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2016年7月4日 星期一

來源:21ic電子網

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、空中格鬥等方面擴展,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台、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,宜採用常規對抗手段。但當採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,世界各國除了採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、網路戰、無人機、雷射武器等技術,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,可部署於空基、海基和陸基平台。但這些武器對於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、網路戰、無人機與雷射武器等手段,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。

網路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並定位敵方無人機,利用攜帶的武器系統,將其擊落或使其癱瘓。機動式高能雷射武器系統具有快速、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年就開始制訂反無人機戰略,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,搶佔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,用於研究聯合部隊探測、辨識、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,將於2016年公佈的有關無人系統戰略的一部分。代號為COI4的反無人機訊息中心,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、辨識、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,現已經驗證了在複雜環境下,同時應對6架無人機目標的能力。


薩博公司於20154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於0.001平方米的空中目標,將無人機從周圍地面雜波中辨識出來。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
美國陸軍基於反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAM)的「擴展區域防禦與生存能力」(EAPS)項目,推進反無人機系統研究,並於2015年成功進行了2次試驗。首次試驗成功攔截了一架遊蕩的無人機。第二次試驗採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項目所採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.雷射反無人機系統

20158月,波音公司演示了「緊湊型雷射武器系統」的反無人機能力。試驗中,該系統利用2千瓦的雷射光束照射無人機尾部10~15秒之後,成功將其擊落。該系統可通過中波長紅外線傳感器,在40千米的範圍內辨識、追蹤地面和空中目標,雷射器可在37千米的範圍內聚焦;系統構成簡單、便攜,可以用Xbox360遊戲機的手柄,和一台筆記型電腦控制,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、跟蹤與辨識,採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、跟蹤與干擾功能於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,可用於防禦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,然後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、射頻和影像定位器、雷射掃描裝置等組成,可採用高炮或狙擊步槍摧毀無人機,或對無人機實施雷射、GPS、電磁脈衝干擾,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。

空中巴士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紅外線攝影機,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訊號,利用VPJ-R6多功能干擾機中斷無人機和控制人員之間的聯繫和導航。

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。空中巴士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公司推出了採用模組化設計的「獵鷹盾」反無人機系統。該系統採用與電子頻率監控裝置相結合的雷達探測非法無人機,利用光電傳感器辨識和跟蹤無人機。SelexES公司發佈的概念性影片演示顯示,「獵鷹盾」可對無人機進行跟蹤、辨識、干擾,並接管控制無人機,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,輸出錯誤訊息,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釐米左右,然後通過筆記型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准和跟蹤,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禦手段
隨著軍用、民用無人機技術的快速發展,特別是偵/攻一體無人機的研製成功,「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禦的戰略,推動反無人機技術和裝備快速發展。

相比於導彈,利用電磁干擾和雷射等手段,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,為防禦未來可能出現的無人機威脅提供了高效、低成本的措施。

有助於促進安全、保全科技與先進技術發展
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全保全領域發揮重要作用。此外,反無人機系統屬於新興裝備,有助於促進微系統、電磁頻譜、定向能等領域技術的發展。

                                                                                                                                                                                                                            

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