淺析基于信息控制的防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)

白二雷，許金余，王志航

（空軍工程大學(xué)航空工程學(xué)院，陜西西安，710038）

0 引言

無(wú)人機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展影響了未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)，使得有限的兵力兵器可以高效精準(zhǔn)地完成火力毀傷任務(wù)[1]。無(wú)人機(jī)以其效費(fèi)比高、攻擊能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于打擊重要軍事實(shí)施[2]。雖然當(dāng)前軍事設(shè)施和地下防護(hù)工程建設(shè)重視防護(hù)的堅(jiān)固化，地下防護(hù)工程的埋深也有所增加，主體結(jié)構(gòu)抗打擊能力得到增強(qiáng)[3]，但隨著彈藥的發(fā)展，炸藥的能量成倍提升，傳統(tǒng)“硬殼式”防護(hù)手段越來(lái)越力不從心[4]，因此，需要改變傳統(tǒng)觀念，通過(guò)新技術(shù)手段應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)攻擊?；谛畔⒖刂频姆雷o(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)是指通過(guò)誘騙、致盲、攔截、消滅等處置手段，使彈藥無(wú)法正常攻擊防護(hù)工程，從而達(dá)到保護(hù)防護(hù)工程的作用，同時(shí)也可用于防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊。

1 防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)的提出

1.1 防護(hù)工程發(fā)展分析

工程防護(hù)技術(shù)的每一次進(jìn)步都體現(xiàn)了“矛”與“盾”的發(fā)展規(guī)律。縱觀人類(lèi)戰(zhàn)爭(zhēng)史，進(jìn)攻武器和防御措施都是對(duì)立統(tǒng)一、此消彼長(zhǎng)的，從冷兵器時(shí)代的城池、城墻筑成體系，熱兵器時(shí)代的要塞、陣地筑城體系到核武器時(shí)代的地下工程體系，無(wú)一例外。隨著科學(xué)技術(shù)以及相應(yīng)的武器裝備的發(fā)展，作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)方法和相應(yīng)的軍事理論的變化，都會(huì)促進(jìn)新的防護(hù)技術(shù)手段的研制與發(fā)展。

20世紀(jì)70代前，防護(hù)工程的研究重點(diǎn)是核武器的防護(hù)問(wèn)題，主要進(jìn)行抗核條件下的研究與設(shè)計(jì)；自70年代起，美國(guó)及其他西方軍事強(qiáng)國(guó)在加緊研制精確制導(dǎo)武器的同時(shí)，也加大了對(duì)抵抗精確制導(dǎo)武器破壞效應(yīng)及各種防護(hù)技術(shù)的研究力度。近幾十年來(lái)，美國(guó)等西方國(guó)家對(duì)防常規(guī)武器技術(shù)措施、理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，研究了常規(guī)武器爆炸沖擊作用下機(jī)場(chǎng)防護(hù)結(jié)構(gòu)的局部破壞、沖擊波對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)的整體破壞以及相應(yīng)的工程防護(hù)技術(shù)、沖擊波的傳播規(guī)律等，對(duì)武器打擊下機(jī)場(chǎng)防護(hù)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理也進(jìn)行了探討。美國(guó)空軍工程勤務(wù)實(shí)驗(yàn)室、空軍武器實(shí)驗(yàn)室早在1982年就制定了一項(xiàng)旨在提高防護(hù)工程在精確制導(dǎo)武器打擊下的生存能力的研究計(jì)劃。美軍先后編寫(xiě)了若干手冊(cè)和資料，如1986年美國(guó)陸軍部修訂出版的技術(shù)手冊(cè)TM5-855-1《常規(guī)武器防護(hù)設(shè)計(jì)原理》，1987年美國(guó)空軍出版的《防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》、1990年美國(guó)陸軍部修訂出版的陸軍技術(shù)手冊(cè)TM5-1300《抗偶然爆炸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》、1995年美國(guó)為北約成員國(guó)舉辦現(xiàn)代防護(hù)結(jié)構(gòu)培訓(xùn)班而編寫(xiě)的教材《現(xiàn)代防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)估》等。

與西方軍事強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)防護(hù)工程研究起步較晚，但發(fā)展較為迅速。自1964年10月第一次核試驗(yàn)起，組織開(kāi)展了數(shù)十次防護(hù)工程核效應(yīng)試驗(yàn)。以核效應(yīng)試驗(yàn)為契機(jī)和基礎(chǔ)，我國(guó)防護(hù)工程研究迅猛發(fā)展，建立了系統(tǒng)、完整的理論和龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，借助于先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量技術(shù)，針對(duì)常規(guī)武器效應(yīng)的防護(hù)研究，開(kāi)展了多次實(shí)彈試驗(yàn)、化爆試驗(yàn)，獲得大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并編寫(xiě)了《防護(hù)工程防核武器破壞設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《防護(hù)工程防常規(guī)武器破壞設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。近年來(lái)，受近幾場(chǎng)高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)影響，精確制導(dǎo)武器破壞效應(yīng)與工程防護(hù)研究也逐漸成為國(guó)內(nèi)防護(hù)工程研究與實(shí)踐的重點(diǎn)。

1.2 防護(hù)工程“制信式”防護(hù)技術(shù)

從國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的科研成果來(lái)看，當(dāng)前防護(hù)工程的防護(hù)措施以抗精確制導(dǎo)武器為重點(diǎn)，其研究?jī)?nèi)容主要包括防護(hù)材料、防護(hù)結(jié)構(gòu)兩方面，涉及新材料新技術(shù)研發(fā)、防彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用等[5]，但究其根本防護(hù)工程還是采用傳統(tǒng)的被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)手段，與坦克、艦艇等的裝甲防護(hù)手段一致。但隨著彈藥的發(fā)展，爆炸產(chǎn)生的能量成倍數(shù)增加，第四代炸藥產(chǎn)生的能量最高可達(dá)TNT的10倍，第五代炸藥可達(dá)50倍，傳統(tǒng)的被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)手段已不再適用[6]。突破傳統(tǒng)理念，探尋新的防護(hù)手段已迫在眉睫。防護(hù)工程“制信式”防護(hù)技術(shù)，它從根本上改變了的防護(hù)工程理念，使其由消極被動(dòng)地“硬抗”敵方彈藥，轉(zhuǎn)為積極主動(dòng)地誘騙、致盲、攔截、消滅來(lái)襲彈藥。由此可以突破傳統(tǒng)被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)理念給防護(hù)工程發(fā)展帶來(lái)的制約，使防護(hù)工程戰(zhàn)時(shí)生存能力獲得大幅提升。

面對(duì)新軍事革命的挑戰(zhàn)和高能量彈藥的威脅，單純的“硬殼式”防護(hù)已不能完全適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的要求，傳統(tǒng)、單一的結(jié)構(gòu)防護(hù)，也難以有效對(duì)抗高能量彈藥的打擊。因此必須發(fā)展防護(hù)工程軟殺傷技術(shù)，由單純的被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)發(fā)展成為被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)相結(jié)合的綜合對(duì)抗型防護(hù)。具體地說(shuō)，就是充分利用信息技術(shù)，實(shí)施偽裝、障礙、攔截、干擾、欺騙和消滅等多種手段的“制信式”技術(shù)，從而形成被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)相結(jié)合的綜合提高整體效能的復(fù)合型防護(hù)，形成防護(hù)手段與主動(dòng)防御相結(jié)合，注意人員、設(shè)備生存力與充分發(fā)揮作戰(zhàn)效能相結(jié)合，具有抗重復(fù)、多層次和多類(lèi)型武器打擊的防御體系。

1.3 被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)的結(jié)合

（1）被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)

被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)是采用工程措施對(duì)抗來(lái)襲武器的傳統(tǒng)防護(hù)手段。被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)主要是依靠防護(hù)工程的材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)抗力、天然巖土層及人工遮彈層和防護(hù)設(shè)備等達(dá)到抵抗預(yù)定武器的破壞效應(yīng)。被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)抵抗的就是武器的破壞，而防護(hù)工程“破壞”，應(yīng)廣義地理解為防護(hù)工程在抗御戰(zhàn)時(shí)襲擊要求的條件下，以可以允許的最低限度已不能完成其預(yù)定的功能。由此可見(jiàn)，防護(hù)工程的破壞類(lèi)型，應(yīng)包括結(jié)構(gòu)的局部破壞或整體的破壞、工程的作用或功能損壞等。防護(hù)工程的防護(hù)措施除了建筑和構(gòu)造上的，以及內(nèi)部設(shè)備系統(tǒng)與后勤方面的考慮外，主要是防止結(jié)構(gòu)局部和整體的直接破壞，特殊情況下可能要防護(hù)核電磁脈沖或沖擊震動(dòng)的損害。而結(jié)構(gòu)破壞是引起前述類(lèi)型破壞最重要的原因。被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)主要采取的措施是根據(jù)實(shí)際要求，合理地確定防護(hù)工程的抗力要求，確定防護(hù)工程的防護(hù)等級(jí)以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行構(gòu)建。

需要特別強(qiáng)調(diào)地指出，一個(gè)防護(hù)工程在戰(zhàn)時(shí)的生存能力，不僅取決于防護(hù)結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度，首先在很大程度上取決于防護(hù)工程在指定地域的相互配置和偽裝條件。即相同重要性的防護(hù)工程被一定武器殺傷的破壞概率，由于條件不同可能有很大的差異。應(yīng)當(dāng)明確,單純依靠提高防護(hù)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度（抗力）來(lái)提高防護(hù)工程的戰(zhàn)時(shí)生存力,并不是最有效和最可行的途徑，而應(yīng)貫徹被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)相結(jié)合的觀念。

（2）主動(dòng)“制信式”技術(shù)

主動(dòng)“制信式”技術(shù)是指采取主動(dòng)行動(dòng)，干擾、制止、摧毀來(lái)襲武器，即對(duì)來(lái)襲武器直接進(jìn)行摧毀和殺傷，以減輕或防止防護(hù)工程的破壞作用的技術(shù)與方法。所謂的主動(dòng)“制信式”技術(shù)是相對(duì)于被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)而言。主動(dòng)“制信式”技術(shù)最初是一種用于軍艦及坦克自我防護(hù)的技術(shù)措施，基本原理是采用自爆破防護(hù)層，對(duì)來(lái)襲彈頭進(jìn)行爆炸阻滯，衰減來(lái)襲兵器對(duì)目標(biāo)的破壞效應(yīng)，提高目標(biāo)的生存能力。主動(dòng)“制信式”技術(shù)是一個(gè)開(kāi)放的概念，并非特指一種或幾種防護(hù)技術(shù)，是指在主動(dòng)“制信式”技術(shù)觀念的指導(dǎo)下的各種可行的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施。主動(dòng)“制信式”技術(shù)變“被動(dòng)挨打”為“主動(dòng)進(jìn)攻”，改變了防護(hù)工程的傳統(tǒng)防護(hù)思想，是防護(hù)概念上的突破，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下防護(hù)思想、防護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新，對(duì)防護(hù)工程的發(fā)展具有重要意義。

主動(dòng)“制信式”技術(shù)適用于工程防護(hù)條件有限而對(duì)防護(hù)要求又較高，或者特殊防護(hù)工程的防護(hù)，如：平原機(jī)場(chǎng)單機(jī)掩蔽庫(kù)、首腦指揮防護(hù)工程、“撒手锏”武器防護(hù)工程的防護(hù)等。主動(dòng)“制信式”技術(shù)中的遮彈式、破片式和集束自鍛破片等超低空反導(dǎo)攔截系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)，使用方便，能達(dá)到保護(hù)防護(hù)工程的目的。據(jù)試驗(yàn)，一般探測(cè)目標(biāo)和攔截目標(biāo)的成功率大于90%，可將來(lái)襲武器攔截在目標(biāo)上空摧毀?？梢灶A(yù)見(jiàn)，主動(dòng)“制信式”技術(shù)將可能成為21世紀(jì)精確制導(dǎo)武器的克星之一。與被動(dòng)“制信式”防護(hù)相比較，主動(dòng)“制信式”技術(shù)研制費(fèi)用較高，使用成本也比較高，是一種費(fèi)效比較高的防護(hù)技術(shù)。在摧毀方面的主動(dòng)“制信式”技術(shù)采用的主要技術(shù)措施有反應(yīng)式遮彈層、高炮攔截等。在殺傷方面主動(dòng)“制信式”技術(shù)采用的技術(shù)措施主要有制導(dǎo)干擾技術(shù)，如采用計(jì)算機(jī)病毒干擾、電子干擾、強(qiáng)激光干擾、煙幕、水幕等。

被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)的變“被動(dòng)挨打”為“主動(dòng)進(jìn)攻”，改變了防護(hù)工程的傳統(tǒng)防護(hù)思想。在構(gòu)建防護(hù)工程時(shí)，應(yīng)結(jié)合被動(dòng)“硬殼式”防護(hù)與主動(dòng)“制信式”技術(shù)，增強(qiáng)防護(hù)工程的抗打擊能力同時(shí)對(duì)來(lái)襲武器直接進(jìn)行摧毀和殺傷，提高防護(hù)工程的生存能力，從而避免防護(hù)工程不被損傷，提升作戰(zhàn)時(shí)的戰(zhàn)斗力。

2 基于信息控制的防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)分析

基于信息控制的防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)一般是指對(duì)無(wú)人機(jī)目標(biāo)所進(jìn)行的非物理破壞式的誘騙、致盲、攔截、消滅等處置方式。

2.1 誘騙

現(xiàn)代無(wú)人機(jī)主要依靠GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航手段提供相關(guān)的導(dǎo)航定位服務(wù)，來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定懸停和自動(dòng)巡航[7]。如果在未察覺(jué)的前提下使得無(wú)人機(jī)采用錯(cuò)誤的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行定位，使其在無(wú)形中被錯(cuò)誤誘導(dǎo)，按照我方指定的飛行路徑進(jìn)行飛行，從而起到對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行誘騙的效果。無(wú)人機(jī)在接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，將虛假導(dǎo)航信號(hào)擠占真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)被無(wú)人機(jī)接收，從而使無(wú)人機(jī)按照虛假導(dǎo)航信號(hào)定位到錯(cuò)誤位置實(shí)現(xiàn)誘騙。

2.2 致盲

平時(shí)，利用先進(jìn)的偽裝技術(shù)，對(duì)防護(hù)工程實(shí)施嚴(yán)密偽裝，力求達(dá)到隱形化，以增大無(wú)人機(jī)偵察、探測(cè)的難度。戰(zhàn)時(shí)，在無(wú)人機(jī)飛抵防護(hù)工程地域之前發(fā)射空中煙幕彈，在一定垂直空域范圍內(nèi)形成一道煙幕遮障，從而降低無(wú)人機(jī)對(duì)防護(hù)工程的偵察。平戰(zhàn)結(jié)合，平時(shí)作好偽裝，戰(zhàn)時(shí)作好煙幕遮障，最大程度致盲無(wú)人機(jī)。

2.3 攔截

通過(guò)施放柔性攔阻物，如攔阻氣球、攔阻氣囊、柔性攔阻網(wǎng)等，使無(wú)人機(jī)偏離正常航線。提前在防護(hù)工程空域上布設(shè)攔阻氣球、攔阻氣囊，形成立體障礙；當(dāng)無(wú)人機(jī)臨近時(shí)，使用攔阻網(wǎng)捕獲無(wú)人機(jī)。或使用非爆炸型殺傷攔阻網(wǎng)、爆炸型殺傷攔阻網(wǎng)，提高柔性攔阻網(wǎng)的材料強(qiáng)度、重量，用專(zhuān)門(mén)的爆破索代替攔阻網(wǎng)繩，從而攔截?zé)o人機(jī)。

2.4 消滅

采用高功率能量武器消滅來(lái)襲無(wú)人機(jī)。高功率能量武器包括激光武器、微波武器、手持式干擾槍等。激光武器攻擊無(wú)人機(jī)個(gè)體，微波武器殺傷無(wú)人機(jī)蜂群；手持式干擾槍干擾近距的無(wú)人機(jī)，激光武器、微波武器攻擊遠(yuǎn)距無(wú)人機(jī)。高功率能量武器配合使用，組成反無(wú)人機(jī)能量武器系統(tǒng)，對(duì)付不同方向、不同距離的來(lái)襲無(wú)人機(jī)。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展對(duì)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)形態(tài)產(chǎn)生了巨大的影響，給重要軍事設(shè)施帶來(lái)重大威脅。本文以無(wú)人機(jī)對(duì)防護(hù)工程的威脅為出發(fā)點(diǎn)，突破傳統(tǒng)“硬殼式”防護(hù)思想觀念的桎梏，提出防護(hù)工程“制信式”防護(hù)技術(shù)，并結(jié)合無(wú)人機(jī)特點(diǎn)，分析基于信息控制的防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)攻擊技術(shù)，以期為防護(hù)工程反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)提供可實(shí)施性參考。