現(xiàn)有的反無人機(jī)技術(shù)包括:探測跟蹤預(yù)警技術(shù)、毀傷技術(shù)、干擾技術(shù)、偽裝欺騙技術(shù)。探測跟蹤預(yù)警技術(shù)通過運(yùn)用地面目視偵察裝備、雷達(dá)、預(yù)警飛機(jī)、衛(wèi)星等,實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的及時(shí)預(yù)警、探測、跟蹤,為后續(xù)的反無人機(jī)作戰(zhàn)提供信息情報(bào)支援。毀傷技術(shù)通過運(yùn)用導(dǎo)彈、激光、微波等方式,摧毀無人機(jī)。干擾技術(shù)主要包括光電對抗技術(shù)、控制信息干擾技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈干擾技術(shù)等,通過對無人機(jī)實(shí)施有效干擾,使無人機(jī)的自動駕駛與控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等失效,從而削弱無人機(jī)作戰(zhàn)能力甚至摧毀無人機(jī);偽裝欺騙技術(shù)主要包括光學(xué)、紅外、聲學(xué)、電子偽裝欺騙技術(shù)等,通過對己方目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)偽裝,降低對方無人機(jī)的監(jiān)視偵察效率和效果,進(jìn)而降低無人機(jī)的作戰(zhàn)效能。
二、國外反無人機(jī)技術(shù)發(fā)展
1.美國
美國陸軍基于反火箭、火炮和迫擊炮(C-RAM)的“擴(kuò)展區(qū)域防御與生存能力”(EAPS)項(xiàng)目,也在推進(jìn)反無人機(jī)系統(tǒng)的研究,主要依靠50毫米加農(nóng)炮發(fā)射指令制導(dǎo)的炮彈攻擊無人機(jī),利用精確追蹤雷達(dá)、射頻收發(fā)系統(tǒng)、火控計(jì)算機(jī)實(shí)施瞄準(zhǔn)和彈道控制。EAPS項(xiàng)目于2015年成功進(jìn)行了2次反無人機(jī)試驗(yàn)。首次試驗(yàn)成功攔截了一架巡航無人機(jī),第二次試驗(yàn)采用改進(jìn)的火控系統(tǒng),提高了攔截距離,成功攔截了2架無人機(jī)。試驗(yàn)表明,EAPS項(xiàng)目所采用的火炮技術(shù)已具備反無人機(jī)能力,一旦陸軍及海軍需求,便可進(jìn)入生產(chǎn)部署階段。但為節(jié)省成本,軍方目前更傾向于開發(fā)以槍擊為主要手段的系統(tǒng)。
波音公司研發(fā)了“緊湊型激光武器系統(tǒng)”(CLWS)對抗無人機(jī)。該系統(tǒng)可通過中波紅外傳感器在40千米的范圍內(nèi)識別、追蹤地面和空中目標(biāo),激光器可在37千米的范圍瞄準(zhǔn)目標(biāo)。系統(tǒng)構(gòu)成簡單、便攜,可在15分鐘內(nèi)組裝完畢,系統(tǒng)質(zhì)量約為295千克,輸出功率高達(dá)10千瓦,并可根據(jù)任務(wù)需要調(diào)節(jié)輸出功率,用Xbox 360游戲機(jī)手柄和一臺筆記本電腦控制。2015年8月,波音公司演示了“緊湊型激光武器系統(tǒng)”的反無人機(jī)能力,該系統(tǒng)利用2千瓦的激光束照射無人機(jī)尾部10~15秒之后,成功將其擊落。波音公司希望該系統(tǒng)可在未來一兩年內(nèi)投入市場。
黑睿技術(shù)公司研發(fā)了應(yīng)用人工智能的反無人機(jī)系統(tǒng)——UAVX。該系統(tǒng)使用多種技術(shù)探測、識別、跟蹤無人機(jī),通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)進(jìn)行自動分類,降低誤警率。UAVX包括15~100mm連續(xù)變焦紅外攝像機(jī)、36倍變焦攝像機(jī)、探測距離500米的小型監(jiān)視雷達(dá)、控制計(jì)算機(jī)。UAVX系統(tǒng)的工作流程主要包括探測、情報(bào)、分類、警告,首先使用小型監(jiān)視雷達(dá)探測500米范圍內(nèi)的中型無人機(jī),一旦有目標(biāo)進(jìn)入探測范圍,系統(tǒng)可產(chǎn)生數(shù)百個(gè)雷達(dá)反射數(shù)據(jù)樣本;UAVX系統(tǒng)將目標(biāo)特性與數(shù)據(jù)庫中數(shù)千種預(yù)先存儲的常見無人機(jī)類型進(jìn)行比對,每一次交互的數(shù)據(jù)都會保存下來;探測到無人機(jī)后,由攝像機(jī)組成的遠(yuǎn)程視頻跟蹤器則指向無人機(jī)并對其進(jìn)行精確跟蹤,能對無人機(jī)及其載荷進(jìn)行放大檢查;與此同時(shí),系統(tǒng)可通過郵件發(fā)送警報(bào),也可與已有的安全系統(tǒng)或視頻/事故管理系統(tǒng)集成。
雷聲公司研發(fā)了陸基高功率微波(HPM)武器,該武器以高功率磁控管為基礎(chǔ),配備火控雷達(dá),可跟蹤無人機(jī)并確定是否向目標(biāo)發(fā)射高功率微波,能在一次脈沖中發(fā)射充足的微波能量,清除數(shù)千平米區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)。雷聲公司陸基高功率微波驗(yàn)證機(jī)使用的技術(shù)與波音公司為美空軍研究實(shí)驗(yàn)室建造的“先進(jìn)反電子設(shè)備高功率微波導(dǎo)彈項(xiàng)目”(CHAMP)中使用的技術(shù)相同,是CHAMP巡航導(dǎo)彈的衍生版,即利用高功率微波來毀壞敵方電子設(shè)備及殺傷作戰(zhàn)人員,可以暫時(shí)性干擾或永久性破壞重要的傳感器,毀壞關(guān)鍵的電子部件以使系統(tǒng)失靈。雷聲公司的高功率微波驗(yàn)證機(jī)曾于2013年在陸軍火力卓越中心成功演示驗(yàn)證了對抗多架無人機(jī)的能力,經(jīng)過改裝可用于海軍或空軍。比起激光武器,高功率微波武器能以幾毫秒的時(shí)間間隔發(fā)射,能更有效地殺傷無人機(jī)或無人機(jī)蜂群,而激光武器通常需要在幾秒內(nèi)集中照射一個(gè)目標(biāo)才能殺傷目標(biāo)。
2.英國
英國Blighter公司聯(lián)合多家公司合作開發(fā)了一套集探測、跟蹤與干擾功能于一體的反無人機(jī)系統(tǒng)(AUDS),該系統(tǒng)由4頻段射頻抑制/屏蔽系統(tǒng)、光學(xué)干擾器、快速部署模塊組成,可用于防御8千米內(nèi)的無人機(jī),主要目標(biāo)為小型固定翼和旋翼無人機(jī)。AUDS利用雷達(dá)和光學(xué)儀器精確定位無人機(jī),然后發(fā)射定向大功率干擾射頻,切斷無人機(jī)原有控制,迫使無人機(jī)降落。目前,AUDS系統(tǒng)已在法國和英國進(jìn)行了廣泛的測試,驗(yàn)證了AUDS系統(tǒng)在15秒內(nèi)探測、跟蹤以及干擾無人機(jī)的能力。目前,英國正在進(jìn)行AUDS系統(tǒng)誘控能力的研究,使AUDS系統(tǒng)操作人員可以獲得目標(biāo)無人機(jī)的控制權(quán)。
英國無人機(jī)防務(wù)公司在2016年公布Net Gun X1型射網(wǎng)槍、無人機(jī)防御者”反無人機(jī)系統(tǒng)/概念。Net Gun X1型射網(wǎng)槍通過快速發(fā)射捕捉網(wǎng),能捕捉飛行高度在10~15m范圍內(nèi)的無人機(jī),“無人機(jī)防御者”則通過名為“蒂奴皮”E1000MP的便攜式干擾器對非法無人機(jī)實(shí)施干擾,即采用定向電子對抗干擾和GPS中斷技術(shù),使無人機(jī)脫離控制,或誘導(dǎo)無人機(jī)自動著陸。“蒂奴皮”E1000MP總輸出功率超過100瓦,擁有5個(gè)頻段,可涵蓋大部分常見的無人機(jī)。
3.法國
法國泰勒斯公司在2015年巴黎航展上透露,正為法國政府開展“反無人機(jī)技術(shù)與方法全球分析與評估”(ANGELAS)項(xiàng)目。該項(xiàng)目綜合使用雷達(dá)、聲探測、測向、無線電及視頻定位器、激光掃描技術(shù)來探測、定位無人機(jī),壓制手段包括動能打擊、激光致盲、選擇性干擾、GPS欺騙、電磁脈沖攻擊、利用攜帶干擾設(shè)備的無人機(jī)進(jìn)行攔截等。項(xiàng)目為期18個(gè)月,項(xiàng)目結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是針對典型設(shè)施進(jìn)行反無人機(jī)的現(xiàn)場演示,反無人機(jī)系統(tǒng)可對無人機(jī)進(jìn)行探測跟蹤并使其失效,能夠使無人機(jī)遠(yuǎn)離關(guān)鍵設(shè)施。
MBDA公司研發(fā)了可安裝在?;㈥懟脚_、提供360°防御無人機(jī)、火箭彈、迫擊炮彈等敏捷目標(biāo)的高能激光效應(yīng)器,并已在多次試驗(yàn)中演示了對抗炮彈、無人機(jī)等目標(biāo)的能力。由于采用鐳射激光的傳統(tǒng)激光武器功率較低,MBDA公司研發(fā)的高能激光效應(yīng)器采用纖維激光,功率在2~5kW之間,作用范圍可達(dá)3~5km。MBDA公司高能激光效應(yīng)器采用標(biāo)準(zhǔn)化接口,適用于多種平臺。
4.瑞典
瑞典薩博公司研發(fā)的“長頸鹿”系列雷達(dá),可在提供常規(guī)空中監(jiān)視能力的同時(shí),探測、分類和跟蹤低空、低速飛行的小型無人機(jī),現(xiàn)已經(jīng)驗(yàn)證了在復(fù)雜環(huán)境下同時(shí)應(yīng)對6架無人機(jī)目標(biāo)的能力。薩博公司于2015年4月向英國政府演示了近程和中程“長頸鹿”靈敏多波束雷達(dá)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有增強(qiáng)的“低慢小”目標(biāo)探測跟蹤能力,能發(fā)現(xiàn)超過100個(gè)雷達(dá)反射截面不小于0.001平方米的空中目標(biāo),將無人機(jī)從周圍地面雜波中識別出來。2016年3月,薩博公司展示了“海上長頸鹿1X”新型3D有源電掃相控陣海上雷達(dá),整個(gè)系統(tǒng)重量小于300千克,無需冷卻,現(xiàn)場更換單元極少,功率小,維護(hù)成本低,適合小型巡邏艇搭載。
5.以色列
以色列航空工業(yè)公司開發(fā)了名為“無人機(jī)警衛(wèi)”(Drone Guard)的反無人機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)集成了自適應(yīng)3D雷達(dá)、光電傳感器和專用電子攻擊干擾系統(tǒng),可探測、識別和干擾小型無人機(jī)。該系統(tǒng)使用多款3D雷達(dá),包括埃爾比特公司的ELM-2026D、ELM-2026B、ELM-2026BF雷達(dá),可在短、中、長距離探測無人機(jī),并輔以特殊的偵察和跟蹤算法;利用光電傳感器識別目標(biāo)。“無人機(jī)警衛(wèi)”系統(tǒng)自推出以來,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于反無人機(jī)領(lǐng)域。
以色列拉法爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司開發(fā)了名為“無人機(jī)穹”(Drone Dome)的反無人機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)是一款無人機(jī)探測、跟蹤和干擾系統(tǒng),裝配RPS-42空中戰(zhàn)術(shù)監(jiān)視雷達(dá)、MEOS光電傳感器,通過C-Guard寬頻信號干擾器進(jìn)行GPS信號干擾,使無人機(jī)無法返回到起飛地點(diǎn)。
三、發(fā)展趨勢
反無人機(jī)技術(shù)尚處于探索階段,各型反無人機(jī)系統(tǒng)層出不窮,但反無人機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)化尚需一段時(shí)間?;陔娮痈蓴_技術(shù)的反無人機(jī)系統(tǒng),電子干擾距離短,僅適用于低慢小無人機(jī);基于微波武器的反無人機(jī)技術(shù),體積龐大,附帶傷害大,適用于陸地反無人機(jī)或大型艦船反無人機(jī);基于激光武器的反無人機(jī)技術(shù),體積龐大,所需功率較大,需在目標(biāo)上駐留一定時(shí)間方能摧毀目標(biāo),且不能連續(xù)發(fā)射;基于導(dǎo)彈或常規(guī)火力毀傷的反無人機(jī)系統(tǒng),存在成本高、精度低的問題。因此,發(fā)展一型具有普適性的實(shí)戰(zhàn)化反無人機(jī)系統(tǒng)迫在眉睫。
反無人機(jī)技術(shù)的難度也正不斷增加。伴隨微機(jī)電技術(shù)和隱身技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)向小型化、微型化、隱身化方向發(fā)展,這種趨勢,增加了對其進(jìn)行探測跟蹤和預(yù)警的難度;伴隨無人機(jī)開放式架構(gòu)的發(fā)展,有效載荷已經(jīng)實(shí)現(xiàn)模塊化,無人機(jī)在發(fā)揮ISR功能的同時(shí),可發(fā)揮打擊作用,即飛行中的無人機(jī)對地面威脅實(shí)時(shí)偵察,一旦發(fā)現(xiàn)威脅,可實(shí)施打擊,這種趨勢,增加了空防系統(tǒng)的壓力;伴隨無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展,使得無人機(jī)的通信效率和抗干擾能力增加,通過電子干擾技術(shù)干擾無人機(jī)難度增加。