美陸軍大力發(fā)展反無人機激光武器

2024年，美國反無人機激光武器系統(tǒng)LOCUST（譯為“蝗蟲”）的部署取得重大進(jìn)展。美陸軍在海外部署了兩套該系統(tǒng)，并將其與多型武器、傳感器裝配至新型斯特瑞克（Stryker）8×8裝甲車，形成裝甲車載反無人機定向能（C-UAS DE）系統(tǒng)樣機。上述動態(tài)顯示，美軍正在不斷加強其防空反無分層防御能力，通過激光武器等定向能武器與常規(guī)武器的聯(lián)合作戰(zhàn)，形成軟/硬兼施、多重毀傷的戰(zhàn)術(shù)抗擊方式，是未來現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的重要作戰(zhàn)樣式。LOCUST激光武器系統(tǒng)的海外部署，標(biāo)志著美軍定向能防空系統(tǒng)正式步入實戰(zhàn)部署的新紀(jì)元。

研發(fā)背景

隨著無人機技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的廣泛應(yīng)用，無人機所帶來的安全威脅日益增長。在海外戰(zhàn)場上，敵方通過無人機偵察、攻擊等多種方式，對美及其盟友構(gòu)成嚴(yán)重威脅，尤其是在烏克蘭持續(xù)的戰(zhàn)事中，沖突雙方經(jīng)常使用不同級別的無人機，這導(dǎo)致對新型和改進(jìn)型無人機的需求激增，摧毀或擾亂無人空中威脅、保護坦克和其他裝甲車免受無人機攻擊的需求變得尤為明顯。LOCUST激光武器系統(tǒng)具備快速響應(yīng)、高效打擊的能力，可有效應(yīng)對戰(zhàn)場上日益增長的無人機系統(tǒng)威脅，降低作戰(zhàn)成本，為地面裝備和作戰(zhàn)人員提供高度機動保護。美國希望通過在海外部署先進(jìn)的激光武器系統(tǒng)，展示其軍事技術(shù)實力，鞏固其在反無人機市場的領(lǐng)導(dǎo)者地位，為客戶提供可靠的反無人機替代方案。

LOCUST系統(tǒng)介紹

作為托盤化高能激光（P-HEL）系統(tǒng)的佼佼者，BlueHalo公司自2022年開始，對LOCUST激光武器系統(tǒng)進(jìn)行了積極探索與測試。2024年4月，美陸軍披露在海外（未公開地點）部署了兩套LOCUST激光武器系統(tǒng)，以檢驗其實戰(zhàn)效能。2024年10月14日，美國萊昂納多DRS公司和BlueHalo公司公布了斯特瑞克8×8裝甲車載反無人機定向能系統(tǒng)樣機，該樣機由7家合作伙伴聯(lián)合研制，配裝了多種武器系統(tǒng)，包括激光武器、激光制導(dǎo)70毫米火箭、30毫米自動加農(nóng)炮以及各種雷達(dá)和傳感器，是一款集偵察、監(jiān)視和打擊于一體的多功能毀傷系統(tǒng)。此后兩家公司對C-UAS DE Stryker進(jìn)行了實彈演示，成功地壓制了1－3類無人機目標(biāo)。

作戰(zhàn)使命 LOCUST激光武器系統(tǒng)是LOCUST系統(tǒng)的一個重要組成部分。LOCUST系統(tǒng)是專門為應(yīng)對反無人機任務(wù)而設(shè)計，重點放在1類和2類無人機上，支持毀傷/非毀傷任務(wù)，可以實施硬殺傷、摧毀威脅，也可以向操作員和數(shù)據(jù)使用者提供高度準(zhǔn)確的慣性定位數(shù)據(jù)。基于這樣廣泛的工作能力，LOCUST系統(tǒng)還可處理常見的次要任務(wù)，如反情報、監(jiān)視、偵察（ISR）或武器管理。在這種情況下，LOCUST系統(tǒng)被用作其他指揮和控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息獲取源。LOCUST系統(tǒng)是具有多種傳感功能的產(chǎn)品，包含射頻、紅外、可見光傳感器，結(jié)合多個效應(yīng)器，可以提供全面降低威脅的能力。在完整配置中，該系統(tǒng)具有有源/無源射頻傳感器、有源/無源成像能力，可將高能激光器與智能寬帶干擾機結(jié)合。同時，該系統(tǒng)還具有根據(jù)任務(wù)及需求進(jìn)行增配或減配的功能。

LOCUST系統(tǒng)能夠在早期準(zhǔn)確地探測無人機威脅，并使用多種手段降低這些威脅，為關(guān)鍵資產(chǎn)或部隊提供分層防御。射頻（RF）跟蹤器和效應(yīng)器系統(tǒng)是一個集成組件，由寬帶定向儀、無人機（UAS）3D探測雷達(dá)和ATA（BlueHalo下屬公司）電子攻擊天線組成，能夠探測主動輻射威脅（如廣播C3信號等）和靜默威脅（如GPS或慣性制導(dǎo)等，不會發(fā)出信號）。激光武器系統(tǒng)包含LOCUST光學(xué)探測傳感組件及支持高能激光武器的所有器件。LOCUST系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)賦能系統(tǒng)，能夠在戰(zhàn)術(shù)操作中心等終端執(zhí)行遠(yuǎn)程操作，并且可以從C2（命令與控制）網(wǎng)絡(luò)中的其他傳感器接收提示，將威脅位置數(shù)據(jù)發(fā)布給網(wǎng)絡(luò)上的操作員和數(shù)據(jù)用戶。LOCUST系統(tǒng)可以為不具備本地探測能力或不具備數(shù)據(jù)探測能力的其他效應(yīng)器成倍賦能。

LOCUST激光武器系統(tǒng)相關(guān)情況

系統(tǒng)配置 LOCUST激光武器系統(tǒng)采用托盤式設(shè)計，由兩部分組成，左側(cè)是激光器，右側(cè)是跟蹤系統(tǒng)。內(nèi)置的人工智能程序可以鎖定1.61千米外的無人機。該系統(tǒng)將精密光學(xué)和激光硬件與先進(jìn)的軟件、人工智能和處理技術(shù)相結(jié)合，可識別、跟蹤及利用高能激光攻擊目標(biāo)，目前已成功交付2套并投入運營。系統(tǒng)內(nèi)置的單元包括光束控制、瞄準(zhǔn)、電源、散熱和安全等系統(tǒng)，由先進(jìn)的轉(zhuǎn)臺光電跟蹤系統(tǒng)、ISR裝置、激光測距儀和目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)等組成，其配置還包括高功率激光器、多攝像頭有效載荷、人工智能瞄準(zhǔn)器以及雷達(dá)和監(jiān)視模塊等。它利用多攝像頭有效載荷系統(tǒng)提供寬闊的視野，以擴大防御范圍，是一款兼具機動性和快速部署能力的獨立系統(tǒng)，可以在叉車、皮卡車或用戶平臺等上輕松安裝，由獨立的電源管理系統(tǒng)供電。LOCUST激光武器系統(tǒng)優(yōu)勢在于該系統(tǒng)在設(shè)計和架構(gòu)上采用了模塊化，可以輕松定制以滿足不同的客戶任務(wù)需求，為近程防空提供了一種經(jīng)濟實惠的激光武器，具有可輕松更換組件、易維護和最短停機時間的特點。此外，該系統(tǒng)還提供了一個基于網(wǎng)絡(luò)的單一操作界面，帶有Xbox游戲控件，非常適合作戰(zhàn)人員使用。該系統(tǒng)包括一個綜合檢查表，可有效指導(dǎo)設(shè)置，并在通電后15分鐘內(nèi)使武器處于“熱”狀態(tài)。

設(shè)計特色 LOCUST激光武器系統(tǒng)旨在以人工智能技術(shù)實現(xiàn)即時識別并消除無人機威脅。其設(shè)計特色如下：一是高功率激光技術(shù)，能夠產(chǎn)生強大的激光束，輕松穿透金屬目標(biāo)，實現(xiàn)對無人機的有效打擊；二是多攝像頭有效載荷系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供廣闊的視野，使系統(tǒng)能夠在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中快速發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)；三是先進(jìn)的跟瞄系統(tǒng)、ISR裝置、激光測距儀，這些系統(tǒng)的結(jié)合使LOCUST激光武器系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)跟蹤目標(biāo)，提高打擊精度；四是可伸縮桅桿和符合463L標(biāo)準(zhǔn)的托盤設(shè)計，這種設(shè)計便于移動，使系統(tǒng)能夠快速部署到不同的戰(zhàn)場位置；五是與人工智能技術(shù)相結(jié)合，能夠接收輸入的傳感器數(shù)據(jù)，快速分析、組織數(shù)據(jù)和識別目標(biāo)，大大提高了反無人機技術(shù)的速度和識別能力，還可根據(jù)特定目標(biāo)“調(diào)整”激光功率，確定最佳解決方案和效應(yīng)器；六是“即插即用”傳感器架構(gòu)，具有多種傳感器類型和探測頻段，可在高密度威脅環(huán)境中實現(xiàn)敏捷的目標(biāo)切換，有助于早期目標(biāo)識別和跟蹤打擊；七是優(yōu)化的操作員控制界面，直接采用游戲手柄控制，最大限度地減少了培訓(xùn)時間，提高了操作員的成功率。

LOCUST激光武器系統(tǒng)參數(shù)及主要特性

主要優(yōu)勢 LOCUST激光武器系統(tǒng)已被部署，并通過試驗驗證了其具有致命性和可靠性。它結(jié)合了先進(jìn)的人工智能技術(shù)，通過端到端的直接交戰(zhàn)設(shè)計，能夠跟蹤、識別并殺傷目標(biāo)，增強定向能“殺傷鏈”。與傳統(tǒng)的反無人機系統(tǒng)相比，LOCUST激光武器系統(tǒng)具有以下幾個主要優(yōu)勢。

第一，無限彈夾深度和更具成本效益。LOCUST激光武器系統(tǒng)作為一種激光武器，與傳統(tǒng)的動能武器相比，具有接近無限的“彈夾深度”，減少了對傳統(tǒng)彈藥的依賴，降低了攔截成本，無論是短期還是長期。

第二，高精準(zhǔn)度和低單次射擊成本。LOCUST激光武器系統(tǒng)能夠?qū)π⌒涂罩心繕?biāo)進(jìn)行高精準(zhǔn)度瞄準(zhǔn)與高能激光攻擊，可對目標(biāo)造成足夠的熱損傷，使其失效或摧毀目標(biāo)，且單次射擊成本低，這使得該系統(tǒng)成為對付無人機的理想選擇。

第三，快速部署和高機動性。LOCUST激光武器系統(tǒng)設(shè)計用于快速部署，能夠在15分鐘內(nèi)完成操作準(zhǔn)備，并且具有高度的運輸性，可以使用叉車、皮卡車或其他平臺輕松移動。

第四，模塊化和易于維護。LOCUST激光武器系統(tǒng)包含模塊化子組件，便于快速更換，支持最小化停機時間，以最大化操作的可用性。

第五，操作簡便。LOCUST激光武器系統(tǒng)提供了基于網(wǎng)絡(luò)的單一操作員界面，帶有Xbox游戲控制器，這種控制器對現(xiàn)代士兵而言非常簡單，減少了訓(xùn)練需求。

第六，傳感器先進(jìn)和跟蹤能力強。LOCUST激光武器系統(tǒng)具有“即插即用”的傳感器不可知架構(gòu)，能夠與多種類型的傳感器配合使用，具有多目標(biāo)紅外搜索和跟蹤模式，能夠在高密度威脅環(huán)境中靈活切換目標(biāo)。

第七，集成雷達(dá)和效應(yīng)器。LOCUST激光武器系統(tǒng)可以集成雷達(dá)和監(jiān)視模塊，安裝在可伸縮的桅桿上，固定在符合463L標(biāo)準(zhǔn)的托盤上，便于移動?？啥ㄖ频挠行лd荷包括多功能四頻電子攻擊（EA）系統(tǒng)，可提供360°覆蓋，支持反無人機操作、防空和敵火探測。

第八，減少后勤負(fù)擔(dān)。由于使用電能，LOCUST激光武器系統(tǒng)無需動能彈藥供應(yīng)，減少了傳統(tǒng)的彈藥供應(yīng)后勤負(fù)擔(dān)和成本。

作戰(zhàn)流程 LOCUST激光武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)流程如下：一是通過多攝像頭有效載荷系統(tǒng)、雷達(dá)和監(jiān)視模塊等傳感器提供的寬視野和多個探測頻段，對周圍環(huán)境進(jìn)行全方位偵察和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)來襲無人機等目標(biāo)；二是當(dāng)傳感器探測到目標(biāo)后，系統(tǒng)利用先進(jìn)的轉(zhuǎn)臺光電跟蹤系統(tǒng)、ISR裝置、激光測距儀和目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行精跟蹤；三是人工智能瞄準(zhǔn)系統(tǒng)會對接收到的傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速分析和處理，識別相關(guān)目標(biāo)，并以比人類快得多的速度確定相應(yīng)的最佳解決方案、效應(yīng)器或“對策”；四是高功率激光束聚焦在目標(biāo)表面，使目標(biāo)材料迅速升溫、熔化甚至汽化，從而對目標(biāo)造成結(jié)構(gòu)性破壞。在整個作戰(zhàn)過程中，系統(tǒng)可以在極短的時間內(nèi)依次對多個目標(biāo)進(jìn)行照射，提高作戰(zhàn)效率。

作戰(zhàn)效能 在測試及試驗中，LOCUST激光武器系統(tǒng)表現(xiàn)出了顯著的作戰(zhàn)效能。第一，該系統(tǒng)能夠快速有效地打擊來襲的無人機等目標(biāo)，尤其是在應(yīng)對敵方無人機蜂群時，LOCUST激光武器系統(tǒng)可以在極短的時間內(nèi)依次對目標(biāo)進(jìn)行照射，使其失效，墜落地面。相較于傳統(tǒng)的防空導(dǎo)彈，激光武器只要有充足的能源供應(yīng)，理論上可以進(jìn)行多次射擊，可極大地降低作戰(zhàn)成本。第二，LOCUST激光武器系統(tǒng)先進(jìn)的跟蹤和瞄準(zhǔn)系統(tǒng)能夠確保激光束精確地命中目標(biāo)，避免了傳統(tǒng)武器可能造成的附帶損傷。此外，該系統(tǒng)的部署還可以提高美陸軍在海外戰(zhàn)場上的防空能力，為地面作戰(zhàn)人員提供更加安全的作戰(zhàn)環(huán)境。

結(jié)語

人工智能等多技術(shù)的綜合運用，進(jìn)一步提升作戰(zhàn)效能。LOCUST激光武器系統(tǒng)的成功部署，離不開卓越的技術(shù)性能。先進(jìn)的跟蹤與瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、人工智能瞄準(zhǔn)技術(shù)以及“即插即用”傳感器架構(gòu)等的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能和智能化水平。這些技術(shù)的融合，使得LOCUST系統(tǒng)能夠在極短的時間內(nèi)對多個目標(biāo)進(jìn)行精確打擊，大大降低了作戰(zhàn)成本，提高了作戰(zhàn)效能。其中，人工智能瞄準(zhǔn)技術(shù)是最重要的因素，尤其是在無人機防御方面，具有人工智能的系統(tǒng)通過接收輸入的傳感器數(shù)據(jù)，以遠(yuǎn)超人類的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和目標(biāo)識別，在幾秒鐘內(nèi)就可確定最佳解決方案，并向指揮官“推薦”。如果威脅數(shù)據(jù)同時通過光電/紅外（EO/IR）攝像機、雷達(dá)系統(tǒng)、激光光學(xué)系統(tǒng)或其他傳感器輸入，則人工智能系統(tǒng)能夠?qū)⑺槠男畔⒔M織、分析和處理成支持對抗措施的綜合圖像，這有助于根據(jù)特定情況“調(diào)整”激光功率。

定向能武器與常規(guī)武器的聯(lián)合作戰(zhàn)，將成為未來戰(zhàn)場的新模式。隨著定向能武器的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)戰(zhàn)爭形態(tài)正在發(fā)生深刻變革。激光武器與火箭、火炮、機槍等多型武器搭載在裝甲車上，形成一個集偵察、監(jiān)視和打擊于一體的多功能反無人機系統(tǒng)，這將開啟反無人機及其蜂群的新方式。LOCUST系統(tǒng)有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如海上作戰(zhàn)等，為提升美軍的戰(zhàn)斗力注入新活力。

托盤化武器的設(shè)計，為實施遠(yuǎn)程機動防御提供新思路。包括激光武器在內(nèi)的LOCUST系統(tǒng)位于標(biāo)準(zhǔn)托盤的頂部，可以很容易地安裝到固定地點，或裝載在皮卡車等后部，從而支持移動操作。由于該系統(tǒng)是模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行定制，運載平臺也易于改裝。通過與人工智能技術(shù)相結(jié)合，該系統(tǒng)可實施遠(yuǎn)程機動防御，有望成為未來戰(zhàn)場的新利器。

責(zé)任編輯：王美穎