反無人機(jī)蜂群威脅的“技”與“術(shù)”

文/ 閆俊豐 李傳兵 張健

當(dāng)今世界科技發(fā)展日新月異，蜂群自組網(wǎng)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、載荷技術(shù)等也呈爆炸式發(fā)展，使得無人機(jī)應(yīng)用無論在民用還是軍用領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，但是無人機(jī)應(yīng)用的通用化和便捷化也帶來了一定的危害。世界主要國家也都開始研究反無人機(jī)、反無人機(jī)蜂群技術(shù)，包括反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)模型構(gòu)想、戰(zhàn)法運(yùn)用等。

近幾年來，世界上已經(jīng)出現(xiàn)過多起無人機(jī)蜂群威脅的案例。2018年1月，俄羅斯駐敘利亞軍事基地遭遇無人機(jī)蜂群襲擊，13架小型無人機(jī)攜帶爆炸物從域外起飛發(fā)動襲擊，俄軍利用電子對抗裝備截獲6架，利用鎧甲-S防空導(dǎo)彈系統(tǒng)硬摧毀7架。同年8月，委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)馬杜羅在首都加拉加斯出席軍隊(duì)紀(jì)念活動演講現(xiàn)場，無人機(jī)蜂群在演講臺附近引爆C-4炸彈，這次襲擊至少造成了7名國民警衛(wèi)隊(duì)士兵受傷。

2019年9月14日，也門胡賽武裝使用無人機(jī)蜂群襲擊了沙特阿美石油公司的一處石油加工設(shè)施和油田。2021年10月，敘利亞霍姆斯省和伊拉克交界處的美軍坦夫鎮(zhèn)基地遭到空襲，5架武裝無人機(jī)和1架自殺性無人機(jī)組成了蜂群對基地實(shí)施了空襲。為此，加強(qiáng)對無人機(jī)反制技術(shù)的研究，以及研究反無人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用方法，是解決無人機(jī)蜂群威脅這一嚴(yán)重問題的有益探索。

反無人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)需求

要發(fā)展反無人機(jī)蜂群技術(shù)，重點(diǎn)在于提升探測跟蹤和預(yù)警技術(shù)能力、干擾技術(shù)能力、毀傷技術(shù)能力。不僅要著重發(fā)展新型主被動探測技術(shù)手段、高靈敏度的光電探測器件，尤其是對無人機(jī)蜂群目標(biāo)的探測預(yù)警能力，解決發(fā)現(xiàn)難和識別難的問題；而且要發(fā)展光電對抗技術(shù)、導(dǎo)航控制鏈路干擾技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈干擾技術(shù)等，形成干擾反制能力，使無人機(jī)蜂群導(dǎo)航控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、載荷功能等失效。在毀傷技術(shù)能力方面，在保證導(dǎo)彈、高炮等常規(guī)武器技術(shù)儲備的同時(shí)，要著重發(fā)展激光武器、微波武器、格斗型無人機(jī)技術(shù)，快速形成反無人機(jī)蜂群實(shí)體裝備。

國內(nèi)外反無人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

美國反無人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

美國無人機(jī)盾牌公司2016年研發(fā)出射程超過1.6千米的反無人機(jī)槍械系統(tǒng)，其工作原理是通過無線電信號干擾壓制無人機(jī)飛控信號。雷錫恩公司研發(fā)密集型攔截武器，運(yùn)用加裝在陸軍Hummer 軍車或輕型無人坦克旋轉(zhuǎn)炮塔上的防空導(dǎo)彈和火炮，發(fā)射帶有前向爆破型碎片的殺傷彈頭，可對中低空無人機(jī)蜂群造成極大的毀傷。該公司研制生產(chǎn)的相位器高功率微波武器(HPM)對無人機(jī)蜂群進(jìn)行防空測試，已證實(shí)該系統(tǒng)可迅速發(fā)現(xiàn)并癱瘓無人機(jī)蜂群。

激光武器技術(shù)方面，美軍發(fā)展快速毀傷的大功率激光武器，如正在研發(fā)的150千瓦的激光武器系統(tǒng)（LWSD），發(fā)展對抗無人機(jī)光學(xué)傳感器激光武器系統(tǒng)，如海軍的海上激光炫目攔截器（ODIN）系統(tǒng)。

微波武器技術(shù)方面，美軍主要采用單管高功率波技術(shù)和微波陣列合成技術(shù)兩種技術(shù)路線，如正在研發(fā)的戰(zhàn)術(shù)高功率微波作戰(zhàn)響應(yīng)器（THOR），一次性可以擊落50架以上無人機(jī)。

美軍未來反無人機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略主要包括：一是人工智能技術(shù)與反無人機(jī)作戰(zhàn)相結(jié)合；二是智能子彈技術(shù)，可以打擊多個(gè)快速運(yùn)動目標(biāo)的迷你制導(dǎo)子彈；三是多種技術(shù)融合建立反無人機(jī)防御體系。

俄羅斯反無人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

俄軍2016年研制的代號為“薔薇”的電子戰(zhàn)系統(tǒng)，可對無人機(jī)單機(jī)和集群實(shí)施有效的壓制和干擾。該裝備能對作戰(zhàn)半徑約10千米范圍內(nèi)的無人機(jī)遙控信號進(jìn)行自動識別，繼而采用雜波干擾強(qiáng)行壓制來襲無人機(jī)的遙控信號，使其失去控制。

“汽車場”反無人機(jī)電子系統(tǒng)作戰(zhàn)能力突出。伊朗曾于2011年、2014年運(yùn)用汽車場電子系統(tǒng)分別截獲美軍RQ-170和MQ-5B無人機(jī)。雷達(dá)技術(shù)研究方面，“幫會2-2”低空雷達(dá)能夠在150千米范圍進(jìn)行360度監(jiān)視，自動搜索、鎖定、打擊目標(biāo)。激光武器系統(tǒng)方面，佩列韋斯特激光系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)360度無死角灼傷。

俄軍未來反無人機(jī)主要發(fā)展方向，一是升級拓展“汽車場”電子戰(zhàn)系統(tǒng)，二是加緊人工智能型防空模塊研發(fā)，三是研發(fā)榴散彈武器以應(yīng)對無人機(jī)蜂群攻擊。

以色列反無人機(jī)蜂群技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

以色列的反無人機(jī)蜂群技術(shù)研究主要包括溯源打擊控制終端、接管無人機(jī)控制鏈路以及軟硬殺傷等。溯源式反無人機(jī)系統(tǒng)，可結(jié)合無人機(jī)的飛行路徑以及無線信號的強(qiáng)弱來獲取控制人員的位置信息。EnforceAir反無人機(jī)系統(tǒng)以接管射頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，自動探測、定位和識別目標(biāo)，并接管其控制權(quán)。以色列航空工業(yè)公司推出無人機(jī)警衛(wèi)(Drone-Guard)反無人機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)裝備多款3D雷達(dá)，可探測各種距離范圍無人機(jī)蜂群并實(shí)施干擾，達(dá)到防衛(wèi)反制目的。

我國反無人機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的反無人機(jī)技術(shù)發(fā)展也比較迅速，目前有多家民用公司有比較成熟的武器裝備，如空降兵、安則、華諾星空、數(shù)字鷹等。中國工程物理研究院研發(fā)了國內(nèi)第一套萬瓦級低慢小目標(biāo)激光防御系統(tǒng)。中國電子科技集團(tuán)14所研制的車載反無人機(jī)系統(tǒng)AUDS“蜘蛛網(wǎng)”，將雷達(dá)、光電設(shè)備以及電子干擾設(shè)備高度集成，可自動實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的探測、識別、跟蹤和反制。北斗開放實(shí)驗(yàn)室于2018年5月發(fā)布反無人機(jī)系統(tǒng)ADS2000，可以通過數(shù)據(jù)干擾、信號壓制、欺騙等方式，侵入并接管無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)。軍工領(lǐng)域也在加強(qiáng)對無人機(jī)蜂群自組網(wǎng)通信的反制技術(shù)研究。

反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)模型構(gòu)想

反無人機(jī)蜂群系統(tǒng)模型是根據(jù)當(dāng)前主要反無人機(jī)技術(shù)及做法，探討研究設(shè)計(jì)一套反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)模型。其中包括低空探測雷達(dá)、光電跟蹤、通信鏈路干擾、導(dǎo)航鏈路干擾和硬殺傷武器。反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)應(yīng)該由指揮控制分系統(tǒng)、探測識別分系統(tǒng)和反制分系統(tǒng)組成（詳見圖1）。

反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：

指揮控制功能。設(shè)置雷達(dá)、光電、電磁偵察、硬殺傷等子系統(tǒng)的工作參數(shù)和工作模式的功能，控制并顯示其工作狀態(tài)。

探測識別功能。包括雷達(dá)探測、光電探測和電子偵察探測功能，能夠探測跟蹤目標(biāo)的速度、方位和距離等數(shù)據(jù)，光電設(shè)備能夠全天候探測目標(biāo)，無線電偵測能夠全方位全頻段控守。

反制功能。包括無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路干擾功能、無人機(jī)導(dǎo)航鏈路干擾功能，具有火炮、激光和高功率微波打擊功能。

反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)過程，主要分為系統(tǒng)初始待機(jī)響應(yīng)、探測識別階段、反制處置階段。初始待機(jī)響應(yīng)是指設(shè)備快速啟動自檢、處于待機(jī)工作狀態(tài)；探測識別階段包括目標(biāo)捕獲與跟蹤，識別與定位；反制處置階段包括干擾欺騙和打擊殺傷。作戰(zhàn)過程中按照目標(biāo)大小、距離遠(yuǎn)近、威脅等級劃分處置級別，預(yù)制反制措施，為安全處置預(yù)留時(shí)間。具體作戰(zhàn)過程可見圖2。

反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)戰(zhàn)法運(yùn)用

在指揮層面明確反無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)規(guī)程，明確各子系統(tǒng)所屬軍兵種的編成部署及任務(wù)；統(tǒng)一組織指揮，綜合運(yùn)用各種戰(zhàn)法對無人機(jī)發(fā)射平臺、控制平臺進(jìn)行打擊，對無人機(jī)任務(wù)載荷進(jìn)行破壞，對無人機(jī)信息鏈路進(jìn)行電子干擾壓制和誘騙，軟硬殺傷手段兼施，完成無人機(jī)反制任務(wù)。

統(tǒng)一部署，合理配置陣地

根據(jù)防衛(wèi)區(qū)域地形特點(diǎn)統(tǒng)一部署，防衛(wèi)區(qū)域?yàn)榇笮湍繕?biāo)或目標(biāo)群時(shí)，反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)呈線形或扇形區(qū)域部署（整體部署可見圖3）。采取靠前部署原則，擴(kuò)大防空范圍，由前至后，按照偵、擾、打等多手段結(jié)合共同構(gòu)建多道對空防線，確保盡早盡遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并及時(shí)處置。

對于小型防衛(wèi)區(qū)域采取環(huán)形部署（見圖4）。針對小型防衛(wèi)地域容易受全方位襲擊的特點(diǎn)，結(jié)合裝備作用距離和作戰(zhàn)區(qū)域的地形環(huán)境，將不同裝備圍繞防衛(wèi)目標(biāo)進(jìn)行環(huán)形部署，使各種武器裝備的防衛(wèi)區(qū)域銜接起來，使整個(gè)防衛(wèi)區(qū)形成一個(gè)安全封閉的環(huán)形，重點(diǎn)方向優(yōu)先使用先進(jìn)兵器，增加來襲無人機(jī)蜂群發(fā)現(xiàn)概率和毀殲概率。

先發(fā)制人，打擊控制平臺

無人機(jī)的發(fā)射與控制需要指揮控制平臺支撐，指揮控制平臺是控制接收處理無人機(jī)下傳信息的中心，是其完成任務(wù)的重要保障，運(yùn)用反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)電子偵察子系統(tǒng)準(zhǔn)確捕捉無人機(jī)下行信號，分析判定情報(bào)，先發(fā)制人，對其控制平臺進(jìn)行“點(diǎn)穴”式的精確打擊，致使來襲無人機(jī)失去控制大腦，再采取多種手段進(jìn)行誘捕、繩網(wǎng)攔阻或者擊毀。

針對載荷，激光破壞功能

對于攜帶小型載荷進(jìn)行襲擾的無人機(jī)目標(biāo)，可采取釋放無人機(jī)進(jìn)行對等驅(qū)離反制方式，也可利用強(qiáng)激光對所配備的瞄準(zhǔn)鏡、夜視儀、紅外裝置、激光測距機(jī)以及目標(biāo)指示器、光學(xué)引信等精密光學(xué)元件進(jìn)行致盲，即可達(dá)到反制目的。

電子干擾，壓制鏈路致癱

針對信息鏈路進(jìn)行干擾、壓制和誘騙，電子偵察子系統(tǒng)重點(diǎn)捕捉來襲無人機(jī)蜂群電磁頻率等技術(shù)參數(shù)，鎖定其工作波段，壓制無人機(jī)蜂群與地面控制站之間的通信信道，使其通信鏈路致癱。對無人機(jī)蜂群控制站實(shí)施電子欺騙，模擬其導(dǎo)航信號，接管無人機(jī)蜂群上下行鏈路及蜂群間通信聯(lián)絡(luò)，奪取控制權(quán)，使其導(dǎo)航鏈路致癱。

軟硬兼并，聯(lián)合打擊反制

運(yùn)用反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)，將電子干擾壓制、欺騙奪控等軟殺傷手段和火炮、激光、高功率微波等硬殺傷武器聯(lián)為一體，搭建高、中、低，遠(yuǎn)、中、近相結(jié)合的多層、多道攔截網(wǎng)絡(luò)，一旦發(fā)現(xiàn)入侵無人機(jī)目標(biāo)，各軍兵種密切配合，相互銜接，高效聯(lián)動，充分發(fā)揮各子系統(tǒng)裝備的作戰(zhàn)效能，合力反制來襲無人機(jī)蜂群。

結(jié)束語

戰(zhàn)爭中無人機(jī)運(yùn)用實(shí)例逐漸增加，應(yīng)對成體系、大批次、多樣化的無人機(jī)蜂群攻擊難度加大，我們在注重反無人機(jī)理論研究的同時(shí)，更應(yīng)重視如何將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，加大研究探索反無人機(jī)蜂群武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)運(yùn)用力度，尤其是針對防衛(wèi)地域的防空，在系統(tǒng)部署、作戰(zhàn)運(yùn)用、戰(zhàn)法創(chuàng)新方面積極實(shí)踐，形成更加有效的反無人機(jī)蜂群武器裝備體系。