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                                                                        如何防御蜂群

                                                                        ??鑒于集群式無人機的低紅外、低成本和高抗毀性等特點,使用地空導彈、空空導彈等高價值武器無異于大炮打蚊子,容易丟失目標且經濟成本太大;使用高炮和便攜式導彈盡管對單個近距離、低空、慢速目標攔截效果較好,但也不適合分布式作戰的無人機集群。因此,干擾和打擊方法必須具備低成本、大覆蓋、高效能等優勢。

                                                                        ??(一)實施多途徑電子干擾,全面抑制無人機集群的作戰威力

                                                                        ??無人機本身體積小、容量有限、抗干擾功能相對缺乏,其導航系統、電子偵察系統、通信系統和組網協同系統在受到強烈電磁干擾時很可能會部分失靈甚至徹底失效。

                                                                        ??定位、導航系統是無人機按預定路線飛行的保證。一般地,無人機在飛行時須依賴全球定位系統(GPS)和捷聯慣性導航系統(SINS)實施定位和導航。但 GPS存在著信號強度弱、接收機響應能力不強等缺點。若GPS信號接收機被干擾,無人機只能依賴SINS導航,而SINS的累積誤差往往會隨著航程增加而迅速擴大,導致定位精度下降,甚至會使無人機偏離預定航線。

                                                                        ??無人機攜帶的任務載荷多為光電傳感器和輕型合成孔徑雷達。對光電傳感器的干擾手段包括制導欺騙式干擾、測距欺騙干擾、致盲壓制式干擾以及煙霧干擾等;對合成孔徑雷達的干擾手段包括瞄準式噪聲干擾和欺騙式干擾等。

                                                                        ??無人機集群同后方控制平臺的通信通常有無人機與平臺距離在視距之內的視距通信和在視距外的衛星中繼通信兩種方式。對于視距通信,可以使用多目標干擾、頻率跟蹤式干擾和全頻段攔阻式干擾;對于衛星中繼通信,只要破壞無人機發射端—上行鏈路—衛星轉發器—下行鏈路—平臺接收端的任一環節即可。

                                                                        ??無人機集群間通過一種子網絡語言相互溝通、協調行動。通過發射合適的干擾信號可以擾亂這種內部通信,使其自亂陣腳,集群中的個體只能各自為戰,集群戰就退化為混戰,作戰效能也將大大折損。這種干擾甚至能在集群內部引起大規模碰撞毀傷等連鎖反應,最終徹底摧毀整個集群。由于集群大都呈密集型分布,這種子網絡語言可能會對甚高頻(VHF)信號敏感。

                                                                        ??(二)利用定向能武器,實施瞬時高能打擊

                                                                        ??1、激光武器

                                                                        ??激光武器利用激光固有的單色性、方向性和高能量密度等特點,具有直線攻擊、瞬時打擊、抗干擾能力強、作戰效費比高等優勢。高能激光照射到無人機上可以使機體升溫、熔化或汽化,破壞機械結構或電子元件,從而毀傷無人機。2015年8月,波音公司在 “黑色標槍” (BlackDart)反無人機演習中,演示了 “緊湊型激光武器系統”的反無人機能力。該系統可通過中波紅外傳感器在 40千米的范圍內識別、追蹤地面和空中目標,激光波束可在37千米范圍內聚焦。

                                                                        ??盡管如此,激光武器打擊無人機集群還需克服很多困難:首先,激光能量轉化效率低、光束功率密度小,未能實現 “即打即毀”殺傷能力;二是激光在大氣傳輸中衰減較強,受天氣影響較大,不具備全天候作戰能力;三是目前激光武器的體積和重量大,機動性不強,難以跟得上靈活機動的機群;四是激光武器的波束太窄,一次只能攻擊一個無人機目標。

                                                                        ??2、高功率微波武器

                                                                        ??高功率微波武器是一種具備軟、硬多種殺傷效應的定向能武器,它可發射峰值功率在100兆瓦以上、頻率在1~300吉赫之間的電磁脈沖,通過天線進入目標系統內部擊穿和燒毀電子元器件,從而毀傷目標。與激光武器相比,微波武器的作用距離更遠,受氣候影響更小,攻擊時只需確定大概指向,不必精確瞄準,易于火力控制。微波武器輻射出的大功率寬角度(多呈扇形或圓錐形)電磁波脈沖有大面積殺傷能力,可以充當盾牌防御整個集群。另外,由于發射波束具備一定的方向性,可避免對己方電子設備造成毀傷。雷聲公司近年來持續為美國陸軍開展陸基高功率微波(HPM)武器的演示驗證,其演示樣機安裝在6米的容器內,它以高功率磁控管為基礎,配備了用于目標跟蹤與引導提示的火控雷達,可實現空中全覆蓋。2013年,該系統在美國陸軍火力卓越中心成功驗證對抗多架無人機的能力。

                                                                        ??(三)發展 “幕”型攔截武器,提升無人機捕殺效能

                                                                        ??“幕”型武器發射之后在較大空間分散成幕狀結構組織,可由地基或空基平臺發射,是攔截和毀傷高密度、輕質量無人機集群的高性價比武器。

                                                                        ??幾年前,DARPA曾評估一種稱為 “快速捕獲無人機或使無人機失能”的小型空中防御概念武器,這種武器采用攜帶紅外近距離傳感器的管型發射裝置,可噴射出泡沫或網罩,而網罩的導電碳纖維能夠使無人機的通信系統失靈。開放工廠公司研制生產的SkyWall100小型無人機攔截系統也屬于這一類武器,該系統作用范圍為100米,由肩扛式發射筒和攔截網彈組成,發射筒配有光學智能瞄準儀,攔截網發射后在空中形成大覆蓋面,包裹目標無人機并使其失去動力。

                                                                        ??(四)依托制空優勢,有人戰機空中摧毀無人機集群

                                                                        ??盡管近年來無人機技術取得了長足進步,無人機裝備也從單純地監視偵察發展到攜帶 “地獄火”導彈執行地面攻擊,甚至誕生了可執行多種任務的無人作戰飛機,但制空能力弱還是所有無人機的通病。憑借高機動性和靈活性,有人戰斗機可利用機炮等機載武器肆意獵殺無人機集群。此外,有人戰機還可以利用機上電子對抗設備對無人機集群進行干擾,用 “幕”型武器取代空空導彈來提高攔截概率和效費比。

                                                                        ??(五)以雷達誘餌實施誘騙,抵消無人機集群威脅

                                                                        ??由于無人機集群的打擊對象主要是以雷達為主的一體化防空系統,因此可采用雷達誘餌抵消威脅。雷達誘餌主要有制式干擾誘餌、廢舊雷達誘餌以及同頻接力誘餌三種。制式誘餌是指在雷達附近分置一個或多個與雷達發射信號特性相同的制式干擾源,當無人集群來襲時,雷達指揮控制中心可統一控制,利用閃爍、兩點源相參干擾誘騙和多點源非相參干擾誘騙等方式,使集群無法精確跟蹤雷達信號;利用廢舊雷達誘餌,是指使用置于假陣地的廢舊雷達模擬作戰雷達的電磁輻射特征,用假信號引誘敵無人機集群偏離正確目標;同頻接力誘餌即利用多部雷達接力交替工作,使集群難以持續跟蹤某一部確定雷達,從而抵消其探測、干擾和打擊能力。

                                                                        ??集群式無人機作戰將動物界的集群行為與小型無人機系統相結合,集數量多、靈活彈性、分布式打擊、抗毀傷和低成本優勢于一體,是一種改變游戲規則的新型作戰威脅。為及時發現這種威脅,可通過遠程—中程—近程分層放置、雙—多基地分布式部署、空—地組網協同等方案建立起完備的雷達預警體系,并開發微波光子雷達等具備顛覆性潛力的雷達探測技術和裝備;為有效反制這種威脅,應對無人機集群開展廣泛的電子軟殺傷攻擊,借助組網雷達或廢舊雷達實施誘騙,使用有人戰機空中攔截和摧毀,并開發 “幕”型武器和定向能武器 (特別是高功率微波武器)等具有大覆蓋、寬角度、定向攻擊能力的武器系統。

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