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【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述

2022-10-6 12:59| 發(fā)布者: 我什么都不知道 1052 0

摘要: 9月,在葡萄牙舉行的北約“認(rèn)知環(huán)境圖-海上無人系統(tǒng)21” (REPMUS21)演習(xí)中,美國成功演示了美洲獅(Puma)3無人機(jī)和彈簧刀(Switchblade)300巡航導(dǎo)彈的協(xié)同能力。韓國防部于9月29日宣布,計(jì)劃在2027年前為韓國武裝 ...

【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述-2678


9月,在葡萄牙舉行的北約“認(rèn)知環(huán)境圖-海上無人系統(tǒng)21” (REPMUS21)演習(xí)中,美國成功演示了美洲獅(Puma)3無人機(jī)和彈簧刀(Switchblade)300巡航導(dǎo)彈的協(xié)同能力。韓國防部于9月29日宣布,計(jì)劃在2027年前為韓國武裝部隊(duì)增購1000架無人機(jī)。10月6日,波音子公司Insitu宣布已開發(fā)出通用型無人機(jī)Integrator,并裝備最先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)。10月上旬,雷聲公司使用郊狼攔截?zé)o人機(jī)成功擊敗了無人機(jī)蜂群,展示了其無人機(jī)和雷達(dá)技術(shù)在反無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)中的應(yīng)用。未來無人機(jī)將越來越密集的應(yīng)用于戰(zhàn)場中,其突防與反突防方式也將日益豐富,本文將對無人機(jī)的突防與反突防技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行總結(jié)性論述。



【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述-1239


一、發(fā)展歷程

軍用無人機(jī)可分為偵察無人機(jī)、誘餌無人機(jī)、電子對抗無人機(jī)、通信中繼無人機(jī)、無人戰(zhàn)斗機(jī)以及靶機(jī)等,可用于戰(zhàn)場火力部署偵察、軍力調(diào)動監(jiān)視、邊境巡邏、定位校射、運(yùn)輸救援、毀傷評估、中繼通信、電子對抗、防空制空及精確打擊等,靶機(jī)可作為火炮、導(dǎo)彈的靶標(biāo)。



【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述-5788

圖1:軍用無人機(jī)的用途分類


空中無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了靶機(jī)、一次性自殺式無人機(jī)、無人偵察機(jī)、察打一體無人機(jī)和無人作戰(zhàn)飛機(jī)等階段,如圖2所示。



【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述-9514

圖2:無人機(jī)發(fā)展歷程


二、無人機(jī)的突防

無人機(jī)包括大、中、小型無人機(jī),根據(jù)型號、成本、載荷的不同,其突防方式也不同。大型無人機(jī)的突防與有人機(jī)的突防有類似之處,如低空、超低空突防,隱身突防,高速突防,此外,現(xiàn)代無人機(jī)的突防會更加注重干擾突防的利用。對于價(jià)格更便宜、實(shí)惠的中小型無人機(jī),更便于實(shí)現(xiàn)自殺式突防和飽和突防。下表給出了無人機(jī)典型突防手段及其主要特征。


表1:無人機(jī)典型突防手段


【智庫聲音】無人機(jī)突防與反突防技術(shù)發(fā)展綜述-9824


在無人機(jī)載武器方面,未來的大中型無人機(jī)必將朝著察打一體、高生存性的方向發(fā)展,各國均開展了無人機(jī)載武器的研究。為節(jié)約成本,盡快形成戰(zhàn)斗力,一方面,將現(xiàn)有有人機(jī)載彈藥系統(tǒng)直接或改進(jìn)后配裝于無人機(jī);另一方面,根據(jù)無人機(jī)本身的特殊性與作戰(zhàn)使用要求重新研制相關(guān)彈藥。

美國幾種典型在役主戰(zhàn)無人機(jī)主要配裝小型導(dǎo)彈或炸彈。由于其當(dāng)前主要的作戰(zhàn)應(yīng)用是對地攻擊,所以當(dāng)前主要武器是空地導(dǎo)彈和炸彈,如:


  • AGM-114海爾法導(dǎo)彈、AGM-65 幼畜空地導(dǎo)彈;

  • 航空制導(dǎo)炸彈,如GBU-38 JDAM 聯(lián)合直接攻擊炸彈、SDB 小直徑炸彈、GBU-12 寶石路激光制導(dǎo)炸彈、GBU-69/B SGM等;

  • 航空火箭彈,如九頭蛇-70火箭彈;

  • 輕型子彈藥,如毒蛇攻擊子彈藥、LOCAAS 低成本自主攻擊系統(tǒng)等;

  • 機(jī)載布撒器WCMD,如BLU-108 等。


俄羅斯的大中型無人機(jī)上均可攜帶高性能反艦導(dǎo)彈和航空炸彈,從而對他國的大型艦艇實(shí)施反艦作戰(zhàn)??仗燔奡-70獵人無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)光電、電子偵察、雷達(dá)探測與攻擊,可與Su-57實(shí)現(xiàn)A射B導(dǎo)的聯(lián)合作戰(zhàn);俄組建的阿提烏斯海軍無人機(jī)航空大隊(duì),搭載了Kh-35U反艦導(dǎo)彈。

未來,軍用無人機(jī)發(fā)展大致呈現(xiàn)9種趨勢:察打一體化、滯空長時(shí)化、結(jié)構(gòu)隱身化、微小型化、高度智能化、綜合集成化、使用協(xié)同化、作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)化、裝備系列化。

1) 無人機(jī)逐漸隱身化、微小化,且探測環(huán)境復(fù)雜。在外型方面,隨著納米復(fù)合材料、智能蒙皮結(jié)構(gòu)等前沿技術(shù)的突破,小型化、微小型化將成為無人機(jī)未來的發(fā)展趨勢,這將會導(dǎo)致信噪比低,回波信號極易被雜波淹沒。另一方面,針對各探測手段無人機(jī)采用了復(fù)合材料、防紅外反射技術(shù)等實(shí)現(xiàn)隱身化,將大大增加探測難度。

2) 無人機(jī)偵察-防御-攻擊一體化,作戰(zhàn)效能成倍提高,增加了防空系統(tǒng)的難度。近年來,無人機(jī)逐漸發(fā)展為偵察、防御、攻擊一體化,能夠?qū)崿F(xiàn)多角色功能轉(zhuǎn)換,給目前的反無人機(jī)系統(tǒng)帶來了極大挑戰(zhàn)。

3) 無人機(jī)系統(tǒng)信息處理高速化、智能化,信息傳遞多樣化,傳感器系統(tǒng)綜合化,增大了反偵察和干擾的難度。為增強(qiáng)無人機(jī)通信效率和抗干擾能力,在其內(nèi)部還安裝了高速信息處理機(jī),信息處理速度得到很大提高。為了提高無人機(jī)的探測偵察能力,許多無人機(jī)安裝了由雷達(dá)、紅外等多種異類傳感器構(gòu)成的傳感器系統(tǒng),可進(jìn)行準(zhǔn)確的態(tài)勢感知,綜合化水平越來越高。

4) 無人機(jī)使用協(xié)同化,作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)化。相比于單個(gè)無人機(jī),集群無人機(jī)不僅作戰(zhàn)效能高、靈活性強(qiáng)、而且作戰(zhàn)成本可控、效費(fèi)比高,近年來已成為各軍事強(qiáng)國爭先研究的一種新型作戰(zhàn)樣式。戰(zhàn)場上,集群攻擊將使得作戰(zhàn)成本極不對稱,效費(fèi)交換劣勢明顯。憑借系列化、模塊化特性,無人機(jī)作戰(zhàn)易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,協(xié)同化,比如美國的小精靈計(jì)劃。而隨著復(fù)眼戰(zhàn)術(shù)、蜂群策略逐步完善,未來將出現(xiàn)更多的作戰(zhàn)樣式。


三、無人機(jī)的反突防

隨著無人機(jī)威脅度的增大,美俄等國家都在致力于發(fā)展實(shí)用、高效、可靠性高的反無人機(jī)手段,包括常規(guī)的防空導(dǎo)彈、火炮,無線電干擾、微波/激光武器、微型導(dǎo)彈以及無人機(jī)群對抗無人機(jī)群等。不同手段適應(yīng)于不同的無人機(jī)對抗場景。

針對大中型無人機(jī)體積大、防御能力強(qiáng)的特點(diǎn),其防御手段與常規(guī)有人機(jī)類似,需要利用防空導(dǎo)彈或者近程防空武器進(jìn)行打擊,或新型武器如高能激光武器、高能微波武器和電磁軌道炮等;電子對抗方式也與有人機(jī)類似,可采用綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

針對中小型無人機(jī),其對抗方式與有人機(jī)最大的區(qū)別,也是目前反無人機(jī)所面臨的最大威脅,即無人機(jī)“蜂群”。傳統(tǒng)的防空系統(tǒng)基本上無法應(yīng)對無人機(jī)“蜂群”的飽和攻擊,一是反應(yīng)不過來,二是成本太高。目前已經(jīng)發(fā)展的針對小型、微型無人機(jī)的飽和式攻擊,多采用成本較低、更靈巧的對抗方式,如電子干擾、通信干擾、激光武器(可低功率)、微波武器(可低功率)、捕捉網(wǎng)等,具有成本低、效果好特點(diǎn)。

與高炮和防空導(dǎo)彈組成的防空系統(tǒng)相比,新型反無人機(jī)系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)。


  • 無線電干擾、微波/激光武器發(fā)射一次的成本可低至100美元,應(yīng)對小型無人機(jī)“蜂群”飽和攻擊的能力較強(qiáng),且均已投入實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下進(jìn)行檢驗(yàn);缺點(diǎn)是無線電壓制和微波武器的作用距離較短,激光武器則容易受到天氣和煙霧干擾,在應(yīng)對大中型察打一體無人機(jī)時(shí)能力不足,因?yàn)楹笳呖稍诨鹆ν鈬l(fā)射導(dǎo)彈摧毀防空平臺。

  • 微型導(dǎo)彈作戰(zhàn)距離中等,但采用的制導(dǎo)方式、發(fā)射密度和打擊效果尚未得到檢驗(yàn),因此可靠性未知。

  • 無人機(jī)反制“蜂群”作戰(zhàn)距離最遠(yuǎn),可在“蜂群”飛行途中發(fā)起攻擊,但對防守一方無人機(jī)在動力和制導(dǎo)系統(tǒng)方面要求更高,由此會導(dǎo)致整套系統(tǒng)成本上升。


隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,未來的“蜂群”無人機(jī)會在智能化程度、抗干擾/欺騙以及自主編隊(duì)/攻擊能力方面得到大大增強(qiáng)。與此同時(shí),諸多新型防空武器系統(tǒng)也在快速發(fā)展。鑒于各反無人機(jī)措施的特性,未來反無人機(jī)作戰(zhàn)必將朝著組網(wǎng)、多層次防御的方向發(fā)展,如美國提出的反無人機(jī)系統(tǒng)與高炮、防空導(dǎo)彈等組成的多層次防空作戰(zhàn)網(wǎng),俄羅斯的四層反無人機(jī)體系。

作者:中國電科14所 薛慧



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