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【科普中国军事科技】聚焦俄乌冲突:如何尽早识别个头很小的无人机?

来源:光明网-科普中国2023-04-24 14:58

  网友提问:怎么能尽早发现个头很小的无人机?

  据统计,俄乌冲突一年多来,双方共计投入无人机装备数十型,总量超4000架,其中发射重量在100千克以下的小型无人机占比超过了80%,成为俄乌战场空中力量的主体。取得了相当显著的战果,同时也为反无人机作战提供了有说服力的范本。

  为了有效拦截处置低慢小无人机,及时准确地发现跟踪是先决条件。对于空中来袭目标的探测,雷达长期占据着中流砥柱的位置,但“低、慢、小”无人机为其设置了一系列技术难题:因为飞行高度低,被探测目标容易受地球曲率、地面杂波影响而发现困难;因为飞行速度慢,被探测目标多普勒频率小,不易与鸟类区分;因为外形体积小,被探测目标反射面积小,目标回波微弱,不易探测。基于上述原因,单靠雷达来探测这些“小东西”就力不从心了。

  最关键的是,在“蜂群”作战模式下,大量轻小型无人机从四面八方同时抵近,快速形成密集、全方位攻击态势,更是让传统防空武器防不胜防。外军曾对无人机速度进行相关测试的结果表明,当“蜂群”无人机以时速250千米冲刺时,最先进的“宙斯盾”舰载防空系统雷达也很难探测到,就算能探测,留给它的反应时间还不足15秒。

  那么如何尽早发现这些“低、慢、小”型无人机呢?这就需要综合使用多种预警探测手段,发挥多维、立体式探测的优势,为其布下全向侦测网。从工作原理上讲,可将这些探测方式分为主动和被动两种,主动探测方式主要包括探测雷达和光电设备,被动探测方式主要包括射频侦测、声学探测等。

  低空小目标探测雷达

  探测雷达通过发射电磁波信号,接收无人机反射的回波信号并对其进行分析处理,实现目标探测和目标特征分析识别。其主要优点包括作用距离远、可全天时全天候工作、可大空域范围覆盖等。但其缺点是低空物体的杂波反射信号干扰,容易出现漏警和虚警。

【科普中国军事科技】聚焦俄乌冲突:如何尽早识别个头很小的无人机?

低空小目标探测雷达(网图来源)

  光电信号探测设备

  光电设备采用可见光或红外成像的方式,可实现对空中“低慢小”目标的搜索和跟踪,配合激光测距仪可通过图像处理提供距离、方位角、俯仰角等精确的目标信息,并且可提供图像的实时显示与存储取证。该手段也有两大缺点:一是对空气可见度具有依赖性;二是在复杂背景下对小型目标测距困难。

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光电信号探测设备(网图来源)

  射频侦测设备

  射频侦测设备可对20M~6G频段范围内的无线电信号进行监测管理,可实现扫描、分析、解调、测向等功能,多站部署可实现信号定位功能。由于其具有轻便小巧的紧凑外形尺寸,可满足全天候、全地形、便携、可搬移、快部署等要求**。**缺点是无线电环境要求较高,容易受到无线电环境的干扰。

【科普中国军事科技】聚焦俄乌冲突:如何尽早识别个头很小的无人机?

射频侦测设备(网图来源)

  声学探测设备

  声学探测设备可以通过识别无人机的声学特征实现对无人机的探测,优点是目标无须在直线视距、无辐射部件,可全天时全天候工作,传感器尺寸小、重量轻。其主要缺点有:高噪声强度条件下,很难发挥作用;作用距离有限;需要具备声学特征库;局部物体存在声学信号再反射;测量精度有限。

【科普中国军事科技】聚焦俄乌冲突:如何尽早识别个头很小的无人机?

声学探测设备(网图来源)

  专家简介:岳江锋,毕业于解放军国防科技大学,曾在军中服役20余年。获军队科技进步二等奖1项,三等奖3项。

  出品:科普中国

  监制:光明网科普事业部

  作者:岳江锋(军事科普作者)

  科学审核:费伯禹(资深军事内容编审)

  策划:金赫

[ 责编:肖春芳 ]
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