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            矛與盾之爭:淺談無人機與反無人機技術的發展

            2021-12-02

            縱觀21世紀的幾場局部戰爭,無人機的身影既貫穿于作戰的全過程,又滲透于戰爭的各個領域。當前,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,并逐漸成為空襲作戰發展的新方向。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也正隨著無人機的發展而逐漸成熟?,F如今,無人機與其“克星”反無人機系統之間的對抗呈螺旋式上升,正在演繹著一個全新的矛與盾故事。

            一、無人機發展的現狀以及趨勢


            無人機可完成情報偵察、中繼通信、電子對抗、制空、精確打擊等多種任務,并呈現出搭載平臺多元化、作戰空間擴大化以及重型化和大型化等發展趨勢。


            據俄《消息報》近日報道,截至2016年底,俄無人機數量已達到1980架。據估計,俄軍現在的無人機數量已經遠遠超過2000架。目前,俄陸軍已組建了營屬和旅屬無人機連。俄國防部還決定在海軍組建無人機團。此外,俄羅斯還特別注重重型無人機的機型研制。



              ▲ 俄羅斯“獵戶座”無人機


            而美國海軍也已于2019年4月將首個無人機控制中心安裝到航空母艦上。此控制中心將主要用于操控MQ-25無人機。整個裝配計劃將在2022年全部完成,屆時所有正在建造的航空母艦都將具備操控艦載無人機的能力。


            不難看出,在迅猛襲來的科技浪潮下,無人機的發展或將隨著作戰樣式的不斷豐富而呈現出以下幾點趨勢:


             1.機器學習和人工智能將占據更高地位


            以無人機為代表的智能機器戰爭或將完全改變傳統機器戰爭的形式。在智能機器戰爭中,交戰雙方打的是智能,拼的是信息。


             2.數據分析將會在無人機著陸之前完成


            實現現場態勢感知的途徑在于利用無人機及其他傳感器收集數據、圖像與視頻,但這些并非工作的全部內容。即無人機如果能夠在著陸之前便自主完成數據分析,所帶來的效益是巨大的。


             3.無人機將進入一個新的自動化時代


            隨著越來越多的大型公司采用無人機來工作,他們將轉向自動化工作流程,尤其是在數據傳輸、分析和自適應飛行計劃方面。



              ▲ “神經元”無人機


            不難看出,未來“遙控飛機”式的軍用無人機,開始有被全新的自動化無人機取代的趨勢。


            二、反無人機技術的發展現狀


            反無人機技術是戰場反無人機作戰任務需求牽引下的必然產物,構建反無人機技術體系也是反無人機武器裝備體系發展的必然要求。當前,國內外都積極展開了對用于反無人機作戰的探測跟蹤和預警、直接利用火力對無人機實施硬毀傷、采用干擾技術對無人機實施軟毀傷等的武器裝備的相關研究。這些關于反無人機作戰的理論和技術研究雖然還比較零散,不成體系,但卻從理論上和技術上,為開辟與拓展反無人機專業技術領域,進而較快地形成反無人機技術體系打下了良好的基礎。


            1.奪取對無人機的控制


            隨著美軍將網絡空間、電磁空間分列為繼陸??仗熘獾牡谖寰S、第六維作戰空間,網絡-電磁武器日益受到重視,特別是在反無人機、反戰斗機器人領域,作戰運用隱蔽高效、技術研發成本低廉,可干擾、“擊落”,甚至“捕獲”無人機。


            這方面目前通用的技術是通過無線電控制。伴隨著消費級無人機在美國的普及,美國政府不得不采取一些強硬手段,來保障低空領域安全。



              ▲ 消費級四軸無人機


            2.通過干擾影響無人機的正常工作


            聲波干擾是現今發展較快的一種技術。韓國先進科學技術研究院(KAIST)的研究人員對無人機中的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。


            第二種方法就是電子干擾(俗稱“導航誘騙”),它使無人機無法獲得足夠精確的自身坐標數據,導致無人機只能依靠基于陀螺儀的慣性導航系統,無法獲得足夠精確的自身坐標數據。如果沒有精確的地形連測,借助于照相機和攝像機獲得的情報將沒有任何價值,此時的無人機頂多是一臺會飛的相機,無論是從軍事角度,還是從民用的測繪角度而言,都意味著損失。


            3.直接將無人機進行摧毀


            美國SnakeRiver公司專門針對那些受到無人機侵犯的人群,開發了一種特殊的反無人機專用子彈。他們宣稱,用戶可通過他們的設備輕松擊落無人機。但這項技術依舊存在限制,發明該產品的SnakeRiver公司特地表示,將侵犯民眾私人空域的無人機擊落的做法的合法性這一問題還值得商榷。


            其次是激光炮。除具備直接燒灼毀傷外,激光炮還具備遠距離“致盲”能力:用低功率激光束持續照射無人機航電系統,令其過熱失控,跟蹤照射機載光電偵察系統,令其過載失效。


            再者是攜帶空空導彈的殲擊機。近期,俄羅斯“伊斯托克”公司展示了一款空地一體化的反無人機作戰裝備。其地面裝備為反無人機偵察指控車,性能與作用類似RU12M7型車,負責對空雷達掃描,發現目標后,引導戰機至作戰空域??罩蟹礋o人機平臺為蘇-30戰斗機,在機頭前部加裝有偵察雷達。


            三、反無人機技術的發展趨勢


            1.能耗、功率持續增大


            反無人機具有較強的發射功率,而為縮短作戰時間,其自身所承受的能量也在持續增加。2017年,美國軍方研制出了一種肩扛發射筒式反無人機激光武器,該種武器在實際的應用過程中,能夠從1千米外的地方切斷15毫米厚的鋼梁,同時能夠跟蹤并燒毀一枚速度達50米每秒的炮彈。


            2.工作持續時間增長


            美國針對無人機研發了一種可以安裝在普通軍用車上的激光武器,被稱為是反無人機激光戰車。該種反無人機設備能夠適應所有的環境條件,自身的發射功率能夠達到50千瓦,發射的時間能夠持續2分鐘,并且電容量也較足,使用該項設備能夠有效對抗空中的無人機威脅。但是該項設備具有維護困難、價格昂貴、受視線限制和能量重載慢等缺點,不能完全發揮應有效能。


                

            ▲ 美國“激光復仇者”防空系統


            3.多傳感器融合、智能化、一體化


            在未來,反無人機裝備由單一的反無人技術逐漸向多功能跟蹤傳感器融合技術的方向轉變,并日漸呈現出一體化、智能化趨勢。俄羅斯新近推出的“數組-21”軍用反無人機系統,引入大數據理念,攻防兼備,頗具代表性。


            4.技術手段向多樣化邁進


            無人機是特種作戰人員的主要威脅。對此,美國特種作戰指揮部正尋求反無人機系統的動力學和非動力學的全新選項。目前已開發出使用導彈和激光器擊毀無人機的技術,以及干擾無人機系統通信中繼的平臺,迫使無人機轉向或著陸。


            5.防御體系逐漸向多手段、多層次發展


            每件反無人機武器,按照作戰半徑的三分之二或二分之一間隔部署(如俄“針”式防空導彈的部署間距為1000米),并依托其上加裝的自動化指控模塊相互組網,形成梯次防御縱面或全覆蓋防御橫面。不難發現,在并不遙遠的未來,“多維一體、分域抗擊”的反無人機戰法正在成為“改變游戲規則”的新興理念,并不斷在戰爭實踐中得到檢驗


            “降鷹”反無人機系統  讓天空更安全


            空御科技作為專注于無人機反制行業的領導者,專業為企事業單位、政府、公安、軍隊等對低空有特殊防護要求的單位或個人提供有競爭力的低空防御解決方案和服務,針對低空空域無人機研制的“降鷹”反無人機系統實現了敏感空域的全時段、全覆蓋、全過程防控管理。系統通過“探鷹”雷達的主動探測手段和“聽鷹”無線電監測設備的被動發現手段相結合,實現對遠距離無人機的實時探測發現,獲取無人機目標的高精度定位信息,再通過“追鷹”光電設備的聯動介入實現對目標的確認、識別、鎖定、追蹤及取證。確認可疑無人機后,通過“御鷹”導航誘騙設備及“驅鷹”干擾設備對目標進行多組合策略的快速、有效處置,實現對目標的驅離、原地迫降、定點誘捕、航向誘導等功能。

            該系統實現了對違規、違法進入景區低空空域的無人機進行實時監測、分析預/報警以及靈活處置,防止重大惡性事故的發生,提升用戶快速反應能力和突發事件應對能力,形成科學管理和高效指揮新機制,確保敏感空域持續安全

            穩定。


            △“降鷹”反無人機系統

            反無人機系統案例空御科技

            “降鷹”反無人機系統可應用在機場、景區文物保護、軍事基地、監獄、邊防緝私、涉密軍工單位、軍政要地、大型活動、大型場館、發射基地核電站、水廠、養殖場、碼頭、院校等敏感低空空域。該系統已在大連機場、領導人四川視察、成都兩會、奧地利總統訪蓉、四川峨眉山茶博會、中非合作論壇、首屆進博會、北戴河反無人機演練、北京大興機場、成都世警會開閉幕式低空安保、2019成都馬拉松低空安全保障、第八次中日韓領導人會議低空安全保障、國家領導人杭州視察低空安全保障、成都東部新區授牌及項目開工儀式低空安全保障、杭州蕭山機場低空安全保障、2020年成都美領館撤館低空安防值守、成都市第十七屆人民代表大會第四次會議低空安全保障、四川銀行成立儀式低空保障、成都天府國際機場首航低空安全保障等多個重要場合進行了實際應用,并得到了各相關單位的一致認可。

            空御科技始終堅持掌握最核心的關鍵技術,并堅持走在行業技術前列,目前已擁有軟件著作權,發明專利,實用新型及外觀專利等三十多項知識產權,并通過了公安部等權威機構的檢測報告。空御科技將積極推動行業有序發展,協同產業資源將四川建設為低空安防產業高地,為國家反恐、維穩、民眾安全保障及軍事應用提供有力支持。



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