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反無人機蜂群的“技”與“術”

2021-09-10 10:20:00

來源:中國軍網

隨著科技發展和戰爭形態演進,智能化、無人化戰爭正加速演進,擁有群體智能的無人機蜂群已展現出不容小覷的作戰威力,對壘雙方的重要軍事目標因此受到嚴重威脅,必須加快鑄造防御之盾。

據報道,俄軍為提升抗擊敵無人機能力,目前正在完善最新型的ROSC-1反無人機系統。該系統不僅能屏蔽敵無人機信道、發送錯誤坐標,還配備了“狼-18”無人機,可直接捕獲或摧毀目標。

反制無人機,各國在行動

近幾場局部戰爭和武裝沖突中,無人機身影頻現并大顯威力。

2019年,也門胡塞武裝10架無人機對沙特石油設施發動攻擊,沙特近半石油加工能力瞬間癱瘓。

圖為AUDS反無人機防御系統。

2020年納卡沖突,阿塞拜疆運用TB-2察打一體無人機,攻擊對手地面部隊,造成亞美尼亞大批武器裝備損毀和人員傷亡。

可以看出,無人機執行的任務已從傳統的情報偵察、戰場監視等支援角色,擴展到邊境巡邏、通信截聽、電子干擾、中繼通信、精確打擊等主戰領域。

近年來,無人機通過增加功能種類和數量規模,形成了強大的“群”作戰效能,軍事強國圍繞“蜂群技術和戰術”展開了激烈競爭。未來戰爭中,高空高速、隱身長航時、微型集群式、智能化新概念無人機蜂群,將扮演越來越重要的角色。

當然,有矛就有盾。對無人機蜂群的反制問題引起世界各國高度重視,反無人機作戰在戰略謀劃、技術研發等方面均取得長足進展。

美國是最早制定反無人機戰略的國家,近年來每年都組織反無人機演習,2021財年增加了超過4700萬美元的反無人機經費。俄羅斯除加緊作戰力量建設和新型武器研發外,也注重加強反無人機能力訓練和實戰檢驗。2017年,俄羅斯成立了全球首支反無人機電子戰部隊,2020年反無人機作戰機動分隊開始擔負戰斗值班。英國于2019年發布《英國反無人機戰略》,提出對小型無人機安全風險的應對策略。法、德、以等國也在積極行動,以期在反無人機領域搶占先機。

多法并舉,各顯神通

近年來,各軍事強國探測預警能力不斷提升,理念更先進、功能更強大的反無人機蜂群武器系統相繼問世。

火眼金睛,探“蜂”贏主動。有種探測技術,通過先期探測跟蹤和預警,為后續反無人機作戰提供情報支持。現有手段包括雷達、射頻、紅外、光電、聲學探測等。目前的主流解決方案是雷達與光電混合探測:針對小型或微型、低空超低空、集群目標的“蜂群”探測難題,綜合多種探測方式,提高發現率,擦亮反無人機系統的“火眼金睛”。

2015年,美國驗證了一種新型地基系統——ICARUS,該系統配備無源成像、聲學探測、射頻探測等多種傳感器,可探測、識別、跟蹤和截獲目標無人機。俄羅斯也公布了多項成果,特別是新亮相的“瓦爾代”系統,集成了光電偵察、雷達探測及電子干擾等多種反無人機技術,且具備對無人機一體化攻擊能力。常見諸報端的PY12M7型機動式反無人機偵察指揮車、“幫會2-2”低空雷達、“變色龍”反無人機系統等,都屬此類裝備。

圖為無人機捕捉網在捕捉目標。

魚沉雁杳,擾“蜂”建奇功。2011年,伊朗通過電子戰技術,修改美軍無人機GPS坐標,誘捕了一架RQ-170“哨兵”無人機,向世界展示了一種對抗無人機的軟殺傷思路。

目前,軟殺傷方式主要有兩類:

一類是欺騙干擾。即對無人機的衛星信號、遙控數據鏈路、電子元件等進行干擾和破壞。英國的反無人機防御系統AUDS,不僅能有效干擾無人機接收GPS信號,也可向無人機發射定向大功率干擾射頻,切斷無人機與控制平臺之間的通信鏈路。俄羅斯不僅有應對無人機蜂群的“汽車場”電子對抗系統,還有用于近程防空的多型便攜式反無人機電磁槍。

另一類是控制接管。即通過破解、入侵無人機的測控鏈路,達到控制、接管無人機的目的。對接入計算機網絡的無人機,還可采用網絡攻擊技術,安插“后門”程序直接接管。2020年,以色列發布了一款名為EnforceAir的新型反無人機系統,可從大量無人機中找出威脅最大的目標,通過侵入目標無人機控制系統,切斷其與背后操縱者的聯系,從而實現接管。

單刀直入,滅“蜂”顯威力。對抗無人機蜂群的硬殺傷技術方式,主要包括以高炮和防空導彈系統為主的常規打擊武器、“以機制機”的無人機獵殺等。

在利用常規武器反無人機方面,俄軍最有心得。在敘利亞戰場上,他們用防空系統攔截擊落了敘利亞反對派百余架無人機。目前,俄軍正在組建以S-400、“鎧甲-S”防空系統為主,自行高炮和便攜式防空導彈系統為輔的“全方位火力網”,并加緊研制新型智能炮彈以及小型專用反無人機導彈。

“以機制機”的無人機獵殺也不失為一種有效抗擊方式。這一方式可分為“同歸于盡”的自殺式攻擊和“明哲保身”的非自殺式攻擊兩類。俄研發的“空中布雷”系統,以“柳葉刀”自殺式無人機為主件,憑借速度優勢打擊敵機,在反恐實戰中屢有斬獲。非自殺式攻擊,則借助機載武器打擊目標無人機,任務完成后還能安全返航。不久前,美軍在一架“郊狼”無人機上安裝定向能系統,攔截了10架規模的無人機蜂群。俄羅斯用無人機搭載自動霰彈槍,打造出“會飛的AK47”,能對無人機蜂群實施面狀打擊。

別具匠心,迷“蜂”巧布防。除上述主流的技術策略,當前還出現了一些別出心裁的無人機反制手段。如布設陷阱、偽裝欺騙、生物捕捉等。

美國今年6月完成測試的發射飄帶式反無人機系統,俄羅斯在國際軍事技術論壇上推出的“生擒活捉”無人機的捕捉網,包括設置阻塞氣球、傘系鋼纜、制造煙霧等,都屬于在空中布設陷阱的一種反制手段。

偽裝欺騙是一種被動防御手段,涉及光學、聲學和電子偽裝欺騙等技術,通過設置假目標來保護自己、消耗“蜂群”。

此外,訓練老鷹、利用氣象武器等研究,也被應用于反無人機作戰。

傳統辦法少,未來有方向

傳統打擊系統應對無人機蜂群攻擊,不僅捉襟見肘,而且成本高。因此,需要引入人工智能、定向能等技術,以實現反制系統的便攜化、集成化和經濟性。

加速智能化進程。為實現對無人機蜂群的有效探測、跟蹤和打擊,人工智能越來越多地融入反無人機領域。俄國的卡巴斯基實驗室去年研發了基于人工神經網絡的“卡巴斯基反無人機系統”,通過構建人工神經網絡,分析處理各類數據,能迅速發現識別無人機蜂群,并對目標進行分類,有針對性地做出反應。美國智能子彈系統也有望成為未來反無人機系統發展的一個方向。

推進定向能武器研究。當前,定向能武器已由“新概念”步入實戰應用,被一些國家列為應對無人機蜂群威脅的重要裝備。美、俄等國都將激光與微波武器作為未來反無人機定向能武器發展的重點。如“雅典娜”激光武器系統,在美空軍演示時摧毀了多架固定翼和旋翼無人機;俄“佩列斯韋特”激光武器早在2018年就開始了戰斗值班。但受體積、重量、功耗等限制,定向能反無人機系統主要以地基平臺為主。模塊化、固態化、小型化以及新材料的采用,都是未來反無人機定向能武器的改進方向。

提高機動性、便攜性。無人機探測跟蹤設備易受地形、建筑、氣象、電磁環境影響,在特定區域內功能發揮受限。因此,提高裝備的機動性、便攜性尤為重要。用于反無人機的俄羅斯“殺蟲劑-1”“游隼-沙錐”等系統,以輪式車輛為載體,可快速拆卸和部署。美國也將“無人機防御者”便攜式反無人機槍列為重點研發對象。

重視一體化、標準化。未來,反無人機裝備呈現集探測、干擾、打擊于一體的發展趨勢。俄羅斯2020年開發了一種4層反無人機體系,可對30公里內200兆赫茲至6000兆赫茲頻段的通信、控制和導航信號進行干擾。另外,因各軍種都有自己的反無人機武器系統,為實現系統集成,需制定通用技術標準,以提高反無人機系統互操作性和對新技術的兼容擴展性。

追求技術與戰法的有機融合。近年來,俄軍總結出“多軍兵種協同”“多手段融合”的反無人機理念,并在去年底的演習中展示了“電子偵察干擾+火力攔截+煙幕掩護”的新戰法。可以預見,構建多手段、多層次協同防御體系,追求軟殺傷與硬摧毀“兩手都過硬”,將是未來反無人機蜂群的重要手段。需通過深入研究無人機技術、戰術特點和行動規律,針對要害部位和薄弱環節,總結偵、防、擾、阻、打等手段相結合的反“蜂群”戰法。(史飛)

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