當(dāng)前軍事政治形勢(shì)表明,由于對(duì)抗雙方的技術(shù)不斷完善,武裝部隊(duì)應(yīng)在反擊新的國家安全威脅方面做好準(zhǔn)備。積極防御戰(zhàn)略,即“消除國家安全威脅的一整套預(yù)先措施”為此奠定了基礎(chǔ)。目前,技術(shù)最先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家正在積極開發(fā)和列裝各種用途無人機(jī)系統(tǒng),這已使其具有了戰(zhàn)略性質(zhì)。
反無人機(jī)方法
不同國家的武裝部隊(duì)都在積極使用無人機(jī)進(jìn)行偵察、探測(cè)、監(jiān)視、無線電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)、目標(biāo)指示和參與作戰(zhàn),致使對(duì)手遭受損失。也不排除使用民用無人機(jī)用于犯罪目的。
戰(zhàn)略火箭部隊(duì)是一個(gè)一直受到潛在對(duì)手密切關(guān)注的兵種。無論是在準(zhǔn)備階段還是在戰(zhàn)斗行動(dòng)過程中,它都是最先受到打擊的目標(biāo)之一。無人機(jī)的主要威脅在于,既可以偵察監(jiān)視戰(zhàn)略火箭部隊(duì)和分隊(duì)的戰(zhàn)斗隊(duì)形,也可以引導(dǎo)精確制導(dǎo)武器和戰(zhàn)術(shù)航空兵飛機(jī)。尤其危險(xiǎn)的是所謂的神風(fēng)(自殺式)無人機(jī)(巡飛彈)。
為了盡可能減少無人機(jī)襲擊造成的損失,必須開發(fā)出一個(gè)能夠消除不同類型無人機(jī)的反制系統(tǒng)。為此,應(yīng)考慮可能影響執(zhí)行要地守衛(wèi)和防御任務(wù)的多重因素。戰(zhàn)略火箭部隊(duì)各分隊(duì)的勤務(wù)有其特殊性,主要在于設(shè)備自主程度高,有特殊的偽裝要求,武器的部署和使用準(zhǔn)備要靈活迅速,不受天氣條件影響,這對(duì)反無人機(jī)系統(tǒng)形成了一些額外的要求。該系統(tǒng)應(yīng):
在任何天氣條件下高效運(yùn)轉(zhuǎn);
能夠快速展開;
易于使用和維護(hù);
準(zhǔn)備好多次使用(應(yīng)快速恢復(fù)到下一次備用狀態(tài))。
反無人機(jī)系統(tǒng)的操作條件應(yīng)確保完成領(lǐng)受的各項(xiàng)任務(wù),同時(shí)還應(yīng)預(yù)測(cè)消除無人機(jī)威脅可能造成的后果,使對(duì)手不會(huì)因?yàn)榉磽魺o人機(jī)的攻擊而獲得戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。和平時(shí)期,法律方面的問題最為重要,所以系統(tǒng)應(yīng)規(guī)定在不損毀無人機(jī)的情況下進(jìn)行反制。
主要的反制措施(圖1)可以大致分為接觸式反制和非接觸式反制。
接觸式反無人機(jī)方法
使用反無人機(jī)就是使用攔截?zé)o人機(jī)或自殺式無人機(jī),先要有一支自動(dòng)化無人機(jī)機(jī)隊(duì),很多情況下還要有一名經(jīng)過專門訓(xùn)練的操作員。需要補(bǔ)充物資,還要在每次敵人襲擊被守衛(wèi)目標(biāo)后對(duì)無人機(jī)進(jìn)行維護(hù)和修理。這種方法不適用于反擊中大型無人機(jī)或使用無人機(jī)蜂群對(duì)被守衛(wèi)目標(biāo)發(fā)動(dòng)的襲擊。
該系統(tǒng)可供在溫和天氣條件下使用,這使其不適用于戰(zhàn)略火箭部隊(duì)。這種系統(tǒng)的實(shí)例是加拿大AerialX公司開發(fā)的“無人機(jī)子彈”(DroneBullet)自殺式反無人機(jī)(圖2 a)。這種無人機(jī)是一種微型導(dǎo)彈和四旋翼飛行器的結(jié)合體,其瞄準(zhǔn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和沒有保護(hù)裝置的螺旋槳的位置,從下方攻擊小型無人機(jī),從上方攻擊大型無人機(jī)。
還有一種反制方法是使用鳥類作為無人機(jī)截?fù)羰侄?。猛禽通過訓(xùn)練后可以對(duì)付小型無人機(jī),但這不是一種普適的方法,需要長時(shí)間訓(xùn)練猛禽,不適合在非飛行天氣條件下使用。
使用捕捉網(wǎng)是最為經(jīng)濟(jì)的非接觸式反無人機(jī)方法之一(圖2b)。由于只取決于捕捉網(wǎng)發(fā)射裝置的能力和被守衛(wèi)目標(biāo)的爆炸火險(xiǎn)性特點(diǎn),所以這幾乎是一種普遍適用的手段,使用這種手段時(shí),不允許攻擊無人機(jī)、自殺式無人機(jī)隨意降落(墜落),因?yàn)檫@會(huì)造成被守衛(wèi)的目標(biāo)發(fā)生爆炸。目前,隨著這種系統(tǒng)的發(fā)展日趨自動(dòng)化,操作員無需具備特殊的技能,從而允許將這樣的系統(tǒng)整合到多功能守衛(wèi)系統(tǒng)內(nèi)。
該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是,在大部分情況下可以保持無人機(jī)完好無損,這使其尤為適合在和平時(shí)期使用。它可以用在不適用激光系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)的場(chǎng)所。這是可用于戰(zhàn)略火箭部隊(duì)要地守衛(wèi)和防御上的最佳反制方法之一。
無人機(jī)的特點(diǎn)是操作員無需長時(shí)間訓(xùn)練,易于操作和維護(hù),這使其可以在行軍部署期間使用,也十分適于為配置固定部署核武器的部隊(duì)提供守衛(wèi)。
市場(chǎng)上已經(jīng)有不少類似的開發(fā)產(chǎn)品。在這些具有發(fā)展前景的產(chǎn)品中就包括英國的Sky Wall 100(“天空之墻”)系列系統(tǒng)(由Open Works Engineering公司開發(fā),產(chǎn)品實(shí)際名稱是Sky Wall Patrol ——?“智能榴彈發(fā)射器”)。操作員向無人機(jī)方向射出一張捕捉網(wǎng)(圖3a)。該裝置的作用半徑達(dá)100米。捕捉網(wǎng)與其“俘獲的”無人機(jī)通過降落傘降落到地面。Sky Wall 200安裝在一個(gè)具有遙控功能的固定式三腳架上(圖3b)。
Sky Wall Auto是一個(gè)自主系統(tǒng),可接受遠(yuǎn)程控制并精準(zhǔn)布置多張捕捉網(wǎng)快速捕獲多個(gè)目標(biāo),其與電子設(shè)備一同展開架設(shè),用于多級(jí)保護(hù)或在電子攻擊不可行的情況下使用。Sky Wall Auto Response是一個(gè)類似的車載自主系統(tǒng)(圖4)。其特點(diǎn)是使用深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來識(shí)別和跟蹤目標(biāo)無人機(jī):操作員只需決定何時(shí)開始捕獲,據(jù)推測(cè),這種系統(tǒng)具有不同的炮彈配置方案,既可以使用降落傘,還可以使用大型捕捉網(wǎng),以提高效能。Sky Wall Patrol Sky Link模塊允許將便攜式無人機(jī)捕獲系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的探測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)內(nèi)。
使用動(dòng)能武器無疑是對(duì)抗小型無人機(jī)的最有效方法。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低,易于使用和維護(hù),效能高,用途廣泛。對(duì)于合法經(jīng)營輕武器的法律實(shí)體來說,這是抵消無人機(jī)威脅的主要方法之一。其缺點(diǎn)是反無人機(jī)蜂群用途的速射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高,還會(huì)破壞部隊(duì)的聲遮蔽作用。
目前,市場(chǎng)上既有軍工部門開發(fā)的現(xiàn)代產(chǎn)品,也有多型適用的改型武器產(chǎn)品(圖5):
1.“鎧甲”-SM彈炮結(jié)合防空系統(tǒng),用于為包括移動(dòng)軍事設(shè)施在內(nèi)的小型軍事設(shè)施,以及行政-工業(yè)設(shè)施和地區(qū)提供對(duì)空防御,反擊來襲的固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、巡航導(dǎo)彈和精確制導(dǎo)武器,還用于在反擊密集空襲時(shí)加強(qiáng)防空集群(圖5a)。
2.“通古斯卡”-M1彈炮結(jié)合防空系統(tǒng),確保探測(cè)、識(shí)別、跟蹤和摧毀各種類型的空中目標(biāo)(直升機(jī)、戰(zhàn)術(shù)航空兵飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈、無人機(jī))(圖5b)。
3.“道爾”-M2E防空導(dǎo)彈系統(tǒng),用于在復(fù)雜空中干擾環(huán)境下殺傷中、低空和超低空飛行的固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、空氣動(dòng)力無人飛行器、導(dǎo)彈和其他精確制導(dǎo)武器單元(圖5c)。
4.白俄羅斯生產(chǎn)的“Berserk”機(jī)器人平臺(tái)(圖5d)支持遠(yuǎn)程控制,使用可實(shí)現(xiàn)自主工作的部件,用于摧毀無人機(jī)。該系統(tǒng)可由操作員進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,能夠有效殺傷小型無人駕駛飛行器。
從反無人機(jī)方法的分析中可以看出,就自身效能而言,優(yōu)先采用防空導(dǎo)彈系統(tǒng),但在和平時(shí)期,特別是在現(xiàn)役防空導(dǎo)彈系統(tǒng)單位數(shù)量有限的情況下,優(yōu)先在作戰(zhàn)區(qū)域使用這些系統(tǒng)。其余手段中,捕捉網(wǎng)是最佳的接觸式反無人機(jī)方法。使用這種Sky Wall系統(tǒng)將確保分隊(duì)在行軍途中、展開期間以及擔(dān)負(fù)陣地戰(zhàn)備值班時(shí),準(zhǔn)備擊退無人機(jī)的突襲。
非接觸式反無人機(jī)方法
非接觸式反無人機(jī)方法具有高技術(shù)性和知識(shí)密集型的特點(diǎn)。這類方法結(jié)合使用高效探測(cè)系統(tǒng),適于守衛(wèi)極其重要的目標(biāo)。它們主要用在對(duì)隱蔽性、效能和通用性要求較高的地方。
在研究這些反小型無人機(jī)的方法時(shí),按效能從低到高排序,第一種是聲學(xué)方法。其實(shí)質(zhì)就是在40m距離采用140dB左右功率的定向聲波,使小型無人機(jī)的陀螺機(jī)構(gòu)失靈,致使其失去控制。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的視覺隱蔽性強(qiáng),不會(huì)被肉眼發(fā)現(xiàn)。
但是在不利天氣條件下使用這種方法時(shí),其效能會(huì)大大降低,因此無法滿足戰(zhàn)略火箭部隊(duì)各分隊(duì)的要求,而由于存在聲暴露特征,也不允許在強(qiáng)力部門組成內(nèi)考慮這種方法。
下一種方法是使用激光裝置使無人機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)失效或造成控制子系統(tǒng)機(jī)械變形。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是具有隱蔽性,主要缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜度高,能耗大。在對(duì)抗無人機(jī)蜂群時(shí),這種方法可以作為一種有效的輔助手段,但它不適用于戰(zhàn)略火箭部隊(duì)分隊(duì)(尤其是機(jī)動(dòng)編隊(duì)),因?yàn)樗荒茉诓焕麠l件下有效使用,而且能源需求高。
市面上最先進(jìn)的一種系統(tǒng)是俄羅斯的“戰(zhàn)斗”移動(dòng)式多功能反無人機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有定向激光摧毀系統(tǒng)(圖6a)。
該系統(tǒng)用于對(duì)無人駕駛飛行器進(jìn)行探測(cè)、分類,并用微波輻射壓制其無線電電子設(shè)備。通過激光毀傷兵器實(shí)施物理毀傷(硬殺傷)。一個(gè)1.5kW功率的激光系統(tǒng)能夠在1km距離內(nèi)進(jìn)行反無人機(jī)作戰(zhàn)。在此情況下,不僅要致盲無人機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),還要對(duì)飛機(jī)本身進(jìn)行物理毀傷。
Phaser系統(tǒng)(由美國雷聲公司開發(fā))已現(xiàn)身國外市場(chǎng)。這種裝置能夠瞬時(shí)殺傷敵方無人機(jī)群并實(shí)際造成控制系統(tǒng)內(nèi)的任何電子設(shè)備失效。與激光反無人機(jī)系統(tǒng)不同的是,激光反無人機(jī)系統(tǒng)是通過遠(yuǎn)距離劇烈加熱對(duì)無人機(jī)造成機(jī)械損壞,而Phaser則是從遠(yuǎn)距離在無人機(jī)的電路內(nèi)形成感應(yīng)電流,能夠摧毀整個(gè)無人機(jī)群,而不用將輻射源的焦點(diǎn)重新瞄準(zhǔn)蜂群中的每一個(gè)設(shè)備(圖6b)。
最有效而隱蔽的反無人機(jī)方法之一是使用電子對(duì)抗設(shè)備阻斷無人機(jī)的控制,干擾機(jī)載電子設(shè)備工作,并操縱無人機(jī)的通信協(xié)議。
這種方法的特點(diǎn)在于,操作員要對(duì)境況條件進(jìn)行多義語素分析,并具備用于長期反無人機(jī)行動(dòng)的廣譜軟件工具?;谶@種方法的系統(tǒng)可以由電子對(duì)抗構(gòu)成分隊(duì)的軍人操作,這將提高這類系統(tǒng)的操作性及其使用熟練性。但是,火箭部隊(duì)兵團(tuán)中目前沒有足夠的電子對(duì)抗專家來確保在每個(gè)導(dǎo)彈營附近部署這種系統(tǒng)。
下一種方法是操縱無人機(jī)通信協(xié)議(電子欺騙)。這是一種電子對(duì)抗樣式,指的是影響無人機(jī)控制系統(tǒng)的一系列方法。其中包括通過破壞加密通信信道或置換授權(quán)數(shù)據(jù)取得控制權(quán),造成接口和數(shù)據(jù)信道擁塞,向控制系統(tǒng)(通道)引入無關(guān)代碼。在一些國家,更改無人機(jī)控制代碼等同于擅自侵入計(jì)算機(jī),會(huì)受到法律處罰。
因此,非接觸式方法(措施)均為高技術(shù)系統(tǒng),需要對(duì)操作員進(jìn)行培訓(xùn)才能使用。聲學(xué)系統(tǒng)和激光系統(tǒng)都是非通用系統(tǒng),因此難以使用。電子對(duì)抗系統(tǒng)的運(yùn)行意味著要有一個(gè)復(fù)雜的軟硬件綜合系統(tǒng),這會(huì)帶來高昂的費(fèi)用。這種綜合系統(tǒng)可以加強(qiáng)各個(gè)電子對(duì)抗組成分隊(duì),這些分隊(duì)附屬于各自的司令部,完成上級(jí)下達(dá)的各項(xiàng)任務(wù),但給每個(gè)分隊(duì)配屬這種設(shè)備并不合理。
市場(chǎng)上有這種系統(tǒng)的現(xiàn)成開發(fā)產(chǎn)品。例如,DroneShield(美國)公司研制的DroneSentry反無人機(jī)系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以抑制控制信號(hào)并將無人機(jī)引導(dǎo)回操作員(作為一種迫使無人機(jī)以安全模式降落的方案)。該系統(tǒng)的作用距離約為2km。
在國內(nèi)市場(chǎng)上,類似系統(tǒng)的代表是“瓦爾代”或RDK-MTs(ROSC-1)雷達(dá)-光學(xué)系統(tǒng),用于保障目標(biāo)安全和抵消無人機(jī)的威脅(圖7)。該系統(tǒng)使用3cm波段三坐標(biāo)監(jiān)視雷達(dá)、無線電偵察設(shè)備、光電系統(tǒng)、電子對(duì)抗設(shè)備和無人機(jī)硬殺傷設(shè)備,系統(tǒng)執(zhí)行以下任務(wù):使用雷達(dá)波道探測(cè)目標(biāo),使用光電設(shè)備自動(dòng)跟蹤目標(biāo),測(cè)定無線電輻射源的方位,識(shí)別目標(biāo)類型,對(duì)控制信道進(jìn)行無線電電子壓制,數(shù)據(jù)傳輸和導(dǎo)航,向?qū)乖O(shè)備,包括射擊兵器(帶有捕捉網(wǎng)的攔截?zé)o人機(jī))發(fā)送目標(biāo)指示。雷達(dá)對(duì)大疆DJI Mavik(大疆幻影DJI Phantom)型迷你/微型無人機(jī)的自由空間探測(cè)距離不小于5km,對(duì)中型無人機(jī)不小于15km。
市場(chǎng)上還有便攜式開發(fā)產(chǎn)品,其主要特點(diǎn)見表1。在俄羅斯市場(chǎng)上,獨(dú)家開發(fā)的產(chǎn)品有以下幾種:
1.“穹頂”-pro是一種便攜式(固定式)360°×180°全向作用反無人機(jī)系統(tǒng)(圖8a)。在開機(jī)時(shí),它同時(shí)在10個(gè)頻段上形成一個(gè)半徑不小于2km的保護(hù)半球,令無人機(jī)“無法穿透”。
2.“游隼-沙錐鳥”是一種機(jī)動(dòng)式多功能系統(tǒng)。它使用雷達(dá)、無線電技術(shù)、光學(xué)電子偵察設(shè)備進(jìn)行無線電電子壓制(圖8b)。全部探測(cè)設(shè)備和作用設(shè)備均由具有自動(dòng)化工作臺(tái)管理功能的現(xiàn)代軟件結(jié)合在一起。依據(jù)其有效反射面,雷達(dá)對(duì)小型空中目標(biāo)的探測(cè)距離從3600m增加到7100m。根據(jù)其大?。òㄔ谝归g),對(duì)小型空中目標(biāo)的探測(cè)距離為4km~7km。
3.Zala-zont是針對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS、GLONASS、BeiDou、GALILEO)的一種最有效的便攜式壓制系統(tǒng),作用半徑可達(dá)2km,為地面大隊(duì)提供安全保障,防止自殺式無人機(jī)攻擊,并測(cè)繪地面大隊(duì)的準(zhǔn)確坐標(biāo)(圖8c)。該系統(tǒng)與蓄電池組總重800g,可以裝入一個(gè)用于運(yùn)送自動(dòng)步槍彈匣的標(biāo)準(zhǔn)子彈盒內(nèi)。該系統(tǒng)可接入110/220V電力網(wǎng),用于補(bǔ)充充電或連續(xù)工作。連續(xù)工作時(shí)間為6小時(shí)。
4.“埃癸斯神盾”無人機(jī)探測(cè)和反制系統(tǒng)是同類別系統(tǒng)中作用距離最遠(yuǎn)的系統(tǒng)之一,用于對(duì)在極其重要目標(biāo)所在區(qū)域以及這些無人機(jī)控制站所在區(qū)域活動(dòng)的小型無人機(jī)進(jìn)行隱蔽探測(cè)和無線電電子壓制(圖8d)。根據(jù)已宣稱的對(duì)無人機(jī)探測(cè)距離,該系統(tǒng)可以在21km距離探測(cè)到無人機(jī),并在20km半徑內(nèi)制止其通信信道工作。
因此,對(duì)反無人機(jī)方法的分析表明,戰(zhàn)略火箭部隊(duì)各分隊(duì)優(yōu)先使用物理毀傷方法。這些分隊(duì)的現(xiàn)代武器裝備包括卡拉什尼科夫坦克機(jī)槍,但這種武器對(duì)遠(yuǎn)距離飛行的小型無人機(jī)的射擊效果不高。在固定目標(biāo)使用的自動(dòng)化守衛(wèi)系統(tǒng)內(nèi)集成和使用了防空導(dǎo)彈系統(tǒng),后者在敘利亞阿拉伯共和國證明了自身的效能,這種系統(tǒng)是一種有效的系統(tǒng),但成本過高,在和平時(shí)期并不實(shí)用。
應(yīng)先從設(shè)置捕捉網(wǎng)開始,捕捉網(wǎng)裝置不會(huì)造成飛行器毀壞,讓侵犯者為其入侵行為承擔(dān)法律責(zé)任,而且成本不高。下一步是依靠電子對(duì)抗分隊(duì),運(yùn)用無人機(jī)探測(cè)系統(tǒng)和無線電電子壓制系統(tǒng),分隊(duì)操作員處于待命狀態(tài),及時(shí)采取措施。這種反擊無人機(jī)的組織方法能夠在任何情況下?lián)敉藛我缓兔芗瘉硪u飛行器發(fā)動(dòng)的突襲。
在不久的將來,應(yīng)解決對(duì)極其重要的設(shè)施,包括戰(zhàn)略火箭部隊(duì)設(shè)施的反無人機(jī)問題,因?yàn)榫哂?a href="http://www.yunqivpn.cn/v/" target="_blank">視頻拍攝和拍照記錄功能的遙控飛行器現(xiàn)在很容易獲取,而一架簡易的自殺式無人機(jī)或偵察機(jī)所能造成的損失卻是不可估量的。
作者:瓦列里?斯基巴,上校,彼得大帝戰(zhàn)略火箭部隊(duì)軍事科學(xué)院教研室主任,技術(shù)科學(xué)博士
安德烈?庫茲明,大尉,彼得大帝戰(zhàn)略火箭部隊(duì)軍事科學(xué)院研究生
編輯:黃飛
評(píng)論