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当前世界主要反无人机方案及技术发展综述

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英国《简氏防务周刊》8月15日报道,由于无人机商业化程度越来越高,其对军事及民用目标的威胁也日益增大。随着廉价且易于操作的无人机在全球不断普及,急需开发反无人机(C-UAV)系统以应对这种威胁。这一趋势从最近反无人机系统的蓬勃发展就可窥见一斑,今年6月在巴黎举行的欧洲防务展也强调了这一趋势。

无人机造成的威胁

对军事领域造成的威胁

除用于侦察外,“伊斯兰国”(IS)首先将小型无人机用于战术攻击和宣传攻势。2017年1月,《简氏防务周刊》网站转载了该组织发布的视频,首次证明其使用商用无人机实施攻击。该视频显示两名武装分子发射“天行者”(Skywalker)X7/8固定翼无人机,每个机翼下携载1枚简易爆炸物装置(IED)。该视频还展示了无人机拍摄的19起袭击事件,包括其在摩苏尔街道上向伊拉克安全部队及其车辆投放了大量IED。虽然视频显示第一次攻击是利用“天行者”实施的,但在随后的19次攻击中,IED似乎是通过悬停在目标上方的多旋翼无人机投放的。如果由“天行者”投放,考虑到这种固定翼无人机的飞行速度和航迹,其投射弹道应为抛物线状,而非垂直打击目标。

           

▲视频截图显示,两名武装分子在底格里斯河上空发射一架载有两枚IED的“天行者”X7/8无人机。

2018年1月,俄罗斯国防部表示,俄罗斯在叙利亚的基地首次遭遇大规模无人机袭击。据称,赫梅明空军基地部署的防空系统探测到10架小型无人机,塔尔图斯海军基地发现3架。其中7架被“铠甲-S”(Pantsyr-S)近程防空系统摧毁,另外6架被电子战部队拦截。截获的无人机中,有3架在基地外迫降,3架在着陆时爆炸。在阿富汗,极端组织也使用无人机进行监视和宣传。例如,2016年10月,塔利班发布了一段视频,播放无人机拍摄的一次车载IED自杀式袭击。

           

▲袭击俄罗斯叙利亚基地的一架无人机,可以看到安装在翼下导轨上的IED。

2017年9月,在伦敦举行的英国国际防务展上,莱茵金属公司防空业务开发与市场副总裁法比安·克斯纳称,乌克兰东部的武装冲突双方也使用了无人机实施攻击。他还提到,也门胡塞武装利用无人机破坏了沙特“爱国者”防空导弹连的雷达,以蜂群形式对抗该系统,从而对“爱国者”系统保护的空域构成威胁。在2018年7月举行的范堡罗国际航展上,雷声公司证实商业现货无人机系统很容易被武器化并被恐怖分子用于威胁平民、军事人员和基础设施。8月初,据相关媒体报道,委内瑞拉总统尼古拉斯·马杜罗在宣誓就职典礼上遭遇两架装有炸药的无人机发动的未遂暗杀。

此外,商用无人机的泛滥还会对民用航空造成威胁,过去两年民航客机与“黑飞”无人机的迫近、相撞等危险事件时有发生。

在民用领域造成的威胁

在民用领域,无人机有可能被用于恐怖袭击。2017年简氏集团出版的恐怖主义和叛乱监测报告显示,军事组织可能利用无人机攻击大规模集会。同样,无人机可能被用于袭击机场,例如搭载炸药后撞击客机,或者直接撞向飞机发动机叶片。无人系统也可用于在主要城市攻击标志性目标,从而达到宣传目的。

无人机还被有组织犯罪团伙(主要是国际贩毒组织)用于携带违禁品,并在美墨边境等敏感地区实施贩运之前的监视活动。犯罪团伙还使用小型无人机将违禁品和麻醉品偷运到监狱。

没有犯罪意图的平民爱好者使用无人机也有可能导致事故。在白宫草坪上降落的四旋翼无人机以及在法国核电站上空飞行的无人机等事件都证明了平民操作无人机时可能出现的危险。如果无人机无意中与商用客机发生碰撞,也可能引发严重事故。因此,2016年3月,英国航空公司飞行员协会呼吁就无人机在商用飞机附近的相关飞行安全问题开展深入研究。

反无人机的响应行动

美陆军的反无人机方案

由于无人机带来的威胁逐渐增加,美国已发布了解决该问题的指南和要求。2016年,美国陆军在一次试验中测试了一系列反无人机(C-UAV)解决方案,并发出信息征询书(RFI)确认能够对抗20磅以下(最大起飞重量9.07千克)级别的小型无人机的潜在成熟的解决方案。根据信息征询书,开展这些试验是意识到小型无人机在作战及国内环境中为军事人员带来的安全风险。2017年8月,美国防部发布新的秘密指导文件,用于防御军事人员和军事设施附近出现的无人机。这是对美军方官员担忧的直接回应,这些官员对以下情况表示担忧:平民爱好者的小型无人机可能威胁美国的军事飞行或行动;在伊拉克和叙利亚,无人机愈发受到“伊斯兰国”作战人员的欢迎;俄罗斯支持的东乌克兰武装则使用无人机打击政府军的炮兵阵地。

2017年12月,美陆军开始寻找临时近程防空和反无人机系统部署到“斯瑞克”(Stryker)轮式装甲车上,并于2017年12月5日发出建议征询书,采购72套“临时机动短程防空”(IM-SHORAD)系统,这些系统需能通过动能和非动能方式反无人机。2018年2月,美陆军披露希望迅速部署两套新系统,以保护部队免受“低慢小”无人机的攻击,同时发布两份建议征询书,一份是面向快速开发、部署和支持机动型“低慢小”无人机一体化防御系统(M-LIDS),一份是征询远征型“低慢小”无人机一体化防御系统(E-LIDS)。2018年6月,莱昂纳多DRS公司宣布中标,将提供其成套任务设备(MEP)解决方案帮助美陆军增强临时机动近程防空能力。

           

▲美陆军正寻求为其“斯瑞克”装甲车配备近程防空和反无人机系统,可在车辆静止或移动时摧毁或拦截空中威胁

巴拉圭和波兰反无人机威胁措施

巴拉圭是另一个已发布应对无人机威胁措施的国家。简氏防务周刊在2017年8月报道,该国国防部已开始招标购买系统来捕获和拦截无人机。亚松森的军事消息显示,此举旨在限制巴西无人机在巴拉圭领土上空未经授权的飞行。与此同时,波兰军备检察署于2018年3月1日发布一份文件,启动了与潜在系统供应商的技术对话,以探测和对抗无人机。这是代号为Nida的程序,预计该系统将使用己方无人机在空中对抗敌方无人机。

反无人机技术的销售

随着这些要求的发布,反无人机技术的销售也提上日程。据美国国防部透露,2017年1月,美陆军授予锡拉丘兹研究公司一份价值6500万美元的合同,以开发、生产和交付15套新型反无人机系统,以“满足联合紧急作战加速阶段的任务要求”。2017年7月,美陆军又授予其一份价值1600万美元的合同,以开发车载反无人机能力,作为部队“机动小型无人机一体化防御系统增量1”工作的一部分,并支持近期举行试验,为部署众多生产型系统的要求和政府决策提供信息。该公司的DRS陆地系统部门是该合同的主要集成商,将与穆格国防和太空集团一起,将其监视和战场侦察设备(SABRE)与后者的“可重构集成武器平台”(RIwP)炮塔集成到两辆“奥什科什”防地雷反伏击车上。

2018年5月,Avnon集团发言人透露,2017年,其“天空之锁”(Skylock)反无人机系统已销往全球30多个客户,包括空军和国防部。以色列TAR理想概念公司首席执行官兼Avnon集团销售总监阿维德·玛特兹透露,该系统的客户遍布西非、东南亚和南美洲。玛特兹在欧洲防务展称,“天空之锁”系统凭借含硬杀伤激光能力的一体化解决方案已拥有两个亚洲客户。其中一个国家订购了9套用于空军基地和边境保护的机动系统,另一个国家订购了6套系统来保护总统车队及议会,某拉美国家还订购了两套一体化系统。

2018年6月,总部位于澳大利亚的DroneShield公司宣布,中东某国的国防部已与其签署了一份70支“无人机战术干扰枪”的采购合同,价值320万美元。

           

▲法国总统埃马纽埃尔·马克龙在访问法国陆军基地期间手持“无人机战术干扰枪”

反无人机技术的发展

目前已开发一系列反无人机技术用于对抗无人机威胁,包括信号干扰、用网捕获无人机群,或用弹药、火箭及激光毁伤无人机。采用的反无人机技术类型取决于具体情况。例如,在人口稠密地区击落无人机可能会对平民造成危险,因此在这种情况下,其他方案可能是更好的选择。

动能毁伤手段

德国莱茵金属公司2017年在英国国际防务展透露,将枪炮与多种探测器(包括声学、光电/红外、微多普勒、雷达和射频等)相集成的系统,可以经济地探测、跟踪并锁定无人机,从而保护“爱国者”防空导弹系统等重要资产,无需使用昂贵的导弹来抵御相对廉价的威胁。莱茵金属公司为此提供了35毫米的速射炮,以及可编程的预制破片空爆弹(AHEAD)。此外,火箭也可用于应对无人机威胁,其中一个例子就是由中国保利科技开发的AN-1反无人机系统,每套该系统配有4枚火箭助推拦截弹。

雷声公司2018年7月17日宣布,美陆军已选择其“郊狼”(Coyote)无人机系统和Ku波段射频系统(KRFS)雷达,以应对战场上空的无人机威胁。“郊狼”是一种小型、可消耗的管式发射无人机,可以单独或集群飞行,具有多任务能力。“郊狼”无人机配备了导引头和弹头,与先进电扫描阵列KRFS雷达相结合,可以成功识别和打击敌方无人机,该雷达可以获取并准确跟踪各种尺寸的无人系统威胁。

激光防御手段

2017年7月,简氏防务周刊报道了马杜克技术公司的“鲨鱼”反无人机系统,该系统使用10千瓦级激光器,可暂时或永久性地致盲无人机的光电载荷,当时该公司称将在2017年8~9月向爱沙尼亚军方展示该系统的原型。莱茵金属公司还试验了其激光技术,并成功在2010~2014年间进行了可扩展光束叠加技术的测试,成功击毁了多架无人机的有效载荷。

           

▲用高能激光器摧毁小型无人机目标的演示

干扰手段

澳大利亚DroneShield公司推出的反无人机解决方案包括“无人机战术干扰枪”和“MkⅡ型无人机干扰枪”,其干扰频率通常用于切断小型无人机的远程控制和视频传输功能。据该公司称,这些干扰频率往往会导致无人机自动着陆,迫使其被完整俘获或被迫返回出发点,从而有利于追踪操控者。

Droneshield公司认为,非动能或软杀伤解决方案(干扰或入侵系统)通常被认为是首选,因为它们具有更可靠的定位能力,可用于对抗无人机群或多次无人机攻击,最大限度地减少附带损伤,并使无人机能够被俘获并用于取证调查。

此外,KB雷达设计局2017年在阿布扎比国际防务展览会上公布其便携式Groza-R反无人机系统,该系统旨在对抗商用多旋翼无人机和较小的固定翼无人机。除干扰2.4~2.485吉赫兹和5.76~5.88吉赫兹的射频通信外,它还可以截获GPS、“格罗纳斯”、“伽利略”和“北斗”系统的卫星导航信号。

           

▲Groza-R旨在干扰射频和卫星信号

反无人机干扰系统也可与

激光器结合使用

Avnon集团公司表示,其“天空之锁”系统可以使用电子干扰拦截敌对无人机,也可以部署激光武器,具体取决于威胁的类型。利用雷达和射频识别进行探测,使用昼夜光电传感器进行识别(2.5千米范围)后,该系统采用五通道干扰系统(可以拦截GPS、Wi-Fi和无线信号)进行拦截,还可以使用定向能武器来对抗不依赖外部通信的预编程攻击系统造成的更广泛威胁。

2017年7月,简氏防务周刊报道,拉斐尔先进防务系统公司已为其“无人机穹顶”的微型及迷你型无人机检测和反制系统引入了激光硬杀伤拦截功能。该系统可采用软杀伤或硬杀伤两种方式。采用软杀伤时,C-Guard RD干扰器通过主动干扰技术(总射频输出功率高达400瓦)阻挡极高和超高频无人机信道,它所针对的是标准工业、科学和医疗领域的所有可能链路及Wi-Fi频段。采用硬杀伤时,Lite Beam激光器会发射高能激光,每几秒钟即可击落多架无人机。另外,还可以使用高压水枪来反制无人机。

使用捕获网从地面或空中抛网以

对抗无人机威胁

在2017年英国国际防务展上,英国Open Works工程公司发布SkyWall 300自动捕获反无人机系统。该系统可以固定在固定位置或安装在车顶,用网作为对抗措施,有效距离为250米,最小为10米,能够捕获最高速度50米/秒的无人机。2015年12月,NowThisFuture媒体发布的视频显示东京警视厅使用多旋翼机在半空中捕获未经授权的无人机,这些多旋翼机均配备了大型捕获网。

           

▲NowThisFuture视频截图,显示东京警视厅使用多旋翼机在半空中捕获非法无人机

训练猛禽动物攻击无人机

荷兰已尝试过利用猛禽执行反无人机任务。2016年1月下旬,荷兰国家警察局发布一段视频,设立在海牙的猛禽训练安保公司天空卫士(GFA)使用一只老鹰从空中对抗目标无人机。根据天空卫士公司首席执行官透露,该公司主要致力于针对商用无人机提供反无人机解决方案。他说:“我们已在欧洲多次使用我们的反无人机老鹰执行任务,目前还在与欧洲和世界各地的许多客户讨论部署我们的解决方案。”此外,法国空军也在训练老鹰对抗无人机。

           

▲ 天空卫士公司的一只老鹰拦截大疆“精灵”无人机

来源:英国《简氏防务周刊》/图片来自互联网

军事科学院军事科学信息研究中心   陈银娣

如需转载请注明出处:“国防科技要闻”(ID:CDSTIC)

THE END


2018年9月21日 14:45
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