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定向能武器在反无人机蜂群作战中的应用现状与展望

科创媒体号
78132部队 四川省成都市 610000

摘要:众所周知,定向能武器的特点是利用激光、高能电磁波展开攻击,该类武器在反无人机蜂群领域有较大的应用潜力。文章以定向能武器为落脚点,首先介绍了该类武器的原理和特征,其次分析了反无人机蜂群的难点,最后围绕将该类武器用于反无人机蜂群的现状、未来发展趋势展开了讨论,希望能够给人以启发。

关键词:无人机蜂群;定向能武器;低空防御

前言:近几年,航空技术、信息技术发展速度有所提升,无人飞行器性能更加完善,低空领域也因此而成为了攻防的主要战场。在此背景下,围绕反无人机蜂群所展开研究的数量有所增多,考虑到无人机蜂群具有速度快、机动性高和数量多的特点,由常规武器组成的防御系统,通常难以做到有效防御并消除无人机蜂群的威胁,因此,将定向能武器用于反无人机蜂群成为大势所趋。

1定向能武器介绍

现有无人飞行器普遍具备精确悬停、自组网等功能,定向能武器能够通过发出微波能量、高能激光束,破坏无人机蜂群,达到消除无人机蜂群所造成威胁的目的[1]。优点在于可以在同一时间,对不同目标展开攻击,快速摧毁无人机。不同类型武器的原理及特点有所不同,具体如下:

1.1高功率微波

该武器所发出电磁脉冲,通常要经过孔缝、线缆的耦合,前门、飞控系统的耦合,破坏测控接收设备,从而确保无人机失去控制并坠毁。其特点包括:一是只需要消耗一定量的电能,便可以长时间维持运行。二是微波能够在3个脉冲~5个脉冲内顺利产生。三是杀伤速度快、波束宽度宽,理想状态下,杀伤范围能够达到几千平米。四是可以有效杀伤多批次、多架次的目标。

1.2强激光

该武器的原理是持续向飞行器发射激光,使大量能量沉积在飞行器表面,通过间接或是直接烧灼飞行器飞控、驱动系统或传感器,致使飞行器失去持续飞行的能力。其特点可以概括为:攻击速度快,作战隐蔽性强,能够迅速转移火力,附带损伤可控,对外界电磁干扰有理想的抵抗能力,效费比高,可以长时间作战。

2反无人机蜂群作战分析

无人机蜂群指的是由多个无人机组成的群体,组成蜂群的无人机能够通过协同工作,执行高难度任务。无人机蜂群所展示出的特点,主要是数量多且成本低,可以通过合作,快速完成高级别任务。另外,每台无人机都具备一定的自主决策能力,并且能够与其他无人机进行通信,达到提高任务吞吐量、鲁棒性和可扩展性的效果,对其进行侦测、处理目标的难度不言而喻。

低空无人机的红外特征较弱、体积和雷达散射面偏小,常规防御系统通常要借助红外探测系统、搜索雷达侦测目标,依托自行火炮、防空导弹对抗目标。虽然上述装备能够防御无人机,但存在效费比不理想、反应速度慢和引战匹配效率低等不足,加之上述装备难以做到有效消除无人机蜂群的威胁,对防御系统进行升级迫在眉睫。

3定向能武器应用现状及未来展望

3.1应用现状

新形势下,随着科技的进步,高功率微波、强激光及其他定向能武器趋于成熟,包括德国、俄罗斯在内的诸多国家,均已将该类武器用于低空防护。分析美国围绕反无人机蜂群所展开军演取得的成果能够发现,美军所打造防御系统可以防御大体积无人机蜂群,但在防御小体积无人飞行器方面取得的效果并不理想,相较于现有防御系统,HPM武器、激光系统更适合用来防御小体积无人机。在某次军演中,雷声公司(美)凭借高功率微波、强激光一举击落了超过40架无人机,这也从侧面证实,对不同类型定向能武器的技术优势进行集成,可以使不同体积的无人机蜂群得到压制。我国同样有企业投身于定向能武器的研发与应用,并经过百余次的试验和调整,使无人机击落率无限接近100%,为金砖会晤、9.3大阅兵等活动的安全性提供了保障。

分析国内外应用现状能够发现,现阶段,将定向能武器用于反无人机蜂群所取得效果仍有极大的上升空间,导致该情况出现的原因有三个:首先,该类武器尚且处于发展初期,在热量管理、能量输出等方面,面临着严峻的挑战,使用能力、威力均未能达到理想水平。其次,研发、生产该类武器的成本较高,尚不具备大范围推广的条件。最后,无人机蜂群正随着相关技术的进步而进化,未来可能会掌握干扰定向能武器的方法,只有不断升级该类武器,才能使防御效果得到保障。

3.2未来展望

要想有效消除无人机蜂群造成的威胁,关键要打造具有探测、拦截和处理等功能的防御系统,通过软硬结合、远近结合的方式,使防御效果最大程度接近预期。

3.2.1探测

实践经验表明,搭配使用光电探测、雷达搜索技术,既能够做到准确侦测飞行速度慢、高度低的小型飞行器,又可以保证侦测结果、激光探测系统得到充分融合。需要明确的是,Ku波段雷达在识别、跟踪小尺寸目标方面具有极为突出的优势,将其用于来袭告警,通常可以取得事半功倍的效果,而长、中波红外和可见光更适合用来确认目标并取证[2]。鉴于此,有关人员可以视情况引入频谱、雷达以及广电等先进探测设备,在充分发挥上述装备所具有作用的前提下,通过融合不同传感器所提供情报信息的方式,获得更加完整且准确的态势图。

3.2.2处理

通过高功率微波、激光拦截并处理无人机蜂群,需要保证拦截所用到微波、激光具有开放性,可以完美衔接不同的处理手段,能够根据防御范围以及场地大小,对装备数量和类型加以调整。一般情况下,作战流程均为①发布预警②制定决策③拦截处理,防御系统能够根据所接收信息及时发布预警,由指挥系统负责识别目标、判断威胁等级,将分析结果上传到处置中心,在获得授权或接受到上级指令后,科学分配火力,拦截并处理目标。

结论:综上,新形势下,根据无人机蜂群所具有特点,打造科学且高效的防御系统势在必行,有关人员可以将高功率微波、强激光及其他定向能武器作为抓手,根据防御的需求,有计划地设计并开发防御系统,通过整合光电搜跟、防空武器以及雷达探测技术的方式,形成可以直接用于低空防御的全新体系,在提高综合作战能力的前提下,为军事重地、核心区域的低空安全提供全方位保护。

参考文献:

[1]韩加庆.未来战场定向能武器会取代动能武器吗?[J].坦克装甲车辆,2023(04):33-37.

[2]张秦岭,魏金涛.浅析定向能武器在要地防御反无人机集群中的应用[J].国防科技工业,2021(12):53-55.

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