摘 要:隨著無人機技術的迅猛發展,軍事領域的作戰需求和民事領域應用需求不斷增長,無人機系統已經成為獲取區域態勢、對地攻擊和空中作戰等的重要軍事手段。高空、高速、隱身、長航時無人機,高超聲速無人作戰飛機以及低空、慢速、小目標無人機在戰爭中扮演著越來越重要的角色,對原有的國家防空體系構成了極大挑戰,對各國軍事和社會安全構成了嚴重威脅。不少國家都已經意識到這個問題,在作戰需求牽引和技術發展推動的雙重影響下,相繼提出了反無人機需求和計劃,尤其是軍事強國都在積極研究反無人機技術和系統,跟蹤國外反無人機作戰力量的發展現狀,研究其未來發展方向,對我國反無人機系統的建設發展具有經驗啟示作用。
關鍵詞:反無人機;作戰力量
一、反無人機系統技術發展概況
從技術角度看,反無人機技術手段主要包括光學、雷達、電磁等探測與跟蹤技術,圖像、信號等目標特征識別與預警技術,數據鏈傳輸、光學與電子偵察等干擾與對抗技術,導航系統、數據鏈、目標誘騙與捕獲技術,武器攻擊、激光打擊、高功率微波、高功率電磁波等毀傷與攻擊技術等,反無人機系統所采取的技術手段根據不同的應用背景、應用目標和應用階段而不同。
二、國外反無人機作戰力量發展現狀
近年來,無人機系統及技術迅速發展和擴散,對各國軍隊作戰、聯合作戰、多國作戰產生重大威脅,反無人機技術及其應用已成為當前軍事發展的新熱點,從拓展現有防空系統功能,到采用新技術研發新裝備,國外展開了一系列工作,取得了諸多進展。
(一)傳統防空系統攔截距離遠,但成本較高
火炮和防空導彈是各國陸軍的傳統防空武器系統,也是最常用的反無人機武器,其優點是技術成熟度高,不足是高炮攔截命中率較低、導彈攔截成本高,且不適合抵御大編隊無人機群。美國啟動了基于反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAW)的“擴展區域防御與生存能力”(EAPS)項目,也旨在推進反無人機系統的研究,并于2015年成功進行了2次反無人機試驗。該項目主要依靠50毫米口徑機關炮發射指令,利用精確追蹤雷達、射頻收發系統、火控計算機實施瞄準和彈道控制,指導炮彈攻擊無人機。
(二)非動能干擾系統已裝備部隊,技術較為成熟
“非動能系統”是美歐對射頻干擾系統的一種稱謂。非動能干擾系統能對400兆赫~5.8吉赫范圍內的操控頻段實施干擾,破壞無人機與操控人員之間的控制與通信鏈路或GPS信號,使其失去作戰能力。國外已陸續發展了多種不同型號的非動能干擾系統,最大有效距離從數百米到數十千米不等。非動能干擾系統操作簡單,且技術較為成熟,是當前反無人機裝備的發展主流。
(三)激光武器可精確毀傷,功率還有待提高
激光武器通過對目標施加能量來破壞或摧毀目標。激光武器具有精度高、使用成本低、瞄準即摧毀等優點,采用激光武器是反無人機系統發展的一個重要方向。2017年3月,美軍在無人機硬殺傷挑戰賽中成功驗證了2.0版“機動型遠征高能激光武器”的反無人機能力。該系統安裝在“斯特賴克”裝甲戰車底盤上,首先利用雷達探測跟蹤目標,隨后用5千瓦高能激光束成功打擊目標。此外,洛克希德·馬丁公司為美國陸軍研制出58千瓦激光器,采用光纖激光器和光束合成技術,電光轉換效率超過43%,將交付陸軍用于無人機防御。
(四)高功率微波武器適用于迅速毀傷無人機群
美軍正在試驗利用雷聲公司“相位器”高功率微波武器對抗無人機。該武器以柴油發動機為動力,可在搜索雷達的引導下跟蹤無人機,通過蝶形天線發射高功率微波,損毀無人機內部的電子器件。俄羅斯聯合制造公司研制的微波武器系統,通過發射超高頻微波,使無人機的通信系統失效,導致無人機失去控制,可應對0.8千米范圍內的無人機群。
三、國外反無人機作戰力量發展趨勢
一般而言,反無人機系統在技術上與傳統防空系統沒有根本區別。但因為大多數無人機體積小、飛行高度低、飛行速度慢,用傳統防空偵測手段盲點大,國外正在尋求新思路新方法,力爭提高對無人機的偵測效能。此外,人工智能技術和網絡對抗技術的發展,也為發展新的反無人機作戰力量提供了可能。
(一)采用多種探測技術構建多層綜合探測系統
雷達、射頻、聲、視頻、MAC地址等不同的探測技術各有利弊,綜合使用多種探測技術,構建分層次的綜合探測系統,可實現對微小型無人機的無縫跟蹤監視。美國巴特爾公司研制的“無人機防御者”系統利用聲學、光學、紅外傳感器實時探測與識別來襲無人機;歐洲空客公司研制的新型無人機探測與壓制系統使用雷達、熱像儀、定向儀來探測無人機,由操作人員將所或數據與威脅數據庫比對,實時分析確定目標,能夠探測5~10千米外的潛在無人機威脅。
(二)采用城區空中探測器網絡跟蹤與監視無人機
對進入城區的小型無人機進行持續跟蹤監視的難度極大,國外大多采用實施空中監視的方法。美國國防高級研究計劃局(DARPA)設立名為“空中搜索網”的項目,旨在尋求創新的技術和方案,對進入大城市中飛行高度在300米以內的無人機進行持久廣域監視。總體設想是采用裝有探測器的系留式浮空器或無人機作為網絡化監視節點,持續監視建筑物上方和建筑物之間的空域,并利用探測到的信息更新通用作戰圖,顯示監視區域內無人機的地理航跡,并標記敵友。該技術將填補當前公共飛行空域以下空間監視的空白,并對反無人機系統形成互補,完善城區環境下的無人機防御能力。
(三)采用人工智能技術有效降低虛警并減少人在回路需求
反無人機系統發展的一個重要方向是采用強大的目標識別和驗證能力,使其能夠自主確定潛在目標是否構成威脅,以降低對人工判斷的依賴程度。而人工智能技術是解決這一問題的有效途徑,各國陸軍的反無人機系統也在朝著這個方向發展。美國的UAVX反無人機系統,利用多普勒雷達、晝用和紅外攝像機等多種不同技術對無人機目標自動分類,有效降低了虛警并減少了人在回路需求。
參考文獻:
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作者簡介:趙菲菲(1985.5~),女,陜西西安,陸軍邊海防學院,碩士,主要研究方向為電子工程?