國外大型無人偵察機(jī)在邊境管控領(lǐng)域中的應(yīng)用思考

張士超

95894部隊(duì)

本文從陸地邊界管控及領(lǐng)空安全的角度出發(fā)，對國外大型無人偵察機(jī)在邊境管控領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出幾種應(yīng)用策略，旨在增強(qiáng)邊境管控能力，維護(hù)邊境長治久安。

近年來，因主權(quán)國家之間邊界線劃分不明而引發(fā)的地區(qū)沖突和低強(qiáng)度局部戰(zhàn)爭時(shí)有發(fā)生。例如，巴以沖突、印巴邊境沖突、納卡沖突等。邊界線是主權(quán)國家領(lǐng)土之間的分界線，在未清晰劃分邊界的地區(qū)，如果國家之間對邊境問題處理不當(dāng)，極易引發(fā)沖突，甚至戰(zhàn)爭，導(dǎo)致大量難民逃離家園，涌入他國邊境，進(jìn)而引發(fā)越境問題，邊境管控已成為一個(gè)令世界各國都不容忽視的問題。當(dāng)前，在新冠肺炎疫情依然嚴(yán)峻的情況下，邊境管控變得格外重要。大型無人偵察機(jī)具有偵察范圍廣、續(xù)航時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為世界軍事強(qiáng)國執(zhí)行邊境管控任務(wù)的重要武器之一。

多架大型無人機(jī)協(xié)同偵察，全天時(shí)全天候監(jiān)視邊境

大型無人偵察機(jī)參與邊境管控的必要性

目前，世界上國與國之間一般都劃出清晰的陸地邊界線。邊界線是相鄰國家不可逾越的界線，國家間的邊界線長短不一，按距離量算，短則幾百米，長則數(shù)百千米，乃至數(shù)千千米。然而，也有一些國家之間還存在邊界爭議，尚未劃分邊界線，例如印度與巴基斯坦因克什米爾地區(qū)的歸屬問題，兩國在該地區(qū)曾發(fā)生多次武裝沖突，三次印巴戰(zhàn)爭。面對數(shù)百千米以上漫長的邊界線，單純依靠邊防軍隊(duì)和警察巡邏，確實(shí)難以管控，例如在美國與墨西哥之間的邊境附近，美國已部署騎警巡邏力量，但是仍然無法解決移民非法越過邊境隔離設(shè)施、偷渡到美國的問題。

大型無人偵察機(jī)以實(shí)用升限高、飛行速度快、航程遠(yuǎn)等優(yōu)勢，可攜帶多種任務(wù)載荷，在邊境地區(qū)的山地、平原、叢林、沼澤、沙漠等復(fù)雜環(huán)境執(zhí)行偵察監(jiān)視、目標(biāo)精確定位、情報(bào)獲取等任務(wù)，并將收集到的邊境數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸給邊境管控部門，為相關(guān)部門高效管控邊境提供備選方案。

大型無人偵察機(jī)用于邊境監(jiān)視的局限性

圖1 美國邊境騎警驅(qū)趕非法移民。

圖2 “蒼鷺”大型長航時(shí)無人偵察機(jī)。

圖3 印度GSLV-F10 運(yùn)載火箭。

大型無人偵察機(jī)的飛行高度在數(shù)千米乃至上萬米，作戰(zhàn)半徑約數(shù)十千米乃至數(shù)百千米。例如，以色列“蒼鷺”大型長航時(shí)無人偵察機(jī)，其翼展約16m，機(jī)長約8m，實(shí)用升限約10000m，續(xù)航時(shí)間約45h，巡航速度約150km/h，可搭載光電/紅外吊艙、合成孔徑雷達(dá)等多種偵察設(shè)備，執(zhí)行戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù)，對邊境地區(qū)的各類目標(biāo)進(jìn)行偵察、監(jiān)視和識別?！吧n鷺”無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間較長，可實(shí)現(xiàn)全天時(shí)監(jiān)視，其搭載的偵察設(shè)備具備全天候偵察能力。但是，如果一架“蒼鷺”無人機(jī)在視距通信條件下，執(zhí)行偵察任務(wù)的航程僅約250km，若對長度約750km并建有大量軍事設(shè)施的地區(qū)實(shí)施偵察，至少須要3架“蒼鷺”無人機(jī)才能實(shí)現(xiàn)一次飛行即完成監(jiān)視任務(wù)。按照該型無人機(jī)的巡航速度計(jì)算，即使去除往返起降機(jī)場所用的時(shí)間，“蒼鷺”完成一次這類偵察任務(wù)，也須要大約2h，這對瞬息萬變的邊境戰(zhàn)場態(tài)勢而言，顯然須要更多的“蒼鷺”無人機(jī)參與邊境偵察。

多架大型無人機(jī)協(xié)同偵察監(jiān)視邊境的可行性

如果將大型無人偵察機(jī)大量部署到距離邊境前沿較近的機(jī)場，建議按照無人機(jī)的航程，將陸地邊界劃分為若干段偵察區(qū)間，并結(jié)合邊境地區(qū)的地形特點(diǎn)，分配無人偵察機(jī)數(shù)量，合理規(guī)劃航線。

對地形較為平坦的邊界地區(qū)，可由數(shù)量較少的大型無人偵察機(jī)按照預(yù)先規(guī)劃的航線，采用自主飛行模式協(xié)同偵察。

對地形復(fù)雜、軍事設(shè)施部署集中的邊境地區(qū)，可配置數(shù)量較多的大型無人偵察機(jī)，這些無人機(jī)由人工操控，進(jìn)行機(jī)動(dòng)性協(xié)同偵察，發(fā)揮了協(xié)同偵察監(jiān)視作戰(zhàn)能力，并能實(shí)時(shí)將偵察數(shù)據(jù)和影像傳回后方指揮和控制中心，指控中心可快速掌握邊境地區(qū)的突發(fā)情況，及時(shí)采取應(yīng)對措施。

信息融合實(shí)現(xiàn)邊境偵察全覆蓋

大型無人偵察機(jī)與偵察衛(wèi)星獲取的信息相互融合

在邊境區(qū)域，高山、峽谷、冰川、密林等經(jīng)常交織在一起。大型無人偵察機(jī)雖然可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)邊界線的偵察，但是會(huì)面臨一個(gè)無法克服的問題，即無人機(jī)的飛行高度和偵察角度具有局限性。當(dāng)邊境地勢高度接近無人機(jī)最大升限時(shí)，無人機(jī)存在偵察盲區(qū)。而偵察衛(wèi)星能滿足戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)需求，它的最大優(yōu)勢是，不受高度和角度的限制，可以對邊境地區(qū)的任何地形實(shí)施定期或持續(xù)偵察。邊境偵察通常須要大型無人偵察機(jī)與偵察衛(wèi)星的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，形成全天時(shí)全天候全覆蓋偵察，這種信息融合包括光電傳感器、合成孔徑雷達(dá)（SAR）等不同成像設(shè)備的影像數(shù)據(jù)融合。例如，在克什米爾地區(qū)印度與巴基斯坦停火線附近有幾座高山，山體高度接近“蒼鷺”無人偵察機(jī)的最大升限，在此情況下，無人機(jī)偵察盲區(qū)不可避免。而偵察衛(wèi)星不僅可對山體背后的機(jī)場、火箭發(fā)射場、鐵路、橋梁等大型目標(biāo)實(shí)施全覆蓋偵察，還可對小型目標(biāo)和移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤，以及對無人機(jī)偵察盲區(qū)內(nèi)的兵營、哨所、火炮陣地等設(shè)施，居民區(qū)的新建、改建、擴(kuò)建等變化情況進(jìn)行偵察。

2021年8月，根據(jù)印度空間研究組織的聲明，一顆EOS-03地球觀測衛(wèi)星搭乘GSLV-F10運(yùn)載火箭，從印度斯里赫里戈達(dá)島的航天中心發(fā)射升空，但是由于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)技術(shù)故障，火箭未能將這顆地球觀測衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。雖然發(fā)射以失敗而告終，但印度卻從未停止“天空之眼”計(jì)劃，期望擁有更多的偵察衛(wèi)星，以增強(qiáng)對邊境地區(qū)的管控能力。如果印度成功發(fā)射了國產(chǎn)地球觀測衛(wèi)星，可利用地球觀測衛(wèi)星對克什米爾地區(qū)的軍事?；鹁€區(qū)域?qū)嵤o死角偵察，將獲得該地區(qū)的近實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)，填補(bǔ)“蒼鷺”無人機(jī)的偵察盲區(qū)，有效提升印度在邊境沖突地區(qū)的反應(yīng)能力，達(dá)到密切監(jiān)視巴基斯坦軍隊(duì)動(dòng)向的目的。

大型無人偵察機(jī)與電子偵察衛(wèi)星獲取的信息相互融合

衛(wèi)星偵察不僅可以提供不同分辨率、不同成像設(shè)備獲取的邊境地區(qū)影像信息，還可以搜集邊境地區(qū)的電子信息。電子偵察衛(wèi)星可利用多顆衛(wèi)星組網(wǎng)的方法，截獲邊境地區(qū)敵方預(yù)警、防空、多任務(wù)雷達(dá)的信號特征及其位置數(shù)據(jù)，探測敵方軍用電臺(tái)的無線電信號特征并偵察其位置部署，探測和接收敵方導(dǎo)彈試驗(yàn)的遙測信號等信息。大型無人偵察機(jī)獲取的信息與電子偵察衛(wèi)星獲取的信號特征和位置數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合，可對邊境地區(qū)出現(xiàn)的雷達(dá)、電臺(tái)等設(shè)備予以影像確認(rèn)，摸清敵方在邊境地區(qū)的軍事部署情況。單純依靠無人機(jī)偵察無法滿足邊境管控的現(xiàn)實(shí)需求，只有融合衛(wèi)星偵察，才能實(shí)現(xiàn)邊境地區(qū)的全覆蓋偵察。

大型無人偵察機(jī)聯(lián)合邊防力量共同管控陸地邊界

邊防巡邏力量管控陸地邊界存在的問題

邊境地區(qū)一般設(shè)有多處正規(guī)的邊境口岸、檢查站等設(shè)施，供車輛、人員進(jìn)出。由于邊境地區(qū)地形復(fù)雜，在地勢陡峭的區(qū)域不可能設(shè)立邊境檢查站，除了官方邊境口岸、檢查站，在邊境地區(qū)還存在一些因人員活動(dòng)而逐漸形成的便道，這些便道所處的位置較為隱蔽，通常遠(yuǎn)離邊境檢查站，地形一般較為險(xiǎn)峻。為了防止陸地越界問題發(fā)生，邊防軍隊(duì)、邊防巡邏警隊(duì)是重要的邊防力量，在管控邊境過程中，他們面臨的最大挑戰(zhàn)是，難以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)邊境線上某個(gè)點(diǎn)或某幾個(gè)點(diǎn)發(fā)生的異常情況；另外，山體阻隔等原因可能造成前沿巡邏分隊(duì)與后方指揮中心之間的通信不順暢。

例如，2021年9月以來，白俄羅斯與波蘭邊境的難民危機(jī)愈演愈烈，難民局勢趨于緊張狀態(tài)，來自中東地區(qū)的大量難民涌向波蘭邊境，企圖通過波蘭入境德國。雖然波蘭在邊境地區(qū)的重要公路口岸部署了大量邊防軍隊(duì)和警察進(jìn)行攔截，甚至使用高壓水槍驅(qū)趕，但是在白俄羅斯與波蘭之間的邊界線上，即使構(gòu)筑鐵絲網(wǎng)、隔離墻，還是存在大片無人看守的區(qū)域，仍然存在人員穿越邊界進(jìn)入波蘭的可能性，邊境管控已經(jīng)面臨十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

大型無人偵察機(jī)聯(lián)合邊防力量管控邊境的優(yōu)勢

（1）大范圍搜索可快速發(fā)現(xiàn)異常情況

在邊境管控運(yùn)用中，大型無人偵察機(jī)是重要力量之一。如果將“蒼鷺”無人機(jī)部署在邊境地區(qū)執(zhí)行偵察巡邏任務(wù)，該機(jī)可搭載廣域態(tài)勢感知系統(tǒng)，可持續(xù)監(jiān)視廣闊區(qū)域，探測和跟蹤目標(biāo)，提供持續(xù)、高分辨率、寬視場綜合態(tài)勢影像。同時(shí)，該機(jī)搭載光電/紅外吊艙，能夠?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)連續(xù)偵察監(jiān)視，提供機(jī)載信息處理，采用先進(jìn)數(shù)據(jù)和圖像處理算法來自動(dòng)檢測、分類、跟蹤監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)，能迅速發(fā)現(xiàn)邊境異常情況，為邊防軍隊(duì)、邊境執(zhí)法警隊(duì)和國土安全部門執(zhí)行邊境監(jiān)視、敵方軍隊(duì)動(dòng)向偵察、邊境地區(qū)軍事目標(biāo)部署信息獲取等任務(wù)中提供高質(zhì)量的實(shí)時(shí)影像信息。

（2）準(zhǔn)確定位目標(biāo)位置

在邊境巡邏過程中，大型無人偵察機(jī)利用廣域態(tài)勢感知系統(tǒng)搜索目標(biāo)，一旦發(fā)現(xiàn)邊境出現(xiàn)異常情況，可立即轉(zhuǎn)入跟蹤監(jiān)視狀態(tài)，并使用無人機(jī)機(jī)載激光測距系統(tǒng)，不斷向可疑目標(biāo)發(fā)射激光，測量無人機(jī)與目標(biāo)之間的距離，地面操控員可對偵察數(shù)據(jù)和影像信息進(jìn)行綜合分析，確定目標(biāo)具體位置。在開闊的地形、建筑物密集的城市和山地環(huán)境中，單架大型無人機(jī)還可運(yùn)行基于射頻技術(shù)的定位系統(tǒng)，對邊境地區(qū)的敵方通信信號進(jìn)行即時(shí)地理定位?；谏漕l技術(shù)的定位系統(tǒng)可為復(fù)雜環(huán)境中作戰(zhàn)的地面部隊(duì)提供先進(jìn)的態(tài)勢感知和關(guān)鍵的目標(biāo)實(shí)時(shí)信息。例如，以色列“蒼鷺”無人機(jī)安裝的射頻定位系統(tǒng)，其天線能從收到的射頻波中，測量地物目標(biāo)的高度和方位角，利用單個(gè)小型矢量傳感器天線實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。其他定位技術(shù)須要一架或多架無人機(jī)使用多個(gè)機(jī)載天線進(jìn)行地理定位，而“蒼鷺”無人機(jī)安裝的射頻定位系統(tǒng)，可由單架無人機(jī)單個(gè)機(jī)載天線提供即時(shí)地理定位，操作簡單，定位精度較高，可快速確定邊境地區(qū)異常情況的地理位置信息。

圖4 大量難民聚集在白俄羅斯邊境區(qū)域。

圖5 “蒼鷺”無人機(jī)機(jī)載廣域態(tài)勢感知系統(tǒng)。

（3）提供通信中繼

由于受地面雜波干擾和地形阻斷，通信信號會(huì)衰減或喪失，嚴(yán)重影響了便攜式無線電臺(tái)的通信效果，無法滿足前沿巡邏分隊(duì)與后方指揮中心的通信聯(lián)系需求。邊防巡邏分隊(duì)在小范圍地理區(qū)域內(nèi)活動(dòng)時(shí)，利用便攜式無線電臺(tái)可實(shí)現(xiàn)通信，但是便攜式無線電臺(tái)的通信距離通常只有數(shù)千米，當(dāng)邊防巡邏分隊(duì)的行動(dòng)距離超出無線電臺(tái)的通信距離，或者跨越復(fù)雜地形環(huán)境時(shí)，通信中繼就會(huì)顯得尤為重要。大型無人機(jī)可執(zhí)行通信中繼任務(wù)，確保地面巡邏分隊(duì)的通信順暢，使邊境巡邏人員在任何地形條件下隨時(shí)與后方指揮中心保持通信聯(lián)系。大型無人偵察機(jī)機(jī)載通信中繼系統(tǒng)可在復(fù)雜地形條件下，為距后方指揮中心較遠(yuǎn)的巡邏分隊(duì)提供通信支撐。例如,美國諾斯羅普-格魯門公司已測試“全球鷹”大型長航時(shí)高空無人偵察機(jī)機(jī)載戰(zhàn)場通信節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，并推出EQ-4B通信中繼無人機(jī)，為在崎嶇多山地形中執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的部隊(duì)提供長航時(shí)通信覆蓋服務(wù)，解決地面部隊(duì)一旦進(jìn)入山區(qū)，通信信號受影響，無法與其他支援力量建立直接聯(lián)系的問題。此外，該公司還開發(fā)出機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)吊艙，可安裝在各種有人、無人空中平臺(tái)上，執(zhí)行臨時(shí)性空中通信任務(wù)。

（4）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享

越界不僅指陸地邊界的越界，還包括來自鄰國上空有人飛行器、無人飛行器的越界。目前，世界上無人飛行器的種類較多，其中比較典型的一類飛行器是無人飛艇，其飛行速度慢、留空時(shí)間長，該型浮空器搭載偵察設(shè)備，可在陸地邊境的上空監(jiān)視別國的活動(dòng)情況，具有偵察預(yù)警、情報(bào)獲取等功能，對陸地邊境領(lǐng)空的安全造成較大威脅。例如，以色列航宇工業(yè)公司研制的ELI-3332型戰(zhàn)術(shù)地面監(jiān)視浮空器系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種先進(jìn)無人浮空器，可克服視線障礙并執(zhí)行持久情報(bào)獲取、監(jiān)視與偵察任務(wù)，探測、識別和跟蹤重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)，并創(chuàng)建實(shí)時(shí)態(tài)勢感知影像，由于其尺寸小和重量輕，因此可以快速運(yùn)輸和部署到邊境地區(qū)，以獲取高價(jià)值目標(biāo)的信息。

圖6 美軍EQ-4B通信中繼無人機(jī)。

圖7 以色列ELI-3332 型戰(zhàn)術(shù)地面監(jiān)視浮空器系統(tǒng)。

防空雷達(dá)作為邊境管控的重要武器，通過向邊境地區(qū)發(fā)射電磁波照射目標(biāo)并接收回波，由此可發(fā)現(xiàn)搭載偵察探測設(shè)備的無人浮空器并測定無人浮空器的位置、運(yùn)動(dòng)方向、飛行速度及其他特性。大型無人偵察機(jī)飛行速度一般為亞聲速或者低亞聲速，對超聲速飛機(jī)實(shí)施偵察較為困難，即使發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，也難以鎖定，然而低亞聲速的大型無人偵察機(jī)可持續(xù)跟蹤監(jiān)視有人或無人飛艇、熱氣球等浮空器目標(biāo)。若大型無人偵察機(jī)與防空雷達(dá)共享數(shù)據(jù)信息，大型無人偵察機(jī)可根據(jù)雷達(dá)定位的目標(biāo)空中方位，迅速飛抵相關(guān)空域航拍取證，對防空雷達(dá)提供的目標(biāo)方位信息予以核實(shí)，持續(xù)跟蹤監(jiān)視并實(shí)時(shí)傳輸浮空器的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可為遠(yuǎn)離邊境地區(qū)的指揮中心提供直觀的影像信息，為指揮中心進(jìn)一步采取措施創(chuàng)造有利條件，以制止此類浮空器非法越界，增強(qiáng)指揮中心應(yīng)對邊境突發(fā)情況的能力。

總結(jié)

目前，侵犯別國領(lǐng)土、領(lǐng)海、領(lǐng)空的事件屢見報(bào)端，邊境沖突時(shí)有發(fā)生。對獨(dú)立主權(quán)國家而言，維護(hù)國家的邊境安全是義不容辭的責(zé)任。一些國家和地區(qū)的邊境管控出了問題，可能有多方面原因，各國解決問題的策略也不盡相同。然而，作為邊境監(jiān)視的有效武器，大型無人偵察機(jī)已經(jīng)被美國、以色列、印度等國的軍隊(duì)廣泛使用。大型無人偵察機(jī)除了具備廣域偵察跟蹤監(jiān)視、通信中繼、精準(zhǔn)定位等功能外，隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多未知的功能還有待研發(fā)。可以預(yù)見，有大型無人偵察機(jī)參與邊境管控，與邊防巡邏、衛(wèi)星偵察、雷達(dá)探測、技術(shù)監(jiān)聽等傳統(tǒng)手段相結(jié)合，組建一種多維度立體邊境管控網(wǎng)，一定能夠提升管控效果，消除邊境隱患。 ■