導語
近期,美國在反無人機領域動作頻頻。1月7日,國防部發布《反小型無人機系統戰略》,提出美軍反無人機領域的戰略方針及未來工作路線,并宣布將于1月底制定反無人機行動實施方案。1月8日,美軍方反無人機統一領導機構陸軍聯合反小型無人機系統辦公室主任肖恩·蓋尼將軍稱,美軍將于4月開展反無人機通用試驗,測試和評估現有反無人機技術,并選擇最佳的“反無人機系統聯合解決方案”。從這些動向可以看出,美軍正在加速推動反無人機領域的研發,相關動向值得關注。
一、美軍正在研發的反無人機技術
美國國防部認為,目前無人機技術已擴散至許多國家、非國家行為體甚至個人手中,無人機的廣泛使用給美國帶來較大挑戰:一是通過使用無人機,美國的敵人能夠以較低成本進行情報偵察、戰場監視并發動攻擊;二是許多小型無人機憑借尺寸小、結構材料特殊以及飛行高度低,能夠躲避傳統的防空系統。對此,美國國防部正針對無人機的技術特點進行反無人機技術研究,2021財年美計劃投資近5億美元用于反無人機系統的研發與采購。
無人機由于速度較慢、操控靈活性稍差,只要被探測到,即可利用多種手段對其進行攻擊或使其喪失作戰能力,因此,反無人技術的關鍵是探測。目前美國國防部正在研發的無人機探測技術方案包括:一是利用光電、紅外或聲學傳感器,根據視覺、熱或聲音信號來探測敵方的無人機;二是利用雷達系統,這是一種常用的成熟技術,但由于小型無人機的尺寸小,雷達反射信號弱,因此雷達系統在探測小型無人機方面存在缺陷;三是利用射頻傳感器識別無人機的控制信號。在多數情況下通常組合利用上述三種方法,以提供效率更高且多層次的探測能力。
關于探測后的反無人機,可使用軟殺傷方式,如電子干擾設備干擾無人機與其操作員之間的通信鏈路,使無人機失去控制。也可以使用槍、捕網、激光及微波等定向能武器、傳統防空系統甚至經過訓練的動物(例如鷹)等來壓制或摧毀無人機。
二、美國國防部在反無人機系統方面的進展
反無人機系統的研究在美國國內屬于熱門項目,國防部、各軍兵種、參謀長聯席會議、國防高級研究計劃局(DARPA)等防務機構都參與其中。為加強統一領導,整合資金、人員和技術,2019年12月,五角大樓成立了由美陸軍領導的聯合反小型無人機系統辦公室(JCO),負責監督軍方所有反無人機研發,聯合反小型無人機系統辦公室與作戰司令部及負責采辦的國防部副部長辦公室合作,對已經部署的反無人機項目進行測試和評估,并確定未來美軍反無人機項目的研發方向和標準。2020年6月,JCO公布美軍將研發7個反無人機系統和一個標準化指揮控制系統。2021年1月7日,美國國防部公布首個反小型無人機系統聯合戰略,并計劃1月底前制定相關行動實施方案。
此外,美國國防部還在各個作戰司令部設立“高級作戰人員綜合小組”,接收關于當前反無人機系統效能和未來可能需求方面的戰場反饋信息,并研究無人機威脅性質的演變,以及如何評估先進的反無人機項目。據聯合反小型無人機系統辦公室主任肖恩·蓋尼將軍透露,美軍將于4月初開展反無人機通用試驗,測試和評估現有反無人機技術,并最終選擇最佳的“反無人機系統聯合解決方案”。據悉,JCO已評估40多種反無人機系統,將最終整合為3種部署于固定和半固定設施的多層防御架構。
目前,聯合反小型無人機系統辦公室青睞的反無人機系統主要包括:
(一)以干擾阻斷為主的便攜式反無人機方案。美國陸軍自主“球棒”公司研制的“無人機防御者”反無人機槍屬于典型代表,它通過對目標無人機定向發射大功率干擾射頻信號,從而切斷無人機與操控者之間的通信鏈路,迫使其自動降落或故障返航。對于無防護的無人機,該系統能夠屏蔽無人機的指揮控制與通信信號,導致無人機半導體元件燒毀、航電計算機中的存儲器喪失記憶能力,最終導致無人機陷于癱瘓甚至墜機。
(二)軟硬殺傷相結合的反無人機方案。“海軍陸戰隊輕型機動防空綜合系統”(MADIS)是美海軍陸戰隊通過“地基防空”(GBAD)項目辦公室資助的反無人機方案,該系統集成了電磁干擾技術與火炮等軟硬殺傷技術,可安裝在美軍MRZR“阿爾法”全地形車、聯合輕型戰術車及其他作戰平臺上。2019年海軍陸戰隊完成“海軍陸戰隊輕型機動防空綜合系統”的作戰試驗,并于2019年7月在LHD-4“拳擊手”號兩棲攻擊艦上使用該系統成功壓制了一架伊朗無人機。
(三)高能激光反無人機系統。高能激光反無人機解決方案是目前美軍方大力發展的方向之一,雷聲公司研發的“高能激光武器系統”(HELWS)是典型代表。該系統能夠裝備到“阿爾法”全地形車上,配有多光譜瞄準系統,能精確探測、識別、瞄準各種空中無人機,并能利用高能激光束瞬時擊落敵方無人機。2019年10月,雷聲向美國空軍交付第二套“高能激光武器系統”樣機。此外,美海軍還計劃2021年在DDG-88“普雷貝爾”號導彈驅逐艦上部署用于攔截無人機的“光學致眩攔截器海軍系統”(ODIN)和“高能激光與綜合光學致眩與監視”(HELIOS)系統。
(四)高功率微波反無人機系統。以微波干擾和阻斷通信為作戰手段的微波類反無人機系統也是美軍研發的重點。“戰術大功率作戰響應器”(THOR)微波武器是美空軍研究實驗室專門為應對小型無人機而開發的,該系統利用高功率短脈沖微波,通過破壞無人機電子設備,使其失去飛行平衡,最終墜毀,以圓錐形照射空中,照射范圍內所有的無人機都會被擊落,最多可一次擊落50架無人機。美國空軍研究實驗室還開展“反電子高功率微波增程型空軍基地防空系統”(CHIMERA)項目,這是一種射程更遠、功率更高的微波防御系統,能夠在更遠距離更大范圍內擊落來犯的小型無人機。
(五)反無人機蜂群戰術的綜合解決方案。當前,無人機蜂群戰術已成為各國研發的重點,而反無人機蜂群戰術也應運而生。2019年8月沙特阿拉伯煉油廠遭受無人機蜂群打擊之后,各國都十分重視反無人機蜂群的能力。DARPA先后資助了“開發用于預測和擊敗未來自主系統的系統”、用于預測和擊敗未來自主系統的“反蜂群人工智能”項目,以及用于艦載點防御的“多方位防御快速攔截彈交戰系統”項目。2019年10月,美軍進行了為期近1個月的定向能武器反蜂群無人機系列試驗,多個系統參加試驗,首次實現多個反無人機系統聯合作戰,此次試驗中,反無人機系統直接接入美陸軍的指揮與控制系統,通過其來控制反無人機系統實施具體攔截。
未來,無人機與反無人機武器技術的斗爭將日趨激烈,微波與激光結合的定向能反無人機方案將成為主要發展方向,反蜂群無人機能力將成為未來各國發展的重點。
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