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国外反无人机装备技术发展现状如何

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来源:光明军事

作者:程双平 李义


近年来,随着无人平台及其赋能技术在军事领域广泛应用发展,无人机作战能力不断提升,对各国现有防空体系和空域安全构成严峻挑战,如何应对无人机威胁成为各国面临的共同难题。对此,世界主要国家军队通过“军民并进”方式,加紧推进反无人机装备技术研发应用,不断提升针对无人机的探测拦截能力。

发展现状


(一)探测系统。中小型无人机雷达反射截面积小,且多在低空、超低空飞行,雷达探测时易受地面强杂波干扰。对此,相关国家通过提升现有雷达识别能力、整合光电传感设备、加强音频和电磁信号检测等手段,实现对无人机的有效探测追踪。


雷达探测。通过设计专门算法、升级软件系统等方式,提升现役军用雷达滤除各类杂波,识别“低、慢、小”空中目标的能力,使其在常规工作模式下能同时完成对一般性空中目标的监视和对小型无人机的探测追踪。


光电混合探测。通过整合可见光/红外传感器,雷达、无线信号感应装置等电子传感器,实现对无人机的快速探测和有效识别。具体工作流程:以电子传感器探测发现疑似无人机目标,再以光学传感器锁定目标并进行追踪,同时将侦获的无人机图像与系统数据库中的特征参数进行比对,自动判定目标型号、分析威胁程度。相关装备多用于城市等复杂环境,部分已投入实际应用。


其他探测手段。利用音频、电磁等信号特征探测无人机,具有简单实用、部署便捷等特点,但相关技术多处于研发阶段,尚未投入实际运用。音频信号探测方面,利用高灵敏度麦克风探测、甄别环境音与螺旋桨式无人机所发出声音,实现对目标的发现追踪。由于不同型号无人机螺旋桨声纹特征各有区别,系统还可通过预置数据库分析判定目标型号。电磁信号探测方面,通过探测无人机发出的电磁信号或对移动通信网络等基础设施形成的电磁干扰追踪目标,可有效发现隐匿在复杂地形环境中、常规手段难以探测的无人机。


(二)拦截系统。在实现探测追踪的基础上,各国大力发展信号干扰、物理打击和直接捕获等技术,实现对无人机目标的拦截和摧毁。


电子干扰。通过屏蔽阻断、干扰接管无人机导航控制信号,诱导其降落至安全地带或迫其坠毁。具有技术较为成熟、不易造成附带损伤、应用领域广泛等优势,目前已成为各国研发重点,不少装备已投入使用。屏蔽阻断方面,民用系统多以便携式干扰机为主,通过目视瞄准对目标无人机实施干扰,阻断其卫星导航信号或地面遥控信号;军用系统仍以传统的电子战设备为主,通过压制干扰阻塞无人机传输信道。干扰接管方面,干扰机多与光电探测设备整合使用,通过干扰无人机指挥与控制链路,向其发送虚假控制或导航信号,诱导其降落至指定地点。


定向能毁伤。通过发射激光或微波等高能波束破坏无人机核心部件。激光系统方面,以高能激光束洞穿机翼、机尾等部位,使无人机丧失飞行能力;也可提高输出功率,彻底摧毁机体。相关系统可在水面、陆上、空中等多类平台部署,但易受烟雾等外部环境影响。微波和电磁脉冲系统方面,主要用于破坏无人机控制、导航等敏感电子元件。不仅可拦截有人操控的无人机,也可拦截自主飞行的无人机,适用于应对无人机集群威胁。


动能毁伤。多为配备智能引信的导弹或炮弹,可自动测算与目标无人机距离,适时引爆后以破片毁伤目标,主要用于战场环境。


物理/生物捕捉。物理捕捉方面,通过单人便携式装备或无人机发射带有降落伞的绳网,在不造成损害的情况下捕捉目标无人机,相关装备巳投入实际运用。生物捕捉方面,以受过专门训练的猎鹰等动物捕捉无人机,部分国家将于近期投入实际运用。


发展趋势


当前,无人机技术正向小型化、集群化、隐身化、智能化等方向发展,特别是多架无人机组群或无人机/有人机编组协同,已成为欧美等国研发重点。在此背景下,反无人机装备技术发展也呈现出机动灵活、软硬兼备、体系融合、高度智能等趋势。


(一)装备小型化满足反无人机作战的现实需求。大型反无人机系统虽然具备发射功率强、作用距离远等优点,但构成设备多、维护保养复杂,不利于快速部署和实时维护;部署后战位相对固定,难以实施机动探测;遭受攻击易造成附带损伤,不适于在城市等复杂环境下使用。鉴此,外军一方面注重将反无人机系统与小型作战平台整合,实现多域灵活部署;另一方面积极开发便携式反无人机装备,以满足要地防空、城市作战等需求。


(二)导航信号干扰将是“软杀伤”技术重点。现有“软杀伤”系统大多针对无人机的遥控信号进行干扰,对预设程序自主飞行且关闭遥控数据链路的无人机则无能为力。相较而言,无人机飞行过程中不间断接收定位导航数据具有重大隐患。通过干扰无人机导航信号,重新设置坐标和飞行路径,可诱导其在指定地点着陆。据媒体报道,伊朗2012年诱捕美军“扫描鹰”无人机即釆用了这一技术。


(三)定向能武器将成为“硬摧毁”主要手段。激光、微波、电磁脉冲等定向能武器具有打击速度快、拦截效果好和效费比高等优势,已成为反无人机装备发展的主流。特别是激光武器成本低廉、部署灵活且毁伤效果突出,备受各国青睐,除研发更大功率的激光发射器之外,还尝试将激光武器与传统的飞机、火炮、导弹相结合,形成快速响应的无人机拦截能力。


(四)反隐身无人机技术越来越不可或缺。未来无人机将具备较强隐身能力,远程突防和战场生存能力大幅提升。如美X-47B型无人机已完成航母舰载系列测试,其后继型号MQ-25A型机具备优异隐身性能,可自主遂行空中加油和侦察、监视等任务;洛克希德•马丁公司的RQ-NO“哨兵”无人机以及波音公司的“幻影射线”无人机也均具备隐身能力。鉴此,大力发展新一代防空雷达等探测手段,提升对隐身目标的探测能力,将是未来反无人机作战的重要前提。


(五)“无人对无人”可能成为反无人机作战的未来方向。随着人工智能技术的快速发展及其在无人机领域的广泛应用,未来战场上将出现具备真正自主能力的无人作战平台,推动战争形态向无人化、智能化方向演变。届时传统的反无人机技术和相关战法将难以满足作战需求,需通过发展并运用无人智能武器平台,以“无人对无人”“智能对智能”的方式应对自主无人机威胁。


启示思考


总体上,现有反无人机技术总体仍处于发展阶段,尚未投入大规模应用部署。未来随着无人机平台智能化水平不断提升和“蜂群”等战法运用日趋成熟,反无人机作战将面临更严峻挑战。对此,应着眼未来作战需要,加紧推进相关能力建设,确保有效遂行国土防空任务。


一是强化顶层设计统。从顶层设计入手统筹规划我军反无人机力量建设,结合国家颁布有关人工智能、5G技术等发展规划文件,制定我军反无人机力量建设规划,明确时间节点和需达到的能力水平;建立跨军种、军地联合工作机制,明确军内牵头负责部门,由军种负责具体能力建设。


二是扩充力量体系建。着眼在现有防空体系框架下发展完善我军反无人机作战力量体系,如在现有防空、电抗等相关部队基础上,通过重新编组、补充更换装备等措施,进行内部挖潜,逐步提升反无人机能力。


三是创新方式方法训。全军范围内,可创建品牌性、年度性演习,吸收军地相关力量参训,对反无人机作战的探测识别、干扰压制、火力拦截等作战课题逐一解决,还可根据反无人机作战特点研究验证新战法。战区和军种范围内,可开展小型无人机硬杀伤比武竞赛,或结合空军的飞行安全、机场防护以及海军的舰队防空等日常战备任务,常态化开展针对性反无人机科目演练。


四是完善规章制度保。建立适合我无人机发展特点的法规标准体系,在共同制定《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》等法规基础上,进一步明确无人机飞行管控组织协调、信息互通、运行保障等措施;改善管理模式,实现由“堵”向“疏”转变,可在指定公园、广场等公共场所开辟“无人机飞行区”,严格限制活动范围和高度,防止“黑飞”“乱飞”问题。

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