無人機已經(jīng)走進大眾視野,各種各樣的遙控飛機、直升機、多旋翼飛行器越來越多的被發(fā)現(xiàn)和使用,且無人機也可以被敵人和恐怖分子使用和參與作戰(zhàn)行動,為了應(yīng)對敵方越來越多地使用無人機(尤其是小型無人機)而帶來的威脅,研發(fā)和裝備有效的反無人機(C-UAV)系統(tǒng)成為當前各國政府和軍方關(guān)注的焦點。
反無人機發(fā)展背景
在軍事科技日新月異的今天,無人機作為典型的情報、預警和偵察裝備已成為軍隊重要的組成部分,且無人機也逐漸向作戰(zhàn)型轉(zhuǎn)變。目前,已有超過90個國家和非政府組織使用無人機,其中包括至少30個國家或非政府組織已部署或正在研發(fā)武裝無人機。利用無人機作戰(zhàn)已成為空襲行動中新的發(fā)展方向,將對未來的軍事行動產(chǎn)生重大的影響。美國陸軍已將無人機威脅列為“五大威脅平臺”中最具有破壞力的空中威脅之一,將其作戰(zhàn)功能向隱身突防、通信中繼、空中格斗等全方位拓展。盡管美國空軍的雷達覆蓋范圍能夠達到9144米(約30000英尺),但小型無人機能夠飛到雷達監(jiān)控范圍之下,這使得小型無人機很難被探測到。
有幾個重要事件值得指出,2014年10月,有無人機在法國核電站上空盤旋;2015年4月22日,一架小型無人機攜帶含輻射液體“神不知鬼不覺”的落在日本首相官邸的屋頂,引起作為日本政治中樞的東京水田町一片恐慌;2015年9月,一架無人機在德國總理安哥拉·默克爾面前墜毀,擾亂了德國競選集會;2015年初,一架遙控無人機墜落在美國白宮的草坪上……小型無人機的墜毀和騷擾事件層出不窮,這給國家和安保部門帶來了恐慌,應(yīng)對無人機(尤其是小型無人機)的威脅刻不容緩
反無人機關(guān)鍵技術(shù)
隨著未來戰(zhàn)場中反無人機意識以及反無人機作戰(zhàn)任務(wù)的需求不斷增強,在作戰(zhàn)需求的牽引和和反無人機技術(shù)的發(fā)展的雙重作用的影響和推動下,反無人機技術(shù)體系已具備一定的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
在實施反無人機行動時,首先要對無人機進行探測跟蹤和預警,然后再根據(jù)戰(zhàn)場實際情況,選擇對無人機實施火力打擊的硬性殺傷還是對其進行干擾失效的軟殺傷。此外,還要采取積極主動的偽裝防護方法和手段,降低對方無人機的偵察效率和效果。鑒于此,反無人機技術(shù)體系主要由探測跟蹤和預警技術(shù)、毀傷技術(shù)、干擾技術(shù)、偽裝欺騙技術(shù)等四大部分組成。
探測跟蹤和預警技術(shù):主要包括地面目視偵察技術(shù)、雷達探測跟蹤技術(shù)、空中預警技術(shù)和衛(wèi)星偵察技術(shù)等。運用了這些技術(shù)的地面目視偵察裝備、雷達、空中預警飛機和衛(wèi)星組成的地面-空中偵察網(wǎng),對無人機實現(xiàn)探測跟蹤和預警,為后續(xù)的反無人機作戰(zhàn)行動提供重要的信息情報支援。
毀傷技術(shù):主要包括反無人機導彈技術(shù)、激光武器技術(shù)、微波武器技術(shù)、格斗型無人機技術(shù)和常規(guī)火力毀傷技術(shù)等。運用這些技術(shù)的反無人機武器裝備組成地面-空中火力打擊網(wǎng),依據(jù)偵察情報系統(tǒng)提供的情報信息,采取適當措施,運用合理的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法,對無人機實施實時火力摧毀。
干擾技術(shù):主要包括光電對抗技術(shù)、控制信息干擾技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈干擾技術(shù)等。運用這些技術(shù)的反無人機武器裝備對無人機實施有效干擾,使無人機的自動駕駛與控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等失效,從而降低甚至喪失其主要功能。
偽裝欺騙技術(shù):主要包括光學、熱紅外、聲學和電子偽裝欺騙技術(shù)等,在反無人機作戰(zhàn)過程中,通過對己方目標進行適當偽裝,降低對方無人機的偵察監(jiān)視效率和效果,從而降低無人機的作戰(zhàn)效能。
這四大部分的技術(shù),既有主動的反無人機技術(shù)手段,也有被動的偽裝防護手段,主動與被動方式的反無人機技術(shù)的結(jié)合,使得反無人機整體作戰(zhàn)效果最大化和最優(yōu)化。
非動能反無人機系統(tǒng)
非動能反無人機系統(tǒng)主要是利用光電探測、跟蹤與識別以及射頻干擾等效應(yīng)來應(yīng)對無人機,通過破壞無人機與操控人員之間的通信鏈路使其失去作戰(zhàn)能力,適用于建筑物較多的城區(qū)環(huán)境,可避免產(chǎn)生附帶損傷(但無法對付采用慣性導航的無人機)。
“伊卡洛斯”系統(tǒng)
洛克希德·馬丁公司大約在2014年就開始研發(fā)“伊卡洛斯”(Icarus)項目。該系統(tǒng)能夠探測、識別以及擊毀重量不超過9.7千克(約20磅)的小型無人機。
“伊卡洛斯”系統(tǒng)是一種地基系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠安裝在環(huán)形工事周圍或固定在車輛上。該系統(tǒng)已經(jīng)在洛克希德·馬丁公司研發(fā)的無人機上進行了試驗,但在此次試驗中,聲測傳感器的性能有所降低。
“伊卡洛斯”系統(tǒng)也有不可避免的弊端,由于無人機自身總是發(fā)出很多噪聲,所以在聲測方面會受到一些干擾。
“無人機防御者”系統(tǒng)
美國巴特勒(Battelle)公司生產(chǎn)的無人機攔截系統(tǒng)“無人機防御者”(Drone Defender)電波槍,是一種輕型、便攜式、易操作的非動力反無人機系統(tǒng)產(chǎn)品,是首套可精確快速使用的便攜式無人機對抗武器。
“無人機防御者”系統(tǒng)可安全制止空中飛行的可疑的或有敵意的無人機,可應(yīng)對政府部門所面臨的商業(yè)無人機市場的大量激增所帶來的挑戰(zhàn),為國內(nèi)外客戶提供重要的安全保護。
“無人機防御者”系統(tǒng)采用的是無線電控制頻率干擾技術(shù),能夠在空中無人機對軍事或民事安全構(gòu)成威脅之前將其安全制止。該系統(tǒng)的工作原理是干擾遠距離之外的操作員與無人機之間的控制鏈。也就是說,讓無人機“認為”,它已經(jīng)駛離了操作員的控制范圍。因此,無人機就進入了一個標準的安全協(xié)議模式。這些安全協(xié)議模式既能夠使無人機在該地帶盤旋、平穩(wěn)的降落或返回無人機操作者所在地。重要的是,這并不會對該無人機系統(tǒng)造成任何永久性的損壞。