國外反微小型無人機電子裝備發展分析

● 國家工業和信息安全發展研究中心 李 方

近年來，無人機快速發展。特別是民用無人機產量、性能都大幅提升。據統計，2014—2017年全球無人機銷量由39萬架增至300萬架，4年來實現了近8倍增長。與此同時，微小型無人機的性能也較之前有了很大的提升，除續航能力增強外，還具備了預先設定路徑飛行、失控后自動返航、圍繞懸停、自主躲避障礙、智能跟隨、主動追蹤等新功能。無人機可執行情報收集、監視與偵察任務，還可攜帶各種空空或空地武器及其他爆炸物或危險品執行攻擊任務。低成本微小型無人機的日趨普及，也為軍事防御帶來了新的挑戰。

一、發展背景

目前，傳統防空系統和手段可應對大型無人機，而應對微小型無人機則較為乏力。這主要有以下幾個原因。

（一 ）微小型無人機更加靈活機動，傳統防空雷達難以探測

微小型無人機系統易于擴散、飛行速度慢、高度低、探測和交戰窗口時間短，現役一體化防空系統應對效果不佳。按照美國國防部標準，微小型無人機指質量不超過25kg、最大飛行高度2km左右、飛行速度不超過460km/h的無人機。其飛行空域低，故可借助城區雜亂的地面環境和大量反射面來掩護，加之雷達信號弱，因此難以被探測。2017年7月，美國空中作戰司令部司令詹姆斯·霍爾姆斯上將透露小型無人機曾飛過美國空軍飛行航線，甚至險些與F-22“猛禽”戰斗機相撞。

（二 ）微小型無人機攜帶武器，對地面部隊構成嚴重威脅

恐怖分子和反政府武裝已具備通過改裝微小型無人機將其作為常規武器的能力。因此，近年來微小型無人機攜帶爆炸裝置對地面部隊、基地發動攻擊事件的頻次和規模都顯著提升。2016年11～12月，在奪回摩蘇爾的軍事行動中，美國盟軍地面部隊遭受“伊斯蘭國”組織商用無人機攜帶40mm榴彈襲擊。2018年1月，俄羅斯在敘利亞境內的赫邁米姆基地和塔爾圖斯海軍基地遭到大規模無人機襲擊。2018年8月，委內瑞拉總統馬杜羅在進行電視演講時，遭到十幾架無人機投擲炸彈襲擊。

（三 ）新型無人機群體作戰快速發展，傳統防空系統難以應對

新型無人機群體作戰，特別是以微小型無人機“蜂群”式協同作戰為代表的智能分布式作戰快速發展，傳統防空系統尚不具備應對能力。近年來，美軍采取多項措施促進有人機/無人機協同作戰、無人機蜂群作戰等新型無人機群體作戰的發展。2016年10月，美軍用3架F/A-18“超級大黃蜂”戰斗機發射了103架“山鶉”微小型無人機組成集群。通過大量無人機發動集群攻擊，可使當前任何防空反導系統的探測、跟蹤和攔截能力迅速飽和，且少量無人機的損失不會影響無人機群的整體作戰能力。因此，迫切需要研發相應的反無人機蜂群作戰技術和裝備。

二、反微小型無人機電子裝備發展現狀

新型雷達、電子戰系統、激光武器、高能微波武器等電子裝備在針對微小型無人機的跟蹤探測、干擾誘騙和壓制摧毀等各個方面都起到了至關重要的作用，備受世界主要軍事強國重視。他們通過改造升級原有防空系統中負責探測瞄準的電子裝備、升級電子戰系統、研發列裝新型電子裝備等手段，實現反微小型無人機能力。

（一 ）改造傳統防空系統雷達和裝備，拓展探測瞄準微小型無人機能力

傳統防空導彈、高炮等低空近程防空系統雷達通過拓展功能，可以對中型和微小型無人機實施探測和瞄準，其優點是技術成熟度高，不足是在應對廉價的微小型無人機時效費比較低。

俄羅斯通過升級改造原有防空系統雷達，增強對小型無人機的探測能力和瞄準打擊的精準性；俄羅斯的“鎧甲”-S1防空系統，擁有1個熱成像系統、1個光學跟蹤器、1個目標截獲雷達，經過改造，具備攔截飛行速度不超過500m/s的無人機的能力。美國積極改進原有防空導彈系統和區域防護系統；美國海軍在2016年12月成功利用“銷釘”微小型導彈攔截了無人機。英國通過增加激光制導部件，為輕型多用途導彈增加反無人機能力；英國泰勒斯公司2018年交付了陸射型激光駕束制導輕型多用途導彈，英國陸軍未來將使用該導彈執行反無人機任務。以色列升級了其“鐵穹”系統；2015年7月，拉法爾公司公布“鐵穹”系統擊落一架無人機的視頻，表明該系統已完成升級，具備了反無人能力。

（二 ）升級電子戰系統，增強應對無人機能力

無人機系統飛行控制采用遠程遙控或基于GPS的自導航，因此傳統電子戰系統具備對無人機進行干擾、誘騙攻擊的基礎能力。美俄等軍事強國通過對其電子戰系統進行升級，增強系統對無人機信號特征的識別能力，細化應對措施，提升原有電子戰系統應對無人機的能力。

美國在《電子戰戰略》的指引下開展了一系列電子戰系統升級。美國陸軍對陸上車載電子戰系統情報偵察傳感設備進行了更新，同時加大了對直升機、無人機電子偵察系統的改進力度，其中包括“阿帕奇”武裝直升機的電子偵察系統。美國空軍加快改進E-10系列電子偵察機、RC-135偵察機和“全球鷹”無人機、MQ-1無人偵察機等主力偵察監視裝備的電子偵察系統，滿足對包含無人機在內的多種目標的識別和跟蹤等功能要求。美國海軍則通過水面電子戰改進項目，對AN/SLQ-32（V）電子戰支援系統進行一系列升級改造，其中包含威脅源數據庫升級，旨在加快識別以無人機為代表的新型威脅。

俄羅斯不斷升級電子戰系統，展現出驚人的反無人機能力。在應對2018年1月的無人機大規模襲擊時，俄軍迅速對來襲無人機發動電子攻擊，其電子戰部隊成功攔截并控制了6架無人機，其中3架降落在基地外受控區域，另外3架在降落時爆炸受損。近年來，俄羅斯不斷加強電子戰演習和應用試驗，具有豐富的反無人機經驗。

（三 ）研發列裝一體化反無人機電子戰系統，提升反無人機的機動性

一體化反無人機電子戰系統利用光電探測、跟蹤與識別裝置來探測無人機，并用射頻干擾等非動能效應使無人機失效，最大有效距離從數百米到數十千米不等，便攜性好，大幅提升裝備的機動性，安全性高、附帶毀傷小，技術成熟。

表1 典型一體化反無人機電子戰系統

例如，以色列的“無人機穹”一體化反無人機系統（圖1）利用RPS-42戰術空中監視雷達和光電傳感器來360°探測無人機（探測距離可達30km，可在3.2km外探測最小尺寸為20cm2的目標，探測高度為9～9000m），并在數秒內攔截和壓制遠距離威脅。

（四 ）應用激光武器毀傷微小型無人機，具有高性價比、高精度等優點

美歐戰術激光武器受到功率水平和技術成熟度等因素的限制，當前主要對抗目標是微小型無人機。激光武器在應對微小型無人機方面具有精度高、成本低、可軟硬殺傷等優點。

美國在激光武器方面處于領先地位，已研制出艦載型、車載型、便攜型等多種系統，并積極開展反無人機試驗。英國于2017年9月披露“龍火”激光武器系統（圖2），現已通過關鍵設計評審。德國主要有萊茵金屬公司和MBDA德國公司在研究激光武器。以色列拉法爾公司研制了“鐵束”車載激光武器系統。俄羅斯研制了車載激光武器系統，將其安裝在“山毛櫸”防空導彈發射車底盤上，能夠360°全方位射擊，并能對抗10km距離的軍用級、有屏蔽的電子設備。

（五 ）研發高功率微波武器、網絡空間反無人機技術，旨在應對集群無人機

高功率微波武器具有面殺傷能力，以病毒為代表的網絡空間技術易于擴散形成群殺傷，在對抗集群無人機時具有巨大優勢，因此各國積極開展相關裝備技術的研發工作。

圖1 “無人機穹”一體化反無人機系統

圖2 全尺寸“龍火”激光武器演示樣機

美國正在試驗用雷聲公司的“相位器”高功率微波武器應對無人機。俄羅斯已研制出反無人機微波武器系統，并計劃利用該武器應對集群無人機目標，該系統安裝在“山毛櫸”防空導彈系統上，通過發射超高頻微波，使800m范圍內所有無人機的通信裝置失效，從而導致無人機失去控制。德國迪爾防務公司開發出一種高能電磁（HEPM）反無人機系統，使用電磁脈沖代替無線電信號干擾或GPS欺騙手段，作用于小型無人機的電子控制裝置，使其失去控制而中止任務，并自動觸發失效保護功能。澳大利亞D13公司的MESMER無人機捕捉裝置采用“協議處理”開放軟件技術，可捕捉并解碼原始遙感數據，進而定位無人機，獲知無人機基站或控制器，甚至獲取視頻、加速度計、磁力計，以及其他機載系統的數據。

三、反微小型無人機電子裝備發展未來趨勢

近年來，軍用、民用無人機技術快速發展，特別是偵/攻一體無人機研制成功，無人機集群攻擊模式得到發展，使得傳統導彈、炮彈反無人機的效率和效費比問題越來越突出，綜合化、多功能化的反微小型無人機電子裝備的優勢將逐步凸顯。

（一 ）采用多種技術手段綜合探測，提升識別跟蹤效果

采用單一的雷達探測較為局限，對低空飛行的微小型無人機識別效果欠佳，因此未來結合雷達、光電、聲學等多種探測技術的系統將成為主流。通過多種探測技術取得的無人機特征信號數據，可通過計算機系統進行信息融合，對目標型號進行精準判斷，提升識別跟蹤效果。目前各國采取改造升級現有雷達，實現對微小型無人機的探測預警，但這僅能滿足現階段需求，未來多技術融合一體化探測裝備將逐步取而代之。

（二 ）一體化反無人電子戰系統將更加多功能化和易于部署

目前各國研發的一體化反無人機電子戰系統重點為營級以下單位提供反無人機能力。其主要運輸方式是車載和單兵攜帶，為了降低負擔，其便攜性和易于部署已成為研發重點。此外，為了更好地保護單兵，對無人機的預警、探測、干擾、誘騙等功能也將集成至一體化反無人機電子戰系統。

（三 ）技術手段更加綜合，實現從非致命到致命的可調性打擊

面對日益增長的無人機威脅，單一技術手段并不足以適應復雜多變的作戰場景，以及提供能完全對付無人機的殺傷概率。因此，通過綜合多種手段，在作戰效能上形成互補，面對不同小微型無人機威脅適應性地予以對抗，將使反無人機作戰更靈活、有效。以色列正研究將非動能干擾模塊與激光硬殺傷攔截模塊進行綜合，在不明確無人機是否構成威脅時可先進行非動能干擾，在明確無人機攜帶武器構成威脅后則將目標移交給激光模塊，針對無人機載荷或機身進行硬殺傷。

四、結語

隨著微小型無人機在作戰行動中的應用越來越多，反微小型無人機的重要性日益突出。電子裝備作為反制微小型無人機的重要裝備，作用和地位將得到進一步提升。