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小型无人机防御技术概览

2018-08-29 15:57 来源:科普中国-军事科技前沿 

  日前,为庆祝委内瑞拉国民卫队成立81周年,总统马杜罗在首都加拉加斯向士兵发表讲话。期间一架载有强力C4炸弹的无人机飞至总统讲台附近爆炸,导致多人受伤。从目前曝光的画面来看,袭击者使用的是某品牌民用无人机。此次事件使得小型民用无人机的防控再次引发担忧,执行斩首任务已经不再是军用无人机的专利。

  几个标志性事件将小型无人机的危害带入了人们的视野。2014年10月,法国核电站上空惊现无人机盘旋;2015年初,一架小型无人机坠毁在白宫草坪上;2015年4月,一小型无人机携带辐射液体降落在日本首相官邸的屋顶。此类事件的层出不穷给公众带来了恐慌,给安保带来了新的挑战。在新形势下,对小型无人机的防御迫在眉睫。

  相比于军用无人机,小型的民用无人机容易获取,技术门槛不高,成本低。一些不法分子在获得无人机后,只需稍加改装,就有可能发动一场袭击。由于小型无人机具有“隐蔽性”特征,使得防御难度非常高。大多数民用或商用无人机体型小、速度慢、飞行高度低,很容易利用现有防空体系的漏洞展开行动。加强监管,规范无人机的使用是从源头解决问题。但是这无法根除无人机对人们生命财产的威胁,开发相应的反无人机技术是很有必要的。

  经过多年的发展,从预警到捕杀,反无人机技术已经拥有一套相对完整的体系。俗话说,知己知彼,百战不殆。与一般的防空系统类似,对无人机入侵的探测预警是很有必要的。随后,根据目标的威胁程度以及己方的能力,选择对无人机采取硬杀伤或软杀伤。在此过程中,我们还需要采取一系列的干扰措施,降低敌方无人机的作战效能,为其他反制手段争取时间。综上所述,目前的无人机防御技术根据作战流程主要分为四大部分:探测预警技术、毁伤技术、干扰技术、伪装欺骗技术。

图为瑞典“长颈鹿”AMB雷达

  探测预警技术

  该技术综合运用雷达系统、空中预警系统、卫星网以及地面目视侦察,对入侵无人机进行探测跟踪。这一步是非常关键的,为后续作战行动提供了重要的信息。在无人机预警方面,瑞典“长颈鹿”AMB雷达、以色列三维电子雷达系统比较有代表性。这里着重说一下后者。顾名思义,以色列三维电子雷达系统做到了360度全方位探测。其探测范围可达400米,可连续执行2至4天的任务。一旦探测到目标后,系统将对其导航系统和无线电频率信号实施干扰,从而使无人机失效。加之这款雷达重量小、辐射较低,十分适合在城市等高密度复杂电磁环境下工作。

图为激光武器

  毁伤技术

  反无人机导弹、激光武器、微波武器及常规火力等构成了无人机毁伤技术。这些手段虽然多种多样,但目的只有一个,即使无人机丧失作战能力,甚至是直接摧毁。因小型无人机出没环境的特殊性,人们更偏向于使用激光武器和微波武器。一般来说,激光武器是利用瞬间的高能量来摧毁无人机,美国车载激光武器系统、以色列“铁树”(Iron Beam)反无人机系统就是此类产品。激光武器系统的优点很多,如可控性突出、精度高、成本低。然而目前的激光武器技术还没有成熟,需要解决稳定性、有效射程、小型化等难点。相比于激光武器,微波武器适用于对付无人机蜂群。高功率微波武器可以在短时间(几毫秒)内发射,快速清除在一定范围内的无人机群。早在2013年,美国雷锡恩公司就研发了以高功率磁控管为基础的高功率微波武器——HPM验证机,但具体作战效果未知。

图为以色列“无人机穹”系统

  干扰技术

  通俗的说,干扰技术就是电子战,是敌我双方对无人机控制权的争夺。一场成功的信息战可以使无人机的信息系统失效,甚至可以做到“活捉”。事实上,干扰技术与之前的探测预警技术并没有明确的界限,一个平台往往兼具二者的功能。在这方面的产品中,以色列的“无人机穹”(DroneDome)是一款优秀的无人机干扰系统。其采用“端对端”的系统设计,可对空中实施有效防御。“无人机穹”安装了MEOS光电传感器、RPS-42战术空中监视雷达及C-Guard宽频信号干扰器,在综合分析收集到的数据后,对目标发出干扰。

  伪装欺骗技术

  该技术综合利用光声电热等技术来进行伪装,降低敌方无人机的侦察效果。显然,侦察与反侦察在这里同样适用。

图为苍擒无人机侦测防御系统示意图

  我国在无人机防御方面也取得了很大的进展。这几年来,无人机“黑飞”问题频发,给空中监管、空中安全造成了巨大的安全隐患。在此种背景下,我国成功研制了“苍擒无人机侦测防御系统”。该系统由防御式侦测预警系统和无人机干扰系统两大部分组成,实现了360度全方位探测,24小时全天候监控。当侦测到无人机后,干扰系统将会采取电磁压制,迫使无人机逃离和迫降。此外,我国在激光武器、微波武器方面的成就也是有目共睹的。激光枪的出现表明我国此类武器的小型化进步巨大,将助力对小型无人机的防御。

  随着技术的进步,无人机的性能还会进一步提升,未来安保压力的增加在所难免。集群智能蜂群化将是未来无人机的一个发展方向,这将会比“独狼”更难对付。当然,有矛就有盾,符合一般事物的发展规律。

  出品:科普中国

  作者:军备世界

  监制:光明网科普事业部

[责任编辑:毕孝斌]

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