型多旋翼無人機(jī)、微型無人機(jī)和小型垂直起飛和著陸無人機(jī)，以及直升機(jī)和固定翼飛機(jī)。該傳感器能夠探測(cè)幾百米外的小目標(biāo)，以及幾十千米遠(yuǎn)的大目標(biāo)。“旋風(fēng)”傳感器已經(jīng)過測(cè)試，能夠探測(cè)和追蹤最小和最低速飛行的無人機(jī)。

以色列航空航天工業(yè)公司（IAI）推出了一種名為“無人機(jī)警衛(wèi)”（Drone Guard）的軟殺傷反無人機(jī)系統(tǒng)，執(zhí)行檢測(cè)、識(shí)別和干擾任務(wù)。該設(shè)備由其埃爾塔系統(tǒng)（Elta Systems）子公司開發(fā)，采用了商用貨架組件，并特別采用了三維雷達(dá)、電光傳感器和電子束干擾。“無人機(jī)警衛(wèi)”已經(jīng)成功地測(cè)試了各種無人機(jī)和場(chǎng)景，包括同時(shí)發(fā)生的突防和攻擊事件。

IAI還提供了三個(gè)型別的ELM-2026B X波段非常短距離防空雷達(dá)，根據(jù)型號(hào)的不同，可以探測(cè)10～20km距離的“低、慢和小”無人機(jī)。該雷達(dá)利用無人機(jī)檢測(cè)和跟蹤算法進(jìn)行修正，同時(shí)還集成了用于目標(biāo)視覺識(shí)別的電光傳感器。

一旦被識(shí)別出來并被認(rèn)為是敵對(duì)的，該雷達(dá)就會(huì)通過破壞無人機(jī)的指令鏈接、導(dǎo)航系統(tǒng)、位置位置或態(tài)勢(shì)感知來干擾無人機(jī)。這是一種特有的電子攻擊自適應(yīng)干擾技術(shù)，衍生于埃爾塔系統(tǒng)公司的電子戰(zhàn)組合產(chǎn)品。這種干擾會(huì)使無人機(jī)返回原點(diǎn)或著陸和墜毀。

另一種方法是“鐵束”（Iron Beam），一種來自拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司（Rafael Advanced Defense Systems）的激光武器，是拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司和IAI共同開發(fā)的經(jīng)過戰(zhàn)斗驗(yàn)證的“鐵穹”（Iron Dome）反火箭、火炮和迫擊炮系統(tǒng)的演進(jìn)型。“鐵束”能夠執(zhí)行近距離無人機(jī)、迫擊炮和短程火箭的對(duì)抗任務(wù)。

該系統(tǒng)使用激光短時(shí)間內(nèi)集聚所需能量，在視距范圍內(nèi)或短或長(zhǎng)的距離內(nèi)摧毀來自無人機(jī)的威脅。每個(gè)基于“鐵束”的車載效應(yīng)器由一個(gè)傳感器、激光發(fā)射器和光束指向器組成，使武器能夠獨(dú)立操作或作為一個(gè)組合，提供可擴(kuò)展的致命效能。其中，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是功率大、精度高和快速響應(yīng)快。“鐵束”能夠在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)多個(gè)目標(biāo)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無聲操作。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)威脅的攔截和消除，而不會(huì)產(chǎn)生可能警告敵軍的噪聲。

此外，激光武器具有各種優(yōu)勢(shì)，包括最小的附帶損害、遠(yuǎn)程應(yīng)用、致命性、幾乎無限的“射擊”以及比大多數(shù)常規(guī)武器小得多的后勤支援。由于高度自動(dòng)化降低了低操作成本和最低的人力需求，進(jìn)而降低了生命周期成本。

同時(shí)，由美國(guó)科技非營(yíng)利組織巴特勒（Battelle）研發(fā)的便攜式設(shè)備被設(shè)計(jì)成阻止小型商用無人機(jī)侵入禁區(qū)，例如去年1月在白宮地面墜毀的四旋翼無人機(jī)。

“無人機(jī)防御者”通過干擾無人機(jī)，提供即時(shí)的威脅解除，因此不會(huì)發(fā)生任何遠(yuǎn)程意外事件，包括引爆爆炸裝置等。“無人機(jī)防御者”（DroneDefender ）重量不到10lb.，可安裝在任何帶有匹克丁尼兵工廠研發(fā)的軌道的步槍上。該設(shè)備在10月份的美國(guó)陸軍博覽會(huì)上發(fā)布，使用無線電控制頻率中斷鏈路止400m遠(yuǎn)的空中無人機(jī)。一旦發(fā)現(xiàn)無人機(jī)，用戶就使用設(shè)備進(jìn)行瞄準(zhǔn)，鎖定目標(biāo)并拉動(dòng)扳機(jī)，發(fā)射無人機(jī)捕捉光束。這種無人機(jī)防御者依靠視覺識(shí)別，而不是雷達(dá)或視頻傳感器。

與此同時(shí)，胡塞武裝繼續(xù)使用“卡塞夫”-1（Qasef-1）。8月26日，政府聯(lián)軍擊落了一架“卡塞夫”-1，沒有發(fā)生傷亡。9月2日在也門邊境附近的沙特城市吉贊，發(fā)生一起無人機(jī)和彈道導(dǎo)彈聯(lián)合攻擊軍事目標(biāo)的事件。10月10日，埃米拉蒂媒體拍攝了一張被迫降的“卡塞夫”-1無人機(jī)照片。11月2日，胡塞武裝稱用“卡塞夫”無人機(jī)襲擊了阿西爾地區(qū)的國(guó)王哈立德空軍基地，以報(bào)復(fù)沙特對(duì)無人機(jī)和彈道導(dǎo)彈設(shè)施的襲擊。

這種情況讓人想起1944-1945年間德國(guó)研發(fā)的V型武器。在此期間，德國(guó)空軍在不能進(jìn)行載人進(jìn)攻作戰(zhàn)時(shí)采用了無人系統(tǒng)。這些無人系統(tǒng)包括V-1，無人駕駛“神風(fēng)”（kamikaze）戰(zhàn)斗機(jī)，以及V-2火箭，也就是目前胡塞武裝使用的無人機(jī)和彈道導(dǎo)彈的先驅(qū)。就像第二次世界大戰(zhàn)一樣，這種攻擊與對(duì)方所能達(dá)到的效果相比是微不足道的，但它們可能仍然意義重大。

IAI公司的超短距空中防御雷達(dá)ELM-2026B能有效地探測(cè)和跟蹤“低、慢、小”無人機(jī)。圖片來源: 以色列航宇工業(yè)公司

小型無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的使用越來越廣泛

雖然沒有證據(jù)表明“沙馬德”（Sammad）無人機(jī)攻擊事件，但是業(yè)余愛好者也可以建造同等航程的小型無人機(jī)。2003年，一架重11lb.、名為“巴茨農(nóng)場(chǎng)精靈”（Spirit of Butts' Farm）的手動(dòng)發(fā)射無人機(jī)穿越大西洋，飛行距離超過3000公里。

小型爆炸載荷可造成不成比例的損壞，特別是在機(jī)場(chǎng)或煉油廠。消費(fèi)型無人機(jī)也曾經(jīng)摧毀了烏克蘭的彈藥庫(kù)。雖然在軍事上不相關(guān)，但是這類攻擊具有全球可見性和影響力，而不管空中優(yōu)勢(shì)如何。

盡管聲稱對(duì)機(jī)場(chǎng)的攻擊已經(jīng)被駁回，但業(yè)余愛好者的無人機(jī)也在為此付出代價(jià)。2016，迪拜機(jī)場(chǎng)被關(guān)閉了三次，損失超過1600萬美元。

到目前為止，胡塞武裝使用無人機(jī)已經(jīng)基本被挫敗。但是，這種恐慌事件的危險(xiǎn)在于，一次成功可能改變國(guó)際社會(huì)對(duì)沖突的看法，或改變阿聯(lián)酋或沙特阿拉伯的政治格局。■