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反无人机策略及武器装备现状与发展动向
摘要:随着当前无人机技术发展,当前部分侦查无人机也存在着严峻的挑战,提出了常规打击无人机装备的方案。详细介绍了境外用于打击无人机的定向能装置及其它技术手段的最新进展,并提出了无人机飞行作战武器装备便携式、自动化、以定向能技术手段为首的趋势,并对多种方式、全方位的防护系统做出了研究。
关键词:反无人机策略;武器装备现状;发展动向
近年来,无人机设备已逐步地从一个边缘技术类别发展成为了我们所关心的热点。截止二零一三年初,伊朗方面已数次缴获了美军尖端无人机装备,促使美国加速反无人驾驶战斗机(Anti-drone)技术的研究与测试,并逐步把对抗战略融入全军系统之中,随着反无人机对抗系统建设的日益紧迫,美国无人机飞行应对战略和技术装备研究也逐渐提上了日程。
一、无人机发展趋势
无人机对抗系统将是空袭行为中无法取代的新战略目标,将对美国政府未来军队行为造成巨大的威慑。因此美国政府军队一直把无人机领域作为“五大危险平台“中最具破坏性的空间威慑一种,并相信其战斗能力将向隐身突防、通信中继、空间战斗等领域广泛延伸,并相信无人机领域将对战争的整个过程都构成威胁,意义将倍增。从实战角度看,无人机设备已变成美国军事进攻力量的最主要的军事手段之中。在过去五年中,无人机设备的应用频率已经提高了六倍。美国军队也频频利用大型无人机设备进攻伊拉克武力份子、以及在阿富汗和巴基斯坦边界地带活跃的塔利班等基地武装部队人员[1]。仅在有效载荷的投资和使用方面,市场总额就将由二零一二年的二十七亿美元,增加到二零二一年的六十亿美元。在未来发展中,除了高空、高速、隐形、长航等无人机外,高超音速无人战斗飞行器以及微型无人机等都将充当着关键的作用。而无人机未来发展将有这样一些发展趋势:(1)体积将走向二个极端:微型化、大型化;(2)已成为总装备部数据链成员:信息网络化,是中国陆海空天一体战斗系统的重要一员;(3)具有攻击性和保密,装备比较完善。
二、反无人机的种类
(一)阻断干扰型
该模式也是较为适合于目前无人机领域市场泛滥、使用普遍的反无人机飞行模式。扰乱或阻断式反无人机飞行策略使用较为普遍的,一般是通过向目标无人机飞行发出方向的声音或是射频,扰乱目标无人机设备飞行的硬件或截断无人机飞行设备和遥控器之间的通信,进而促使目标无人机设备飞行自动下降和返航。
(二)信号干扰
通常,干涉阻断的最简便直观有效的方法就是信息干涉,该种方法技术数量相对而言较小,且效率也较低。目前,市面上的无人机设备基本都使用了GPS卫星导航体系和惯性导航技术结合的方法,要想使GPS信息得到有效干扰也不是什么难题,因为反无人驾驶飞行器方法只需要给目标无人机设备发出相应频率的定向射频即可,目标无人机设备在GPS信息遭到干涉时不能得到更准确的自身位置信息,也可能造成目标无人机设备在某个高度上的丧失,使得工作失效。但这个方法还是众多“围剿”无人机飞行方法中最缓和的一个,不至于让无人机跌落,是一个利用干扰减少无人机飞行“危险目标”的手段。
(三)声波干扰
无人机系统里面还有一种很关键的机械组件——陀螺旋转仪,它能够给无人机提出机体倾角、转动速度和运动方向夹角等信号,并保证机身的平衡。当声音频谱和无人机系统飞行旋转陀螺仪的固定频谱相同的时间,声音就会形成共振,进而使得旋转陀螺仪没法工作,进而导致无人机飞行系统跌落。尽管使用声音干涉硬件的方法确实更粗暴、更直接,但是相比于信号干涉缺点最大的地方就是,声音干涉的瞄准与追踪性能远没有GPS干涉稳定,而且费用高昂,所以目前并不适宜投放于大众的反无人机飞行系统中使用。
三、常规反无人机防空作战手段
从战略对策角度来看,传统的应对无人机威胁的手段主要包括摧毁地面发射系统、伪装欺骗、电磁干扰、直接火力攻击等。
(一)空中拦截/地面火力打击
针对无人驾驶飞行器的高空截击,已经出现了几次。由于无机航行路线的预先计划,调整航迹往往要求相当的时机,加之大多数侦察类无人机航行速率较缓慢,所以在机动性能方面的软肋导致了它易于遭受有人机以及土地上小规模武装力量的进攻。而如果发现了来侵的敌方无人驾驶战机时,可由航空地面部队与海上舰艇区域的防空部队联合承担,通过密切协作,区分空间区别对象,并合理安排攻击顺序,以给予即将来的无人驾驶战机以毁灭性攻击。在2003年伊拉克战争前夕,一台伊拉克战争直升机就击落了美国联邦航空的一台捕猎者式无人驾驶战斗机;在二零零六年,以色列国的一台F-6在海法湾击落了真主党游击队的一台无人驾驶战斗机;二零零八年四月,在格鲁吉亚的一台以色列生产的赫尔墨斯450无人机,在国境巡视时遇到了一台俄罗斯米格29战斗机,后被对手击落;虽然伊拉克和阿富汗武装分子都曾利用类似AK47S的中小型装备,击落过美军BAU Herti小型无人机由于目标特点较小,美军战机也无法找到对象;由于掠地飞行时无法被地面人员有效瞄准,所以独立的地面火力攻击手段也具有一定局限性。
(二)通信/导航系统干扰
无人机在侦察作战使用时,主要借助地面感应器和机载电子设备完成对非信非即时信息和即时信息情报的获取,同时利用视距累计差/卫通等测控线路,与地面控制站交流信息。但如果执行电子干扰,则会导致无人机机载侦察装置以及数据的处理工作遭受干扰或者瘫痪,尤其是小型侦察用无人机要借助地面控制站通过无人机设备进行实时遥测和获取作战信息,另外,射频(RF)干扰器操作简易,且技术难度较小。通过单一的FM调制的模拟方式在特定的区域和频率,就可以干扰敌方带宽至饱和。8个2.4GHz的无线音频发射机就可以干扰小型无人机。而由于GPS信息微弱,很容易被人伪造和干扰,因此便携式的GPS信息干扰器也极其易于获取。
(三)信号入侵
高智能化的无人设备往往在计算机的网络系统中,给破解其关键密码或协议提供了可能性。视距比较易被接收,只要截获的信息样本够大,在一段时间内都可以被破解。另外,由于无人机的控制站计算机通常保护都很严格,所以通过键盘记录器之类的木马程序也能够截获无人机运行信息,从而判断出有用的数据。2009年,在伊拉克的几个什叶派武装份子通过一个类似Sky Grabber的网络售价约为二十六美元的程序入侵了掠夺者无人机的视频系统,以提前了解可能进攻目标的关键信息。尽管改造投入巨大,需要增加GPS的“电子水印“,以对抗信息被破译的风险。这个趋势会使得信息无法伪造,信息入侵更加艰难。
结束语:
综上所述,反无人机对抗研究、识别与区分各种目标无人机的问题,使反无人机对抗研究变得尤为重要与迫切。做好了国际间反无人机对抗的战例分析,了解各类无人机的强点与软肋,进一步明确反无人机对抗的理论依据;借助已有手段确立反无人机的对抗对策,并及时研制具备新手段的新式无人机对抗武器,以谋求在未来反无人机的对抗中取得主动权。
参考文献:
[1]胡利平,黄晓阳,梁晓龙,等.美军无人机蜂群作战研究动态及应对策略[J].国防科技,2021,42(4):17-25.
[2]李富良,胡荣,韩涛,等.俄罗斯反无人机策略与装备发展现状[J].飞航导弹,2019(9):53-58.
[3]郭万春,解武杰,尹晖,等.基于改进双延迟深度确定性策略梯度法的无人机反追击机动决策[J].空军工程大学学报(自然科学版),2021,22(4):15-21.
赵亚楠,1990年4月生,男,汉族,辽宁大连,本科,助理,工程师,研究方向:反无人机。