接觸式反無人機和非接觸式反無人機方法介紹

當前軍事政治形勢表明，由于對抗雙方的技術不斷完善，武裝部隊應在反擊新的國家安全威脅方面做好準備。積極防御戰(zhàn)略，即“消除國家安全威脅的一整套預先措施”為此奠定了基礎。目前，技術最先進的發(fā)達國家正在積極開發(fā)和列裝各種用途無人機系統(tǒng)，這已使其具有了戰(zhàn)略性質(zhì)。

反無人機方法

不同國家的武裝部隊都在積極使用無人機進行偵察、探測、監(jiān)視、無線電信號轉(zhuǎn)發(fā)、目標指示和參與作戰(zhàn)，致使對手遭受損失。也不排除使用民用無人機用于犯罪目的。

戰(zhàn)略火箭部隊是一個一直受到潛在對手密切關注的兵種。無論是在準備階段還是在戰(zhàn)斗行動過程中，它都是最先受到打擊的目標之一。無人機的主要威脅在于，既可以偵察監(jiān)視戰(zhàn)略火箭部隊和分隊的戰(zhàn)斗隊形，也可以引導精確制導武器和戰(zhàn)術航空兵飛機。尤其危險的是所謂的神風（自殺式）無人機（巡飛彈）。

為了盡可能減少無人機襲擊造成的損失，必須開發(fā)出一個能夠消除不同類型無人機的反制系統(tǒng)。為此，應考慮可能影響執(zhí)行要地守衛(wèi)和防御任務的多重因素。戰(zhàn)略火箭部隊各分隊的勤務有其特殊性，主要在于設備自主程度高，有特殊的偽裝要求，武器的部署和使用準備要靈活迅速，不受天氣條件影響，這對反無人機系統(tǒng)形成了一些額外的要求。該系統(tǒng)應：

在任何天氣條件下高效運轉(zhuǎn)；

能夠快速展開；

易于使用和維護；

準備好多次使用（應快速恢復到下一次備用狀態(tài)）。

反無人機系統(tǒng)的操作條件應確保完成領受的各項任務，同時還應預測消除無人機威脅可能造成的后果，使對手不會因為反擊無人機的攻擊而獲得戰(zhàn)術優(yōu)勢。和平時期，法律方面的問題最為重要，所以系統(tǒng)應規(guī)定在不損毀無人機的情況下進行反制。

主要的反制措施（圖1）可以大致分為接觸式反制和非接觸式反制。

接觸式反無人機方法

使用反無人機就是使用攔截無人機或自殺式無人機，先要有一支自動化無人機機隊，很多情況下還要有一名經(jīng)過專門訓練的操作員。需要補充物資，還要在每次敵人襲擊被守衛(wèi)目標后對無人機進行維護和修理。這種方法不適用于反擊中大型無人機或使用無人機蜂群對被守衛(wèi)目標發(fā)動的襲擊。

該系統(tǒng)可供在溫和天氣條件下使用，這使其不適用于戰(zhàn)略火箭部隊。這種系統(tǒng)的實例是加拿大AerialX公司開發(fā)的“無人機子彈”（DroneBullet）自殺式反無人機（圖2 a）。這種無人機是一種微型導彈和四旋翼飛行器的結(jié)合體，其瞄準衛(wèi)星導航系統(tǒng)和沒有保護裝置的螺旋槳的位置，從下方攻擊小型無人機，從上方攻擊大型無人機。

還有一種反制方法是使用鳥類作為無人機截擊手段。猛禽通過訓練后可以對付小型無人機，但這不是一種普適的方法，需要長時間訓練猛禽，不適合在非飛行天氣條件下使用。

使用捕捉網(wǎng)是最為經(jīng)濟的非接觸式反無人機方法之一（圖2b）。由于只取決于捕捉網(wǎng)發(fā)射裝置的能力和被守衛(wèi)目標的爆炸火險性特點，所以這幾乎是一種普遍適用的手段，使用這種手段時，不允許攻擊無人機、自殺式無人機隨意降落（墜落），因為這會造成被守衛(wèi)的目標發(fā)生爆炸。目前，隨著這種系統(tǒng)的發(fā)展日趨自動化，操作員無需具備特殊的技能，從而允許將這樣的系統(tǒng)整合到多功能守衛(wèi)系統(tǒng)內(nèi)。

該系統(tǒng)的優(yōu)點是，在大部分情況下可以保持無人機完好無損，這使其尤為適合在和平時期使用。它可以用在不適用激光系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)的場所。這是可用于戰(zhàn)略火箭部隊要地守衛(wèi)和防御上的最佳反制方法之一。

無人機的特點是操作員無需長時間訓練，易于操作和維護，這使其可以在行軍部署期間使用，也十分適于為配置固定部署核武器的部隊提供守衛(wèi)。

市場上已經(jīng)有不少類似的開發(fā)產(chǎn)品。在這些具有發(fā)展前景的產(chǎn)品中就包括英國的Sky Wall 100（“天空之墻”）系列系統(tǒng)（由Open Works Engineering公司開發(fā)，產(chǎn)品實際名稱是Sky Wall Patrol ——?“智能榴彈發(fā)射器”）。操作員向無人機方向射出一張捕捉網(wǎng)（圖3a）。該裝置的作用半徑達100米。捕捉網(wǎng)與其“俘獲的”無人機通過降落傘降落到地面。Sky Wall 200安裝在一個具有遙控功能的固定式三腳架上（圖3b）。

Sky Wall Auto是一個自主系統(tǒng)，可接受遠程控制并精準布置多張捕捉網(wǎng)快速捕獲多個目標，其與電子設備一同展開架設，用于多級保護或在電子攻擊不可行的情況下使用。Sky Wall Auto Response是一個類似的車載自主系統(tǒng)（圖4）。其特點是使用深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡來識別和跟蹤目標無人機：操作員只需決定何時開始捕獲，據(jù)推測，這種系統(tǒng)具有不同的炮彈配置方案，既可以使用降落傘，還可以使用大型捕捉網(wǎng)，以提高效能。Sky Wall Patrol Sky Link模塊允許將便攜式無人機捕獲系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的探測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)內(nèi)。

使用動能武器無疑是對抗小型無人機的最有效方法。其優(yōu)點是價格較低，易于使用和維護，效能高，用途廣泛。對于合法經(jīng)營輕武器的法律實體來說，這是抵消無人機威脅的主要方法之一。其缺點是反無人機蜂群用途的速射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、成本高，還會破壞部隊的聲遮蔽作用。

目前，市場上既有軍工部門開發(fā)的現(xiàn)代產(chǎn)品，也有多型適用的改型武器產(chǎn)品（圖5）：

1.“鎧甲”-SM彈炮結(jié)合防空系統(tǒng)，用于為包括移動軍事設施在內(nèi)的小型軍事設施，以及行政-工業(yè)設施和地區(qū)提供對空防御，反擊來襲的固定翼飛機、直升機、巡航導彈和精確制導武器，還用于在反擊密集空襲時加強防空集群（圖5a）。

2.“通古斯卡”-M1彈炮結(jié)合防空系統(tǒng)，確保探測、識別、跟蹤和摧毀各種類型的空中目標（直升機、戰(zhàn)術航空兵飛機、巡航導彈、無人機）（圖5b）。

3.“道爾”-M2E防空導彈系統(tǒng)，用于在復雜空中干擾環(huán)境下殺傷中、低空和超低空飛行的固定翼飛機、直升機、空氣動力無人飛行器、導彈和其他精確制導武器單元（圖5c）。

4.白俄羅斯生產(chǎn)的“Berserk”機器人平臺（圖5d）支持遠程控制，使用可實現(xiàn)自主工作的部件，用于摧毀無人機。該系統(tǒng)可由操作員進行遠程控制，能夠有效殺傷小型無人駕駛飛行器。

從反無人機方法的分析中可以看出，就自身效能而言，優(yōu)先采用防空導彈系統(tǒng)，但在和平時期，特別是在現(xiàn)役防空導彈系統(tǒng)單位數(shù)量有限的情況下，優(yōu)先在作戰(zhàn)區(qū)域使用這些系統(tǒng)。其余手段中，捕捉網(wǎng)是最佳的接觸式反無人機方法。使用這種Sky Wall系統(tǒng)將確保分隊在行軍途中、展開期間以及擔負陣地戰(zhàn)備值班時，準備擊退無人機的突襲。

非接觸式反無人機方法

非接觸式反無人機方法具有高技術性和知識密集型的特點。這類方法結(jié)合使用高效探測系統(tǒng)，適于守衛(wèi)極其重要的目標。它們主要用在對隱蔽性、效能和通用性要求較高的地方。

在研究這些反小型無人機的方法時，按效能從低到高排序，第一種是聲學方法。其實質(zhì)就是在40m距離采用140dB左右功率的定向聲波，使小型無人機的陀螺機構(gòu)失靈，致使其失去控制。這種方法的優(yōu)點是系統(tǒng)的視覺隱蔽性強，不會被肉眼發(fā)現(xiàn)。

但是在不利天氣條件下使用這種方法時，其效能會大大降低，因此無法滿足戰(zhàn)略火箭部隊各分隊的要求，而由于存在聲暴露特征，也不允許在強力部門組成內(nèi)考慮這種方法。

下一種方法是使用激光裝置使無人機的光學系統(tǒng)失效或造成控制子系統(tǒng)機械變形。這種方法的優(yōu)點是具有隱蔽性，主要缺點是技術復雜度高，能耗大。在對抗無人機蜂群時，這種方法可以作為一種有效的輔助手段，但它不適用于戰(zhàn)略火箭部隊分隊（尤其是機動編隊），因為它不能在不利條件下有效使用，而且能源需求高。

市面上最先進的一種系統(tǒng)是俄羅斯的“戰(zhàn)斗”移動式多功能反無人機系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有定向激光摧毀系統(tǒng)（圖6a）。

該系統(tǒng)用于對無人駕駛飛行器進行探測、分類，并用微波輻射壓制其無線電電子設備。通過激光毀傷兵器實施物理毀傷（硬殺傷）。一個1.5kW功率的激光系統(tǒng)能夠在1km距離內(nèi)進行反無人機作戰(zhàn)。在此情況下，不僅要致盲無人機的光學系統(tǒng)，還要對飛機本身進行物理毀傷。

Phaser系統(tǒng)（由美國雷聲公司開發(fā)）已現(xiàn)身國外市場。這種裝置能夠瞬時殺傷敵方無人機群并實際造成控制系統(tǒng)內(nèi)的任何電子設備失效。與激光反無人機系統(tǒng)不同的是，激光反無人機系統(tǒng)是通過遠距離劇烈加熱對無人機造成機械損壞，而Phaser則是從遠距離在無人機的電路內(nèi)形成感應電流，能夠摧毀整個無人機群，而不用將輻射源的焦點重新瞄準蜂群中的每一個設備（圖6b）。

最有效而隱蔽的反無人機方法之一是使用電子對抗設備阻斷無人機的控制，干擾機載電子設備工作，并操縱無人機的通信協(xié)議。

這種方法的特點在于，操作員要對境況條件進行多義語素分析，并具備用于長期反無人機行動的廣譜軟件工具。基于這種方法的系統(tǒng)可以由電子對抗構(gòu)成分隊的軍人操作，這將提高這類系統(tǒng)的操作性及其使用熟練性。但是，火箭部隊兵團中目前沒有足夠的電子對抗專家來確保在每個導彈營附近部署這種系統(tǒng)。

下一種方法是操縱無人機通信協(xié)議（電子欺騙）。這是一種電子對抗樣式，指的是影響無人機控制系統(tǒng)的一系列方法。其中包括通過破壞加密通信信道或置換授權(quán)數(shù)據(jù)取得控制權(quán)，造成接口和數(shù)據(jù)信道擁塞，向控制系統(tǒng)（通道）引入無關代碼。在一些國家，更改無人機控制代碼等同于擅自侵入計算機，會受到法律處罰。

因此，非接觸式方法（措施）均為高技術系統(tǒng)，需要對操作員進行培訓才能使用。聲學系統(tǒng)和激光系統(tǒng)都是非通用系統(tǒng)，因此難以使用。電子對抗系統(tǒng)的運行意味著要有一個復雜的軟硬件綜合系統(tǒng)，這會帶來高昂的費用。這種綜合系統(tǒng)可以加強各個電子對抗組成分隊，這些分隊附屬于各自的司令部，完成上級下達的各項任務，但給每個分隊配屬這種設備并不合理。

市場上有這種系統(tǒng)的現(xiàn)成開發(fā)產(chǎn)品。例如，DroneShield（美國）公司研制的DroneSentry反無人機系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以抑制控制信號并將無人機引導回操作員（作為一種迫使無人機以安全模式降落的方案）。該系統(tǒng)的作用距離約為2km。

在國內(nèi)市場上，類似系統(tǒng)的代表是“瓦爾代”或RDK-MTs（ROSC-1）雷達-光學系統(tǒng)，用于保障目標安全和抵消無人機的威脅（圖7）。該系統(tǒng)使用3cm波段三坐標監(jiān)視雷達、無線電偵察設備、光電系統(tǒng)、電子對抗設備和無人機硬殺傷設備，系統(tǒng)執(zhí)行以下任務：使用雷達波道探測目標，使用光電設備自動跟蹤目標，測定無線電輻射源的方位，識別目標類型，對控制信道進行無線電電子壓制，數(shù)據(jù)傳輸和導航，向?qū)乖O備，包括射擊兵器（帶有捕捉網(wǎng)的攔截無人機）發(fā)送目標指示。雷達對大疆DJI Mavik（大疆幻影DJI Phantom）型迷你/微型無人機的自由空間探測距離不小于5km，對中型無人機不小于15km。

市場上還有便攜式開發(fā)產(chǎn)品，其主要特點見表1。在俄羅斯市場上，獨家開發(fā)的產(chǎn)品有以下幾種：

1.“穹頂”-pro是一種便攜式（固定式）360°×180°全向作用反無人機系統(tǒng)（圖8a）。在開機時，它同時在10個頻段上形成一個半徑不小于2km的保護半球，令無人機“無法穿透”。

2.“游隼-沙錐鳥”是一種機動式多功能系統(tǒng)。它使用雷達、無線電技術、光學電子偵察設備進行無線電電子壓制（圖8b）。全部探測設備和作用設備均由具有自動化工作臺管理功能的現(xiàn)代軟件結(jié)合在一起。依據(jù)其有效反射面，雷達對小型空中目標的探測距離從3600m增加到7100m。根據(jù)其大小（包括在夜間），對小型空中目標的探測距離為4km~7km。

3.Zala-zont是針對衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GPS、GLONASS、BeiDou、GALILEO）的一種最有效的便攜式壓制系統(tǒng)，作用半徑可達2km，為地面大隊提供安全保障，防止自殺式無人機攻擊，并測繪地面大隊的準確坐標（圖8c）。該系統(tǒng)與蓄電池組總重800g，可以裝入一個用于運送自動步槍彈匣的標準子彈盒內(nèi)。該系統(tǒng)可接入110/220V電力網(wǎng)，用于補充充電或連續(xù)工作。連續(xù)工作時間為6小時。

4.“埃癸斯神盾”無人機探測和反制系統(tǒng)是同類別系統(tǒng)中作用距離最遠的系統(tǒng)之一，用于對在極其重要目標所在區(qū)域以及這些無人機控制站所在區(qū)域活動的小型無人機進行隱蔽探測和無線電電子壓制（圖8d）。根據(jù)已宣稱的對無人機探測距離，該系統(tǒng)可以在21km距離探測到無人機，并在20km半徑內(nèi)制止其通信信道工作。

因此，對反無人機方法的分析表明，戰(zhàn)略火箭部隊各分隊優(yōu)先使用物理毀傷方法。這些分隊的現(xiàn)代武器裝備包括卡拉什尼科夫坦克機槍，但這種武器對遠距離飛行的小型無人機的射擊效果不高。在固定目標使用的自動化守衛(wèi)系統(tǒng)內(nèi)集成和使用了防空導彈系統(tǒng)，后者在敘利亞阿拉伯共和國證明了自身的效能，這種系統(tǒng)是一種有效的系統(tǒng)，但成本過高，在和平時期并不實用。

應先從設置捕捉網(wǎng)開始，捕捉網(wǎng)裝置不會造成飛行器毀壞，讓侵犯者為其入侵行為承擔法律責任，而且成本不高。下一步是依靠電子對抗分隊，運用無人機探測系統(tǒng)和無線電電子壓制系統(tǒng)，分隊操作員處于待命狀態(tài)，及時采取措施。這種反擊無人機的組織方法能夠在任何情況下?lián)敉藛我缓兔芗瘉硪u飛行器發(fā)動的突襲。

在不久的將來，應解決對極其重要的設施，包括戰(zhàn)略火箭部隊設施的反無人機問題，因為具有視頻拍攝和拍照記錄功能的遙控飛行器現(xiàn)在很容易獲取，而一架簡易的自殺式無人機或偵察機所能造成的損失卻是不可估量的。

作者：瓦列里?斯基巴，上校，彼得大帝戰(zhàn)略火箭部隊軍事科學院教研室主任，技術科學博士

安德烈?庫茲明，大尉，彼得大帝戰(zhàn)略火箭部隊軍事科學院研究生

編輯：黃飛