魔高一丈 國外反無人機技術發展分析
無人機系統已成為空襲作戰發展的新方向,將對未來軍事行動產生重大影響。無人機的作戰功能正向隱身突防、通信中繼、空中格斗等方面擴展,對作戰全過程構成威脅。針對日趨嚴峻的無人機威脅,反無人機技術及其在各型武器裝備上的應用漸成發展熱點。
反無人機技術及手段
常規的對抗無人機威脅的方法包括摧毀發射平臺、偽裝欺騙、電磁干擾、直接火力打擊等。如果無人機單獨執行任務或僅有幾架編隊作戰,宜采用常規對抗手段。但當采用蜂群戰術的大編隊無人機群來襲時,留給作戰人員及系統的反應時間極短。目前,世界各國除了采用傳統防空武器系統執行反無人機任務外,還大力開展通過電子戰、網絡戰、無人機、激光武器等技術執行反無人機任務的研究。
傳統防空武器系統是最常用的反無人機武器,可部署于空基、海基和陸基平臺。但這些武器對于微小型無人機而言是一種過度殺傷,存在極大的成本不對稱問題。且這些系統體積龐大,無法抵御小型、廉價無人機集群的入侵。

與防空武器相比,通過電子戰、網絡戰、無人機與激光武器等手段執行反無人機任務更具針對性,且具有較高的效費比。電子戰的實質是爭奪電磁頻譜的使用權和控制權,利用電子戰手段反無人機時,最基本的攻擊方式是GPS干擾。網絡戰手段可使無人機喪失執行任務的能力,甚至可以反過來控制敵方無人機。無人機可通過雷達探測并定位敵方無人機,利用攜帶的武器系統將其擊落或使其癱瘓。機動式高能激光武器系統具有快速、靈活、抗電磁干擾以及成本低廉等優點,可摧毀小型無人機。
反無人機技術發展動向及特點
在無人機技術、裝備與戰術快速發展的形勢下,各國開始投資發展反無人機技術,近期取得了諸多進展。
各國積極推出反無人機技術發展戰略
美國2012年就開始制定反無人機戰略,計劃設計和建立一個有效的防空體系,可迅速應對敵方無人機的威脅,且不會誤傷友軍飛機和導彈。此舉旨在發揮自身技術優勢,搶占反無人機領域的制高點。美軍每年會進行專門的反無人機演習,測試在研武器的實戰效能,研究具體戰術。其中最具代表性的為“黑色標槍”反無人機演習,參演飛機包括F-22戰機和“捕食者”無人機,用于研究聯合部隊探測、識別、跟蹤、擊敗敵方無人機系統的方法。
英國政府將反無人機技術作為將于2016年公布的有關無人系統戰略的一部分。代號為COI4的反無人機信息中心正在針對政府重點關注的恐怖活動、襲擊事件、隱私侵害、抗議、運輸危險和違禁物品以及過失闖入等無人機使用不當問題開展相關研究。 法國開展了一項名為“全球反無人系統技術和方法的分析與評估”的計劃。該計劃由泰勒斯公司牽頭,為法國政府、武裝部隊與警方提供對非法無人機進行探測、識別、分類和壓制的能力。
反無人機技術裝備發展呈現多樣化
2015年,反無人技術與裝備發展逐漸成熟,對無人機的探測跟蹤能力不斷提升,干擾、攔截、誘控敵方無人機的手段日益豐富,多款新型反無人機裝備相繼問世。
1.探測與跟蹤系統
瑞典薩博公司拓展了“長頸鹿”雷達能力,使其可在常規模式下提供空中監視能力的同時,探測、分類和跟蹤低空、低速飛行的小型無人機,現已經驗證了在復雜環境下同時應對6架無人機目標的能力。薩博公司于2015年4月向英國政府代表演示了近程和中程“長頸鹿”靈敏多波束雷達系統。該系統具有增強的“低慢小”目標探測跟蹤能力,能發現超過100個雷達反射截面不小于0.001平方米的空中目標,將無人機從周圍地面雜波中識別出來。該雷達可與多種類型的武器系統相連接,執行反無人機任務。

2.火炮反無人機系統
美國陸軍基于反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAM)的“擴展區域防御與生存能力”(EAPS)項目,推進反無人機系統研究,并于2015年成功進行了2次試驗。首次試驗成功攔截了一架游蕩的無人機。第二次試驗采用了改進的火控系統,增加了攔截距離,成功攔截了2架無人機。此次試驗表明,EAPS項目所采用的火炮技術已具備了反無人機能力,一旦需求產生,便可進入生產部署階段。

3.激光反無人機系統
2015年8月,波音公司演示了“緊湊型激光武器系統”的反無人機能力。試驗中,該系統利用2千瓦的激光束照射無人機尾部10~15秒之后,成功將其擊落。該系統可通過中波紅外傳感器在40千米的范圍內識別、追蹤地面和空中目標,激光器可在37千米的范圍內聚焦;系統構成簡單、便攜,可以用Xbox360游戲機的手柄和一臺筆記本電腦控制,能拆分成4個組成部分,每個部分由1~2名作戰人員攜帶。系統的質量約為295千克,可在15分鐘內組裝完畢,輸出功率高達10千瓦,可根據任務需要調節輸出功率。波音公司希望該系統可在未來一兩年內投入市場。

4.多功能反無人機系統
2015年,多家歐洲企業相繼推出了多功能反無人機系統,可實現對敵方無人機的探測、跟蹤與識別,采用不同手段壓制或攔截無人機,甚至還可以定位非法無人機的操控人員,為抓捕行動提供支持。
多家英國公司合作開發出一套集探測、跟蹤與干擾功能于一體的反無人機系統(AUDS),該系統由一個4頻段射頻抑制/屏蔽系統、一部光學干擾器和快速部署模塊組成,可用于防御8千米內的無人機,主要目標為小型固定翼和旋翼等一些可被大眾購買的無人機。系統原理是用雷達和光學儀器精確定位無人機,然后發射定向的大功率干擾射頻,切斷無人機與遙控器之間的通訊,迫使無人機降落。目前,AUDS系統已在法國和英國進行了廣泛的測試,演示驗證了AUDS系統在15秒內探測、跟蹤以及干擾目標的能力。目前,英國正在進行AUDS系統誘控能力的研究,使AUDS系統操作人員可以獲得目標無人機的控制權。
法國泰勒斯公司推出了一種多功能反無人機系統。該系統由雷達、聲像探測器、定向儀、射頻和視頻定位器、激光掃描裝置等組成,可采用高炮或狙擊步槍摧毀無人機,或對無人機實施激光、GPS、電磁脈沖干擾,還使用一架攜帶干擾設備的無人機進行攔截。目前,泰勒斯公司已經針對四軸旋翼無人機和其他小型無人機進行了反無人機的技術試驗。
空客公司研制了一種反無人機系統,該系統可利用SPEXER500有源電掃描陣列雷達、NightOwl紅外攝像機和MRD7無線電測向儀的傳感器數據,探測劫持5~10千米內的無人機,實時分析無人機的控制信號,利用VPJ-R6多功能干擾機中斷無人機和控制人員之間的聯系和導航。系統的探向器還能跟蹤控制人員的具體位置,以便對其實施逮捕。空客公司已向法國和德國的官員演示了該反無人機系統,目前正在與多個潛在用戶和企業用戶進行商談。
意大利SelexES公司推出了采用模塊化設計的“獵鷹盾”反無人機系統。該系統采用與電子頻率監控裝置相結合的雷達探測非法無人機,利用光電傳感器識別和跟蹤無人機。SelexES公司發布的概念性視頻演示顯示,“獵鷹盾”可對無人機進行跟蹤、識別、干擾,并接管控制無人機,但具體細節尚未披露。
5.聲波反無人機等新技術
韓國先進科學技術研究院的研究人員正在研究利用聲波反無人機的技術。現已對無人機中的一個關鍵組件陀螺儀進行了共振測試,發現可利用聲波使陀螺儀發生共振,輸出錯誤信息,從而導致無人機墜落。試驗中,研究人員給無人機接上非常小的商用揚聲器,揚聲器距離陀螺儀10厘米左右,然后通過筆記本電腦無線控制揚聲器發聲。當發出與陀螺儀匹配的噪聲時,一架本來正常飛行的無人機會忽然從空中墜落。在另外一次模擬中,研究人員發現,如果聲音達到140分貝時,聲波可以擊落40米外的無人機。目前存在的技術難點為瞄準和跟蹤,未來需要與跟蹤雷達配合使用。韓國正在研究提高聲波功率的同時,降低聲波反無人機系統的價格。短期內,聲波武器尚不能成為反無人機的主要手段。

反無人機技術發前景及影響分析
為應對日益嚴峻的無人機威脅提供了有效的防御手段
隨著軍用、民用無人機技術的快速發展,特別是偵/攻一體無人機的研制成功,“蜂群”攻擊模式的發展,使用傳統導彈、炮彈反無人機的效率和效費比問題越來越突出。目前,各國都加緊推出針對無人機防御的戰略,推動反無人機技術和裝備快速發展。相比于導彈,利用電磁干擾和激光等手段反無人機具有快速、靈活、效費比高等優點,受到了各國的關注。美國、歐洲等一批反無人機裝備的研制試驗成功,為防御未來可能出現的無人機威脅提供了高效、低成本的措施。
有助于促進安保科技與前沿技術發展
近年來,無人機技術快速、廣泛擴散,出現了大量各式容易操控的遙控直升機、多旋翼飛行器,與無人機相關的意外事件頻繁出現,對安全保衛、治安管理等形成了挑戰。未來,反無人機技術必將在安保領域發揮重要作用。此外,反無人機系統屬于新興裝備,有助于促進微系統、電磁頻譜、定向能等領域技術的發展。



