郭珊珊

反無(wú)人機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀

郭珊珊

2016年2月，美國(guó)知名市場(chǎng)預(yù)測(cè)公司Markets & Markets發(fā)布最新研究報(bào)告指出，預(yù)計(jì)從2017年到2022年，全球反無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模，將以23.89%的年復(fù)合增長(zhǎng)率發(fā)展，到2023年將達(dá)到11億4千萬(wàn)美元。分析認(rèn)為，亞太地區(qū)將是反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)需求增長(zhǎng)最快的地區(qū)（占全球市場(chǎng)的30%），而反無(wú)人機(jī)的產(chǎn)品市場(chǎng)將長(zhǎng)期處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

美國(guó)波音公司的反無(wú)人機(jī)激光武器Silent Strike，荷蘭空客集團(tuán)的電子干擾反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，瑞典薩博的Giraffe AMB雷達(dá)系統(tǒng)，英國(guó)Blighter Surveillance Systems公司的AUDS綜合系統(tǒng)以及洛克希德·馬丁公司的衛(wèi)星動(dòng)能殺傷攔截器MHTK是受到廣泛關(guān)注的幾款產(chǎn)品。而采用電子技術(shù)手段，如干擾對(duì)抗、預(yù)警跟蹤技術(shù)的反無(wú)人機(jī)相較于激光與傳統(tǒng)武器進(jìn)行對(duì)抗，具備易裝備及價(jià)位低廉等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景廣泛。

反無(wú)人機(jī)技術(shù)體系框架

隨著對(duì)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)不斷加強(qiáng)，在作戰(zhàn)需求牽引和技術(shù)發(fā)展推動(dòng)雙重作用影響下的反無(wú)人機(jī)技術(shù)體系已具備較堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

反無(wú)人機(jī)技術(shù)體系由探測(cè)跟蹤和預(yù)警技術(shù)、毀傷技術(shù)、干擾技術(shù)、偽裝欺騙技術(shù)4大部分組成，主要基于以下考慮:在實(shí)施反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)時(shí)，首先要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)跟蹤和預(yù)警，然后再根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施火力打擊的硬毀傷或者是對(duì)其進(jìn)行干擾失效的軟毀傷。另外，還要采取積極主動(dòng)的偽裝防護(hù)方法和手段，降低對(duì)方無(wú)人機(jī)的偵察效率和效果。

這4大部分的技術(shù)，既有主動(dòng)的反無(wú)人機(jī)技術(shù)手段，也有被動(dòng)的偽裝防護(hù)手段方法，主動(dòng)與被動(dòng)方式的反無(wú)人機(jī)技術(shù)的綜合，使得反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)效果整體最大、最優(yōu)化。

探測(cè)跟蹤和預(yù)警技術(shù)，主要包括地面目視偵察技術(shù)、雷達(dá)探測(cè)跟蹤技術(shù)、空中預(yù)警技術(shù)和衛(wèi)星偵察技術(shù)等，運(yùn)用了這些技術(shù)的地面目視偵察裝備、雷達(dá)、空中預(yù)警飛機(jī)和衛(wèi)星組成地面-空中偵察網(wǎng)，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)探測(cè)跟蹤和預(yù)警，為后續(xù)的反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)行動(dòng)提供信息情報(bào)支援。

毀傷技術(shù)主要包括反無(wú)人機(jī)導(dǎo)彈技術(shù)、激光武器技術(shù)、微波武器技術(shù)、格斗型無(wú)人機(jī)技術(shù)和常規(guī)火力毀傷技術(shù)等，運(yùn)用這些技術(shù)的反無(wú)人機(jī)武器裝備組成地面-空中火力打擊網(wǎng)，依據(jù)偵察情報(bào)系統(tǒng)提供的情報(bào)信息，采取適當(dāng)措施，運(yùn)用合理的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法，對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)實(shí)施火力摧毀。

干擾技術(shù)主要包括光電對(duì)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(yùn)用這些技術(shù)的反無(wú)人機(jī)武器裝備對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施有效干擾，使無(wú)人機(jī)的自動(dòng)駕駛與控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等失效，從而降低甚至喪失其主要作戰(zhàn)功能。

偽裝欺騙技術(shù)主要包括光學(xué)、熱紅、聲學(xué)和電子偽裝欺騙技術(shù)等，在反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)己方目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)偽裝，降低對(duì)方無(wú)人機(jī)的偵察監(jiān)視效率和效果，從而降低無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)效能。

反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)分類

目前，各國(guó)反無(wú)人機(jī)技術(shù)主要有聲波干擾、信號(hào)干擾、黑客技術(shù)、激光炮、“反無(wú)人機(jī)”無(wú)人機(jī)、奪取無(wú)線電控制等，特點(diǎn)和效果各有不同，但根據(jù)其使用的技術(shù)及壓制形式總體上可以分為三大類。

干擾阻斷類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛的是向目標(biāo)無(wú)人機(jī)發(fā)射定向的大功率干擾射頻，切斷無(wú)人機(jī)與遙控器之間的通訊，從而迫使無(wú)人機(jī)自行降落或者返航。而另一方面，由于絕大部分無(wú)人機(jī)的飛行控制均采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的方式，因此，干擾阻斷類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)也可以只干擾無(wú)人機(jī)的GPS信號(hào)接收機(jī)，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，從而失去作業(yè)精度。另?yè)?jù)報(bào)道，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究院的研究人員利用聲波可使陀螺儀發(fā)生共振并輸出錯(cuò)誤信息，從而擾亂無(wú)人機(jī)平穩(wěn)飛行，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了又一個(gè)實(shí)施無(wú)人機(jī)干擾的新渠道。

無(wú)人機(jī)對(duì)電磁干擾十分敏感，電磁脈沖、高功率微波都能夠使無(wú)防護(hù)的無(wú)人機(jī)電子元件暫時(shí)失效或?qū)е掳雽?dǎo)體元件燒毀，可以讓無(wú)人機(jī)航電計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器喪失記憶能力，從而使無(wú)人機(jī)陷于癱瘓甚至墜機(jī)。因此，干擾阻斷類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在技術(shù)上較為容易實(shí)現(xiàn)，成本也相對(duì)較低。但隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)抗干擾能力也在針?shù)h相對(duì)地增強(qiáng)，在更多時(shí)候，普通的干擾阻斷頂多能讓無(wú)人機(jī)作業(yè)失敗，且對(duì)于被干擾后的無(wú)人機(jī)下一步將采取何等動(dòng)作較難推斷，難以達(dá)到防范預(yù)期。

美國(guó)俄亥俄州非營(yíng)利開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)“巴特爾”最近推出Drone Defender反無(wú)人機(jī)設(shè)備。Drone Defender外形酷似步槍，設(shè)備前端上部安裝了一根白色的桿狀天線。

這種設(shè)備采用非破壞性技術(shù)，是首款能移動(dòng)，精準(zhǔn)、快速阻止可疑無(wú)人機(jī)靠近的專用設(shè)備。用戶只需將其指向空中的無(wú)人機(jī)，扣下扳機(jī)，就可以將目標(biāo)“擊落”。該設(shè)備只對(duì)實(shí)時(shí)遙控型無(wú)人機(jī)或依靠GPS導(dǎo)航的無(wú)人機(jī)有效（如常見(jiàn)的四軸飛行器和六軸飛行器），打擊范圍約400米。

直接摧毀類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)較為典型的是美國(guó)波音公司研制的反無(wú)人機(jī)激光炮。通過(guò)激光炮的發(fā)射器和現(xiàn)成的萬(wàn)向架（可以讓激光發(fā)射器和攝像頭瞄準(zhǔn)任何方向），使激光炮可以精確瞄準(zhǔn)一架無(wú)人機(jī)任何部分，擊落低速低空飛行的無(wú)人機(jī)，并且在發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)后幾秒鐘內(nèi)即可將其擊落。此外，美國(guó)還在研究以無(wú)人機(jī)反制無(wú)人機(jī)的方法，2011年，時(shí)任美國(guó)聯(lián)合無(wú)人機(jī)系統(tǒng)卓越中心負(fù)責(zé)人的馬奎爾上校提出建議，考慮研制“格斗”型無(wú)人機(jī)作為反無(wú)人機(jī)的重要手段。

美國(guó)巴特爾機(jī)構(gòu)的Drone Defender電波槍

無(wú)人機(jī)尾部被反無(wú)人機(jī)激光武器擊中

對(duì)于直接摧毀類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)而言，反無(wú)人機(jī)激光防御系統(tǒng)成為了當(dāng)前的熱門代表。波音公司為美國(guó)陸軍研制高能量激光移動(dòng)演示武器（HELMD），一款10千瓦激光武器——使用定向能量束來(lái)摧毀空中的目標(biāo)，擊落了超過(guò)150個(gè)包括無(wú)人機(jī)、火箭彈等模擬敵方目標(biāo)，而操作激光的花費(fèi)僅是車上電動(dòng)設(shè)備的費(fèi)用和裝甲車所用柴油燃料的費(fèi)用。中國(guó)的“低空衛(wèi)士”激光防御系統(tǒng)在最近的測(cè)試中，擊落了無(wú)人機(jī)30多架次，擊落率100%。與傳統(tǒng)常規(guī)武器用動(dòng)能或化學(xué)能（或兩者兼有）摧毀目標(biāo)不同，激光武器破壞或摧毀目標(biāo)是通過(guò)對(duì)目標(biāo)施加能量——以光速或接近光速運(yùn)動(dòng)的光子或粒子達(dá)到目的。無(wú)人機(jī)躲避攻擊的能力在激光武器面前顯著降低。高精度、低成本、發(fā)現(xiàn)即摧毀等優(yōu)點(diǎn)使其倍受青睞。

2016年4月5號(hào)，洛克希德·馬丁公司宣布完成微型動(dòng)能殺傷攔截器（MHTK）在白沙靶場(chǎng)的階段測(cè)試。MHTK是美國(guó)陸軍“擴(kuò)展區(qū)域防護(hù)和生存力項(xiàng)目”的重要組成部分，是美軍未來(lái)的主要C-RAM（反火箭彈、炮彈和迫擊炮彈任務(wù)）武器，它是一款袖珍攔截彈，可以使用洛克希德·馬丁公司推出的多任務(wù)導(dǎo)彈發(fā)射器系統(tǒng)發(fā)射。根據(jù)洛克希德·馬丁公司的介紹，MHTK采用半主動(dòng)制導(dǎo)模式，依靠雷達(dá)捕捉來(lái)襲目標(biāo)，火控系統(tǒng)指引導(dǎo)彈飛向目標(biāo)直到導(dǎo)引頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)反射的回波。MHTK屬于其“打擊-毀傷”技術(shù)中的一種。

攔截彈全重僅2.2千克，長(zhǎng)度僅為0.6米，完全采用碰撞方式來(lái)攔截?cái)撤桨l(fā)射的火箭彈、炮彈和迫擊炮彈。MHTK上沒(méi)有爆破戰(zhàn)斗部，因此能夠?qū)撛诘母綆档阶畹停瑫r(shí)，也使得導(dǎo)彈的攔截近界有所降低。

對(duì)美軍而言，MHTK很可能在未來(lái)為每一個(gè)士兵提供有效的C-RAM防護(hù)。洛克希德·馬丁公司負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的哈爾·斯塔特表示：“現(xiàn)今的全球安全局勢(shì)要求軍方裝備一款能夠近距離保衛(wèi)士兵和軍民免受敵方火箭彈、炮彈和迫擊炮彈威脅的武器。對(duì)這個(gè)項(xiàng)目而言，MHTK完成這一測(cè)試是一個(gè)里程碑式的成果，標(biāo)志著這一設(shè)計(jì)走向成熟，我們期待利用測(cè)試獲取的數(shù)據(jù)盡快將這款導(dǎo)彈推向?qū)崙?zhàn)。”

不過(guò)，部分美國(guó)媒體對(duì)MHTK項(xiàng)目的前景表示懷疑，2013年3月底，MHTK完成了首次制導(dǎo)試飛，當(dāng)時(shí)洛克希德·馬丁公司認(rèn)為MHTK能夠滿足美軍提出的實(shí)彈成本不超過(guò)16000美元/枚（2006年市值）的要求，但時(shí)至今日，MHTK的成本已經(jīng)大幅度提升，這將極大地影響它的市場(chǎng)前景。

監(jiān)測(cè)控制類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)論是干擾阻斷還是直接摧毀，都容易造成無(wú)人機(jī)的墜機(jī)并帶來(lái)額外的影響。為了避免發(fā)生這種情況，人們希望借助阻截?zé)o人機(jī)使用的傳輸代碼，進(jìn)而控制無(wú)人機(jī)，甚至引導(dǎo)其返航。英國(guó)日前研發(fā)出了一種新的“反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)（AUDS）”，它利用無(wú)人機(jī)本身的通信系統(tǒng)來(lái)對(duì)付無(wú)人機(jī)。AUDS系統(tǒng)啟動(dòng)后，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)無(wú)人機(jī)的定向天線向無(wú)人機(jī)發(fā)出無(wú)線電信號(hào)，以干擾無(wú)人機(jī)操作員發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)并使之失效。當(dāng)無(wú)人機(jī)接收到AUDS發(fā)出的信號(hào)時(shí)，它就會(huì)“僵住”，無(wú)法判斷方向，從而“凍”在空中。盡管這離真正意義上的控制無(wú)人機(jī)還有很大的距離，但確實(shí)又邁進(jìn)了一大步。伊朗曾捕獲美國(guó)RQ－170型無(wú)人偵察機(jī)并打算仿造。可以看出，各國(guó)政府都對(duì)反控制無(wú)人機(jī)技術(shù)的巨大潛在價(jià)值充滿了興趣。

監(jiān)測(cè)控制類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)對(duì)技術(shù)的要求最為復(fù)雜，因?yàn)樗粌H要求要在不損傷無(wú)人機(jī)本身的前提下完成對(duì)無(wú)人機(jī)控制信號(hào)的阻斷，還需要實(shí)現(xiàn)控制指令上的偽裝欺騙。眾所周知，無(wú)人機(jī)控制方式可以是操作員直接控制無(wú)人機(jī)，也可以是預(yù)編程序控制。隨著技術(shù)的發(fā)展完善，很多無(wú)人機(jī)都同時(shí)具備了手動(dòng)控制和程序控制功能，甚至可以做到手動(dòng)控制與程序控制的實(shí)時(shí)切換。采用程序控制飛行的無(wú)人機(jī)不需要接收操作指令即可完成飛行和執(zhí)行任務(wù)，并且處于此狀態(tài)的無(wú)人機(jī)可以不接收解除程序飛行狀態(tài)以外的其它控制指令。也就是說(shuō)，采用干擾無(wú)人飛行器指揮與控制通信連路的AUDS“反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)”若沒(méi)有進(jìn)一步的技術(shù)手段，就只能奈之若何了，所謂的控制信號(hào)阻斷將變得毫無(wú)意義。

對(duì)于小型無(wú)人機(jī)而言，如果處于程序自主飛行狀態(tài)的無(wú)人機(jī)關(guān)閉下行遙測(cè)數(shù)據(jù)鏈路，則在無(wú)線電監(jiān)測(cè)上此時(shí)的無(wú)人機(jī)已接近于完全隱身，只剩下接收GPS數(shù)據(jù)或類似定位信息的漏洞。而要實(shí)現(xiàn)控制指令上的偽裝欺騙，則意味著要知曉無(wú)人機(jī)的載波頻率，并掌握其數(shù)據(jù)鏈路編碼方式和加密手段等等，而這樣的高技術(shù)難題不可能有所謂的“萬(wàn)能鑰匙”，于是各國(guó)在不斷致力于研究探索的同時(shí)并沒(méi)有忘記使用間諜或是黑客這樣的角色一起“攻堅(jiān)”。

瑞典薩博公司拓展了“長(zhǎng)頸鹿”AMB雷達(dá)能力，使其在常規(guī)模式下提供空中監(jiān)視能力的同時(shí)，探測(cè)、分類和跟蹤低空或低速飛行的小型無(wú)人機(jī)，并已驗(yàn)證了在復(fù)雜環(huán)境下同時(shí)應(yīng)對(duì)6架無(wú)人機(jī)目標(biāo)的能力。薩博公司于2015年4月向英國(guó)政府代表演示了近程和中程“長(zhǎng)頸鹿”靈敏多波束雷達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有增強(qiáng)的“低慢小”目標(biāo)探測(cè)跟蹤能力，能發(fā)現(xiàn)超過(guò)100個(gè)雷達(dá)反射截面不小于0.001平方米的空中目標(biāo)，將無(wú)人機(jī)從周圍地面雜波中識(shí)別出來(lái)。該雷達(dá)可與多種類型的武器系統(tǒng)相連接，執(zhí)行反無(wú)人機(jī)任務(wù)。

反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能力評(píng)

發(fā)展趨勢(shì)

反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能力評(píng)估

“長(zhǎng)頸鹿”AMB雷達(dá)

三類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)各有優(yōu)勢(shì)也各有不足，在實(shí)際應(yīng)用中可以形成互補(bǔ)。

干擾阻斷類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采用電磁干擾手段，操作簡(jiǎn)單、價(jià)位低廉，便于攜帶，但對(duì)環(huán)境要求相對(duì)較高，在城市或居民密集區(qū)里使用顯然不適宜。對(duì)于存在爆炸物等恐怖活動(dòng)，產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的系數(shù)相對(duì)較高。

直接摧毀類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)多采用激光防御武器，明顯側(cè)重應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，并有希望成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要角色。其系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單粗暴的方式摧毀目標(biāo)，適用于苛刻干擾的環(huán)境，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)極低。但該類系統(tǒng)價(jià)格相對(duì)昂貴，重武器型打擊方法顯然不適合民用，此外由于直接打擊會(huì)對(duì)打擊目標(biāo)造成永久性損毀，獲取所需情報(bào)數(shù)據(jù)的概率也極大降低。

監(jiān)測(cè)控制類反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)制造商如薩博、泰勒斯、以色列航宇和塞雷斯都是軍工雷達(dá)行業(yè)里的壟斷企業(yè)，結(jié)合電子偵測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)的綜合型的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)使其在未來(lái)具有顯著優(yōu)勢(shì)。具備機(jī)動(dòng)性、對(duì)環(huán)境要求較低、可截獲敵方情報(bào)的高效對(duì)抗系統(tǒng)無(wú)疑在軍民兩用領(lǐng)域都擁有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

相信隨著電子技術(shù)和反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的不斷發(fā)展、成熟，假以時(shí)日，無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)控制會(huì)像如今人們操作手機(jī)等設(shè)備一樣簡(jiǎn)單。

責(zé)任編輯：劉靖鑫