反无人机作战:全球攻防新战场

来源:中国国防报

作者:王照瑞

近年来,无人机在全球多场地区冲突中频繁现身,成为战场上的“新宠”。从引导炮火精确打击目标,到携带炸弹对重要设施发动突然袭击,无人机的身影无处不在。与此同时,无人机带来的安全威胁日益凸显,反无人机作战逐渐成为全球攻防的新战场。

激光武器反无人机示意图。

无人机发展现状及威胁

近年来,无人机技术和产业规模呈现爆发式增长。在军事领域,无人机凭借体积小、机动性强、隐蔽性好等特点,被广泛应用于侦察、监视、攻击等任务。在民用领域,无人机同样发挥着重要作用。一些物流企业尝试使用无人机进行快递配送,提高配送效率。无人机还可用于农田测绘、病虫害监测和农药喷洒,提升农业生产的精准度和效率。据国际无人机系统协会报告,2025年全球无人机市场规模预计突破1000亿美元,充分显示了无人机市场的巨大潜力和发展趋势。

随着无人机的普及,其潜在威胁也日益凸显。小型无人机可以轻松携带爆炸物,对重要设施和人员发动突然袭击,造成严重的人员伤亡和财产损失。此外,无人机还可能被用于非法拍摄、窃取情报等活动,对个人隐私和国家安全构成严重威胁。据统计,仅2023年全球发生针对重要设施的无人机入侵事件较前一年增长近70%。这些数据表明无人机威胁正不断升级,已经成为全球安全面临的重要挑战之一。

面对无人机带来的安全威胁,传统的防空手段显得力不从心。雷达、导弹防御系统等传统防空设备在应对小型、低空、慢速飞行的无人机时存在诸多局限性。为了有效应对无人机威胁,反无人机技术应运而生并迅速发展。

两类反无人机技术介绍

雷达是另一种常用的无人机探测技术。目前大多数反无人机系统使用2D或3D雷达精确探测和定位无人机。2D雷达可以探测大多数类型的无人机,但不能提供关于目标高度的信息。3D雷达可以提供关键的高度信息,还可以精确指示干扰器对准无人机。另外,还有有源电子扫描阵列(AESA)雷达。这种雷达的工作模式像人眼,可以从一个角落扫描到另一个角落观察整个图像。与之相对应的是多输入多输出(MIMO)雷达,其工作模式像苍蝇眼,不需要通过扫描即可获得整个图像。这种雷达具备较高的刷新率,大大改善了对无人机(包括蜂群)的探测和跟踪效果。不过,由于无人机在低空飞行,飞行速度慢且雷达散射截面小,以上雷达传感器很难区分无人机与噪声和杂波。

声学传感器可以探测到无人机发出的声音并计算其方向,比射频分析仪更具优势。它们可以探测到电磁频谱近场范围内的任何无人机,包括不依赖无线电波的自主无人机,但易受环境噪声干扰,在嘈杂的环境中,其探测精度会受到影响。

无人机反制技术包括通信/导航系统干扰、信号入侵、空中拦截与地面火力打击、激光武器等。通信/导航系统干扰是通过实施电子干扰,使无人机机载探测设备及数据传输与处理受到影响甚至失灵。这种反无人机手段对于小型侦察无人机尤为有效,但需要准确掌握无人机的通信频段和信号特征,否则难以达到预期的干扰效果。

信号入侵。高度智能化的无人系统往往接入计算机网络,这为破解其关键密码或协议创造了机会。另外,无人机的控制站计算机往往防护不严密,使用键盘记录器之类的木马软件就可以截获无人机操作规律,分析出有用的信息。通过信号入侵反制无人机需要具备较高的技术水平和专业知识,并且需要对无人机的网络架构和通信协议有深入了解。

空中拦截/地面火力打击。无人机飞行路线一般为预先规划,更改航迹需要一定时间,加上多数侦察型无人机飞行速度慢,这些缺陷使其容易受到有人机或地面小型武器的攻击。一旦发现来袭无人机,可由航空兵地面部队和海军舰艇防空兵力共同反击,严密协同,合理安排打击次序,给来袭无人机以毁灭性打击。不过,这种反制方式可能会对周边环境造成一定的破坏,不宜在城市等人口密集地区使用。

激光武器。激光武器具有快速、灵活、抗电磁干扰和成本低等优点,其原理是利用高能激光束对目标进行照射,通过热能效应破坏无人机的关键部件,使无人机失效或坠毁。然而,激光武器受天气影响较大,在大雾、大雨等恶劣天气条件下,其射程和威力会受到明显影响。

反无人机技术应用场景

在军事冲突中,反无人机技术对于保护军事设施、部队安全和确保作战行动顺利进行至关重要。在战场上,无人机可以携带武器对敌方目标进行攻击,也可以进行侦察和监视,为己方提供情报支持。因此,反无人机技术的应用可以有效降低敌方无人机对己方造成的威胁。在叙利亚战争中,俄罗斯军队曾广泛运用反无人机技术,通过部署多种反无人机系统,拦截和摧毁了大量敌方无人机,保护了己方军事设施和人员的安全。另外,在军事演习中反无人机技术也成为重要的演练课目。俄军自2019年起,所有的重大军事演习均包括反无人机课目,通过演习不断检验和提升反无人机作战能力。

在民用领域,反无人机技术同样具有重要应用。民用机场是无人机威胁的重点防范区域,无人机一旦闯入机场空域,可能与民航客机发生碰撞,引发航空事故。因此机场需要采取有效的反无人机措施,确保飞行安全。另外,在举办大型体育赛事、演唱会等活动时,无人机可能被用于实施恐怖袭击、非法拍摄等。为保障活动顺利进行,需要使用反无人机技术对活动现场和周边空域进行管控。2022年卡塔尔世界杯足球赛期间,安保公司将便携式“无人机猎手”系统部署至多个体育场,有效防范了无人机可能带来的安全威胁。

此外,核电站、水电站、石油化工设施等重要基础设施进行反无人机防护至关重要。通过部署反无人机系统,可以实时监测周边空域,及时发现和拦截可疑无人机,确保重要基础设施的安全。

未来挑战与发展趋势

随着无人机技术不断发展,新型无人机具备更强的隐身性能、抗干扰能力和自主飞行能力,这给反无人机技术带来更大挑战。例如,有的无人机采用先进的隐身材料和设计,降低了雷达反射截面,使得传统的雷达探测设备难以发现。有的无人机配备抗干扰通信系统,能够在受到干扰的情况下继续保持飞行和通信。为了应对这些挑战,反无人机技术需要不断升级,提高探测和反制能力。

随着技术的不断进步,反无人机技术将朝着以下方向发展。

便携化提升。为满足不同场景下的反无人机需求,反无人机装备将朝着便携化和机动性提升的方向发展。便携式反无人机设备可以方便地部署在各种场所,如机场、重要基础设施周边等,随时应对无人机威胁。此外,车载、舰载和机载反无人机系统将不断提高机动性,能够快速响应并到达指定区域,对无人机进行拦截和摧毁。

反无人机技术作为应对无人机安全威胁的重要手段,在全球范围内得到广泛的关注和发展。多国通过不断研发和应用反无人机技术,提高自身的安全防御能力。然而,反无人机技术在发展过程中仍面临诸多挑战,需要国际社会加强合作与交流,制定相关规则和标准,推动反无人机技术的健康发展。随着技术的不断进步,反无人机技术将在未来的安全防御中发挥更加重要的作用,为维护国家安全、社会稳定和人民生命财产安全提供保障。

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