近年來,小型無人機(jī)系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中大放異彩,在俄烏沖突中、納卡沖突等局部戰(zhàn)爭中,“見證者-136”無人機(jī)、哈洛普自殺式無人機(jī)等小型無人機(jī)系統(tǒng)依靠自身功能多樣、成本低廉、難以反制的特點,成為主導(dǎo)戰(zhàn)場局勢的重要手段之一。美軍自2010年起便開始重視反無人機(jī)建設(shè),持續(xù)研發(fā)新型裝備應(yīng)對威脅,依托實戰(zhàn)及演訓(xùn)磨煉戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法,已形成較強的反小型無人機(jī)作戰(zhàn)能力。
一、小型無人機(jī)系統(tǒng)威脅
美軍當(dāng)前將無人機(jī)根據(jù)重量、飛行高度、飛行速度等參數(shù)從低到高分為五個等級,其中第1、2、3等級屬于小型無人機(jī)系統(tǒng)范疇,其總體重量小于600千克(1320磅),飛行高度低于5490米(18000英尺),飛行速度低于463千米/小、時(250節(jié))。
與傳統(tǒng)有人機(jī)與大型無人機(jī)相比,小型無人機(jī)系統(tǒng)具備如下優(yōu)勢:一是成本較低,小型無人機(jī)一方面研發(fā)制造成本低,可作為“消耗品”承擔(dān)誘餌、自殺式襲擊等任務(wù),另一方面維護(hù)保障成本低,不需要額外維護(hù)保障人員與設(shè)備,可在持久沖突中贏得經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢;二是訓(xùn)練壓力較小,不同于有人機(jī)飛行員和大型無人機(jī)操縱員所需的長期訓(xùn)練,小型無人機(jī)系統(tǒng)往往訓(xùn)練幾個小時就可輕松上手執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù),作戰(zhàn)節(jié)奏更快;三是基礎(chǔ)設(shè)施需求較少,小型無人機(jī)系統(tǒng)部署不需要跑道、助推發(fā)射裝置、大型指控中心、低可探測/低可截獲通信鏈等設(shè)施輔助,可獨立執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù);四是任務(wù)擴(kuò)展性較強,小型無人機(jī)系統(tǒng)自身可執(zhí)行情報監(jiān)視偵察、火力打擊、戰(zhàn)斗損傷評估等多項任務(wù),同時受惠于人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)等新質(zhì)技術(shù)帶來的能力提升,多架小型無人機(jī)系統(tǒng)可組合成為蜂群,通過組網(wǎng)協(xié)同彌補單機(jī)載荷有限的劣勢,進(jìn)一步提升綜合作戰(zhàn)能力。
從近年來實戰(zhàn)情況來看,小型無人機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)果豐碩,雖然難以單純依靠小型無人機(jī)系統(tǒng)決定戰(zhàn)場走向,但其較好完成了自身預(yù)定的作戰(zhàn)任務(wù)。2019年,胡塞武裝使用10架無人機(jī)襲擊沙特阿拉伯阿美石油公司兩處石油設(shè)施,在一定時間內(nèi)降低了其石油產(chǎn)量;2022年12月,俄烏沖突中俄羅斯使用“見證者-136”無人機(jī)攻擊了哈爾科夫、利沃夫、敖德薩等多個地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施,降低了對手能源供應(yīng)能力。隨著無人機(jī)編隊控制技術(shù)不斷成熟,無人機(jī)編組規(guī)模越來越大,也帶來更大的軍事應(yīng)用潛力和潛在威脅。
二、美軍反小型無人機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)略部署
21世紀(jì)初,美軍將作戰(zhàn)中心聚焦在中東地區(qū)的反恐和非常規(guī)戰(zhàn)爭中,重點投資無人機(jī)系統(tǒng),削減防空部隊投入,導(dǎo)致整體反小型無人機(jī)系統(tǒng)能力降低。進(jìn)入2010年代,美軍逐漸意識到小型無人機(jī)系統(tǒng)帶來的新型威脅,相繼出臺多項戰(zhàn)略文件并成立相關(guān)組織機(jī)構(gòu)。
2010年4月,美陸軍發(fā)布無人機(jī)系統(tǒng)路線圖,分析2030+年代戰(zhàn)場空間中反無人機(jī)趨勢。
2013年7月,聯(lián)合集成防空反導(dǎo)組織(JIAMDO)在加利福尼亞州舉辦首次非保密反小型無人機(jī)系統(tǒng)演習(xí)。
2016年4月,美空軍發(fā)布小型無人機(jī)系統(tǒng)飛行規(guī)劃報告,預(yù)測未來20年反無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展。
2016年5月,美陸軍公布首個作戰(zhàn)框架,旨在調(diào)整美軍聯(lián)合部隊整體反無人機(jī)系統(tǒng)工作。
2017年12月,國會通過年度《國防授權(quán)法案》,授予國防部和能源部開展反無人機(jī)活動的有限權(quán)利。
2019年11月,美國防部長指派陸軍領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)合部隊反小型無人機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)和采購工作。
2020年1月,美陸軍成立聯(lián)合反小型無人機(jī)系統(tǒng)辦公室(JCO),負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)和指導(dǎo)美國防部整體反小型無人機(jī)系統(tǒng)活動。
2020年5月,美國防部長接受JCO建議,將國防部批準(zhǔn)的28個反無人機(jī)平臺縮減至7個。
2020年10月,JCO與美陸軍快速能力和關(guān)鍵技術(shù)辦公室(RCCTO)共同舉辦了一次反小型無人機(jī)系統(tǒng)開放日,公開討論新興需求、戰(zhàn)略、訓(xùn)練和過渡機(jī)會。
2021年1月,美國防部發(fā)布首份反小型無人機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)略報告,該報告由JCO起草,重點關(guān)注快速創(chuàng)新、同步解決方案以及與盟友建立合作關(guān)系。
2021年4月,JCO在尤馬試驗場舉辦了首次行業(yè)演示活動,重點關(guān)注低附帶損傷攔截系統(tǒng)。
2021年9月,JCO舉辦了第二次行業(yè)演示活動,重點聚焦地面和手持防御系統(tǒng)。
2022年4月,JCO舉辦了第三次行業(yè)演示活動,核心圍繞空基和陸基微波系統(tǒng)。
2023年6月23日,JCO進(jìn)行了第四次行業(yè)演示活動,旨在評估并縮小差距,告知需求并促進(jìn)創(chuàng)新的新興技術(shù)。本次演示活動包括使用雷神技術(shù)公司的解決方案對抗30多架無人機(jī)蜂群,詳見本號2023年11月5日發(fā)布的一條重大動向:“一體化防御VS蜂群30+!雷神在美陸軍試驗中成功演示‘低慢小無人機(jī)一體化防御系統(tǒng)’(附視頻)”(點擊題名可直接訪問)
預(yù)計2024年6月,JCO將進(jìn)行第五次行業(yè)演示活動,將重點測試反無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)對50架無人機(jī)蜂群的能力。
三、美軍反小型無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)樣式
美軍反無人機(jī)分為進(jìn)攻性和防御性兩種作戰(zhàn)樣式,進(jìn)攻性反無人機(jī)系統(tǒng)的核心是通過攻擊無人機(jī)系統(tǒng)的地面控制站、通信設(shè)備、后勤保障設(shè)備、發(fā)射回收設(shè)備等,盡量將對手無人機(jī)消滅在源頭,使其難以起飛或無法持續(xù)完成作戰(zhàn)任務(wù)。防御性反無人機(jī)系統(tǒng)的核心是通過隱蔽偽裝避免被敵方無人機(jī)探測,一旦發(fā)現(xiàn)敵方無人機(jī)則采取軟硬殺傷等主動措施使其失能,包含被動防御、空中警戒、主動攔截等行動要素。結(jié)合小型無人機(jī)系統(tǒng)成本較低、基礎(chǔ)設(shè)施需求較少等特點,較難實施進(jìn)攻性反無人機(jī)行動,因此美軍反小型無人機(jī)系統(tǒng)通常采用防御性作戰(zhàn)樣式。
(一)被動防御
被動防御通常包含隱蔽偽裝、軍事欺騙、分散部署、硬化加固等手段。
隱蔽偽裝方面,通常首要應(yīng)對敵方無人機(jī)的光電/紅外傳感器,通過迷彩涂料、戰(zhàn)場遮蔽物、煙霧等干擾無人機(jī)傳感器,使己方難以被發(fā)現(xiàn)。同時考慮到電子偵察傳感器影響,應(yīng)考慮使用民用信號掩蓋軍事信號特征,在非城市環(huán)境中行動時,首選關(guān)閉設(shè)備移除信號發(fā)射源而非偽裝信號。
軍事欺騙方面,通常使用模擬己方裝備的誘餌引導(dǎo)敵方無人機(jī)做出錯誤判斷,誘餌放置位置不能距離己方真實目標(biāo)過遠(yuǎn),需要使敵方相信自己發(fā)現(xiàn)了真實目標(biāo),同時位置不能過近,以免誘餌被打擊時遭受附帶損傷。通過誘餌提高生存能力、消耗敵方彈藥,并使敵方火力暴露。
分散部署方面,通常避免將作戰(zhàn)人員、物資、指控節(jié)點等集中部署在同一區(qū)域內(nèi),最大程度提升生存能力。分散部署與地形密切相關(guān),在沙漠、農(nóng)田等開闊區(qū)域,部隊分散程度更高;在叢林、城市等地區(qū),因植被或建筑物可以提供額外遮擋,分散程度會降低。
硬化加固方面,核心提升現(xiàn)有資產(chǎn)的防御能力,使其可以抵御敵方小型無人機(jī)系統(tǒng)的火力打擊。相關(guān)手段包括使用沙袋、混凝土等材料構(gòu)建掩體,或直接在建筑物與車輛上加墊沙袋與鋼板??紤]到小型無人機(jī)系統(tǒng)載荷有限,不具備高強度火力殺傷能力,因此簡易加固也可起到較強防護(hù)作用。
(二)空中警戒
空中警戒由專門人員擔(dān)負(fù)相關(guān)任務(wù),主要負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)部隊所在地附近空中威脅,提早做出預(yù)警。美軍通常使用電子戰(zhàn)系統(tǒng)、Ku波段射頻系統(tǒng)雷達(dá)、AN/TPQ-50空中監(jiān)視雷達(dá)、AN/MPQ-64防空雷達(dá)等多型傳感器,構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò),通過Link-16數(shù)據(jù)鏈等將信息集成至前沿區(qū)域防空指揮控制系統(tǒng)(FAAD C2)中,構(gòu)建戰(zhàn)場態(tài)勢圖。
但考慮到低空威脅較難探測,即使配備多型傳感器系統(tǒng),美軍空中警戒員仍需不斷抬頭觀察威脅,通過使用相關(guān)光學(xué)設(shè)備,搜索視線內(nèi)的敵方小型無人機(jī)系統(tǒng)。搜索方式包含垂直掃描法和水平掃描法兩種。
垂直掃描過程中,首先將視線上移朝向天空,最高點視線與地平線視線夾角20°,然后向下移動到地平線,反復(fù)觀察直到側(cè)邊區(qū)域。隨后視線下移至地平線下,最高點視線與地平線視線夾角20°,反復(fù)觀察直到返回最初點。
水平掃描是過程中,首先將視線上移至最高點,即地平線上20°,隨后從左向右觀察至右側(cè)邊,隨后降低視線高度,再從右側(cè)邊觀察至左側(cè)邊,高度逐漸降低,直至地平線下20°達(dá)到最低點。
(三)主動攔截
在傳感器系統(tǒng)或空中警戒員完成對小型無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤后,指控中心首先決定是否交戰(zhàn),并確定攔截手段。攔截方式包含物理手段與非物理手段,物理手段指通過接觸破壞敵方無人機(jī),裝備包括輕武器、爆炸性彈藥、激光、高功率微波、阻攔網(wǎng)等;非物理手段指通過干擾、阻斷、控制敵方無人機(jī)信號進(jìn)而造成破壞,裝備包括射頻干擾裝備、GPS干擾欺騙裝備等。
物理手段中,美軍一方面制定了輕武器攔截戰(zhàn)術(shù),核心是在沒有專用反小型無人機(jī)裝備情況下,通過輕武器射擊構(gòu)建火力攔截網(wǎng),擊落敵方小型無人機(jī)系統(tǒng)。具體戰(zhàn)術(shù)是當(dāng)敵方無人機(jī)盤旋過程中,選擇略高于敵機(jī)的瞄準(zhǔn)點,連續(xù)發(fā)射20至25枚子彈,根據(jù)子彈落點調(diào)整方向;當(dāng)敵方無人機(jī)飛行時,在無人機(jī)飛行路線前方50米至200米構(gòu)建火力網(wǎng)實施攔截。另一方面推動反小型無人機(jī)系統(tǒng)裝備研發(fā)采購,包括射擊輔助系統(tǒng)、“郊狼”無人機(jī)、機(jī)動近程防空系統(tǒng)、間接火力防護(hù)系統(tǒng)等裝備都在緊鑼密鼓的推動過程中。射擊輔助系統(tǒng)可安裝在單兵武器上,作為步槍瞄準(zhǔn)鏡,根據(jù)無人機(jī)飛行速度智能規(guī)劃射擊方位,留出提前量,大幅提升命中概率?!敖祭恰睙o人機(jī)依托配備的破片戰(zhàn)斗部或動能撞擊方式擊落敵方小型無人機(jī)系統(tǒng),機(jī)動近程防空系統(tǒng)通過毒刺導(dǎo)彈、密集陣武器系統(tǒng)、50千瓦級激光武器綜合攔截各類無人機(jī)目標(biāo),間接火力防護(hù)系統(tǒng)核心可搭載“列奧尼達(dá)斯”(Leonidas)高功率微波系統(tǒng),對數(shù)百米范圍內(nèi)特定方向的敵方小型無人機(jī)集群進(jìn)行群體殺傷。
非物理手段中,射頻干擾和GPS干擾欺騙通常同時采用,并且是當(dāng)前反無人機(jī)的主流選擇。JCO在2020年確定的8種臨時反小型無人機(jī)裝備中有6種都是非物理手段裝備(另外兩種一個是指控系統(tǒng),另一個是輔助射擊系統(tǒng)),可見當(dāng)前非物理手段的重要性。行動過程中,通常使用相關(guān)裝備指向敵方小型無人機(jī)系統(tǒng)方向,持續(xù)保持對準(zhǔn)干擾,破擊敵方無人機(jī)通信協(xié)議弱點,干擾控制信號與導(dǎo)航信號,使敵方喪失對無人機(jī)控制權(quán)。
(中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心? 程浚峰)
審核編輯:黃飛
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