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無人駕駛航空器,也就是大家常說的無人機(jī),是指沒有機(jī)載駕駛員、自備動(dòng)力系統(tǒng)的航空器,包括有飛控的無人機(jī)也包括手動(dòng)操作的航模。在今年4月國(guó)務(wù)院、中央軍委公布的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》中,進(jìn)一步將無人機(jī)規(guī)范劃分為5種類型:微型、輕型、小型、中型及大型。
近年來,隨著無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,特別是“微輕小”無人機(jī)的大規(guī)模使用給很多國(guó)家和地區(qū)帶來了潛在的安全威脅。如2018年1月,13架裝有爆炸物的無人機(jī)襲擊了多個(gè)俄軍駐敘的基地目標(biāo);2018年8月,2架分別攜帶1kgC4炸藥的無人機(jī)對(duì)正在演講的委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)馬杜羅進(jìn)行襲擊;2018年11月,沙特王室在也門前線陣地遭遇胡塞多架滿載導(dǎo)彈的無人機(jī)襲擊;2020年9至11月,阿塞拜疆和亞美尼亞就納卡地區(qū)的歸屬問題爆發(fā)武裝沖突,首次將無人機(jī)作為主戰(zhàn)裝備。無人機(jī)成為主導(dǎo)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程、決定戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵要素,對(duì)戰(zhàn)局走向發(fā)揮了重要作用。加之近期俄烏沖突,雙方愈演愈烈的無人機(jī)攻防作戰(zhàn),“微輕小”無人機(jī)防御反制技術(shù)已逐漸成為空中防御體系中迫切需要且不可或缺的組成部分,其反制裝備及技術(shù)發(fā)展也越來越受到關(guān)注和重視。
一、“微輕小”無人機(jī)的特點(diǎn)及主要威脅
隨著自主組網(wǎng)技術(shù)、任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及載荷小型化的快速發(fā)展,無人機(jī)增強(qiáng)了其態(tài)勢(shì)感知能力和抗干擾能力,使其能夠高效協(xié)同執(zhí)行任務(wù),同時(shí)具備靈活機(jī)動(dòng)性高、抗毀傷能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。其中“微輕小”無人機(jī)因具有操作簡(jiǎn)單、飛行速度低、體積小、成本低廉、可搭載載荷等特點(diǎn),成為當(dāng)前的主流無人機(jī)。隨著攻擊目標(biāo)、攻擊手段、攻擊載體的復(fù)雜化以及攻擊動(dòng)機(jī)的大規(guī)模殺傷化,無人機(jī)不僅能夠遂行目標(biāo)探測(cè)偵察、協(xié)同火力打擊等威脅任務(wù),還大大增加了隱蔽性和危害性。
“微輕小”無人機(jī)還可通過搭載雷達(dá)、光電及紅外傳感器、拍攝載荷、通信中繼載荷等,對(duì)重點(diǎn)區(qū)域及敏感場(chǎng)所進(jìn)行偷拍攝像和測(cè)繪拍照,獲取保密信息。通過裝載武器、有毒化學(xué)物質(zhì)和爆炸物,進(jìn)行火力攻擊、恐怖襲擊及自殺式打擊,造成人員傷亡及軍事目標(biāo)摧毀。結(jié)合“微輕小”無人機(jī)的特點(diǎn),分析出無人機(jī)反制難點(diǎn)主要為以下四點(diǎn)。
1.機(jī)身體積小、材料偏向非金屬,隨著復(fù)合及隱身化技術(shù)材料的發(fā)展,造成針對(duì)探測(cè)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別預(yù)警的難度增加。
2.無人機(jī)技術(shù)的獲取門檻降低,使得恐怖分子利用無人機(jī)實(shí)施恐怖襲擊的幾率不斷增大。
3.無人機(jī)攻擊和防護(hù)的能力提升,以及靈活機(jī)動(dòng)性能的提高,造成無人機(jī)處置難度增大。
4.無人機(jī)搭載載荷的多樣化發(fā)展,造成未來戰(zhàn)爭(zhēng)面臨抵近偵察、電子干擾、火力引導(dǎo)、自殺式攻擊等威脅。
二、典型場(chǎng)景下“微輕小”無人機(jī)反制需求
隨著“微輕小”無人機(jī)技術(shù)日趨成熟和性能日益完善,應(yīng)用形式逐漸由保障性向攻擊性轉(zhuǎn)變,應(yīng)用手段和應(yīng)用體系發(fā)生了重大變革,已經(jīng)成為重要人物、重要場(chǎng)館、重要活動(dòng)保障中極具強(qiáng)破壞力的空中威脅。
軍事領(lǐng)域場(chǎng)景中,由于“微輕小”無人機(jī)具有發(fā)現(xiàn)難、攻擊形式與手段多樣、攻擊時(shí)間地點(diǎn)突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn),能夠執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)偵察、協(xié)同打擊、自殺式打擊等任務(wù),故反制裝備著重需要提升預(yù)警監(jiān)視能力和綜合對(duì)抗能力。這要求反制裝備首先能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的探測(cè)發(fā)現(xiàn)目標(biāo),形成對(duì)目標(biāo)的預(yù)警與識(shí)別能力,其次能夠無附帶損傷的處置目標(biāo),形成精準(zhǔn)打擊、高效毀傷的對(duì)抗處置能力。
在非軍事作戰(zhàn)場(chǎng)景中,由于“微輕小”無人機(jī)具有體積小、低空飛行、隱蔽性強(qiáng)、成本低廉、可搭載多類載荷等特點(diǎn),故反制裝備著重提高對(duì)“微輕小”無人機(jī)的探測(cè)能力和高效精準(zhǔn)的處置能力。這要求反制裝備能夠進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)跟蹤、快速的識(shí)別定位、準(zhǔn)確的干擾欺騙,以及安全且精準(zhǔn)的拒止。特別需要注意的是,在人員聚集或流動(dòng)性強(qiáng)的環(huán)境中,反制的前提一定是保證安全。
三、“微輕小”無人機(jī)反制技術(shù)手段及不足
無人機(jī)反制技術(shù)是為保護(hù)重要人員、重要空地區(qū)域?qū)Ψ欠ㄈ肭值臒o人機(jī)進(jìn)行控制的技術(shù)。當(dāng)前,“微輕小”無人機(jī)反制領(lǐng)域已有諸多基于不同原理的反制技術(shù),根據(jù)其作用形式的不同大致可分類為雷達(dá)探測(cè)、無線電監(jiān)測(cè)、光電追蹤、信號(hào)干擾、導(dǎo)航誘騙等幾大類。國(guó)外反無人機(jī)系統(tǒng)研發(fā)起步較早,已形成一些面向市場(chǎng)的產(chǎn)品,如英國(guó)Blighter公司開發(fā)完成的“AUDS”系統(tǒng),該系統(tǒng)采用雷達(dá)、光學(xué)、電磁干擾等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑目標(biāo)的監(jiān)控跟蹤以及反制。美國(guó)Battelle公司研制的“DroneDefender”反無人機(jī)槍,利用電磁干擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑無人機(jī)的驅(qū)離。Dedrone公司開發(fā)的“DroneTracker”系統(tǒng)結(jié)合了光學(xué)、紅外、聲音等目標(biāo)探測(cè)識(shí)別手段。
國(guó)內(nèi)反無人機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)投入市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)了行業(yè)應(yīng)用,但還存在不同程度的局限性,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是探測(cè)數(shù)據(jù)信息少,多探測(cè)源數(shù)據(jù)未有效融合;二是反制系統(tǒng)和裝備大多適用于較簡(jiǎn)單的陸地環(huán)境,針對(duì)于海上空曠、大范圍、遠(yuǎn)距離、海雜波干擾、城市等復(fù)雜環(huán)境下的探測(cè)手段還不夠成熟。其主要表現(xiàn)在對(duì)復(fù)雜地形或強(qiáng)雜波環(huán)境中的探測(cè)跟蹤及目標(biāo)識(shí)別困難,電磁環(huán)境中的干擾阻斷效果欠佳及欺騙控制難度較大。
雷達(dá)探測(cè)對(duì)于遠(yuǎn)距離探測(cè)、軌跡跟蹤等方面具有優(yōu)勢(shì),但對(duì)懸停或低速飛行的目標(biāo)探測(cè)難度大,易受背景雜波及復(fù)雜環(huán)境影響,導(dǎo)致虛警率較高。光電探測(cè)可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的高精度跟蹤,進(jìn)行精確引導(dǎo)打擊,但易受惡劣天氣的影響導(dǎo)致其主動(dòng)搜索能力差,需要其他手段提供位置信息引導(dǎo)。無線電探測(cè)能夠識(shí)別無人機(jī)機(jī)型且隱蔽性好,但受電磁環(huán)境影響較大,在城市環(huán)境中使用局限性高且無法監(jiān)測(cè)處于無線電“靜默”狀態(tài)的無人機(jī)。