装备在线-装备,特种装备,社区,论坛

 找回密码
 立即注册
查看: 47802|回复: 1

深度解析| 反无人机武器的“三件套”

  [复制链接]

60

主题

0

听众

1200

积分

金牌会员

Rank: 4

个人主页
威望
0
金钱
0
贡献
0
积分
1200
帖子
64
主题
60
发表于 2018-4-27 10:40:38 |显示全部楼层
    印军“苍鹭”无人机“越境坠毁”事件,虽已过去一些时日,但影响仍在不断发酵。中印两军讳莫如深的声明,更加刺激媒体对坠毁无人机真相的探究,其中,反无人机技术成为热议的焦点。那么,目前,世界主要军事强国反无人机技术的研发与应用,主要集中在哪些领域?在反无机战法上,又有哪些研究?本文为您进行专业解读。
    常规武器,简单实用
    常规反无人机武器,指高射机枪、高射炮、防空导弹等现役主力防空武器。该类武器在反无人机作战中的优点是,性能稳定,战法成熟,直接杀伤,立竿见影;缺点是,对低空低速、小型微型无人机有如“大炮打蚊子”,有力难施。因此,目前,美、俄军方虽将无人机分为微型、小型、中型、大型、特大型五类,但常规反无人机武器只分为两类:一方面,将大型、特大型无人机视为军用飞机或巡航导弹,使用现役防空/反导武器打击(本文不作探讨);另一方面,重点研发新型武器系统,反击飞高小于5000米、重量小于1.5吨的中小型无人机。
1.jpg

    其中,俄两家顶级军企——俄“无线电工厂”与“伊斯托克”公司,近期大力推介的高技术产品——反击中小型无人机作战系统,就是在现有防空武器基础上加装信息化模块,形成以侦察指挥车为核心的指控中枢,以机动式地空导弹和空空导弹为打击力量的反无人机“三件套”,颇具代表性,可管窥常规反无人机技术。
    侦察指控中心——机动式反无人机侦察指挥车,系反无人机作战的侦察指控中枢。俄“无线电工厂”研制的RU12M7型机动式反无人机侦察指挥车,由自动控制、通信、电源、生命保障等分系统组成,全系统集成在BTR-80轮式装甲车上,可同时跟踪120个空中目标。单车侦察距离25千米,在多平台联合侦察条件下,最大侦察距离200千米,最大侦察高度50千米,最大通信距离(无中继)40千米。其内置自动化指控工位,分为固定式和便携式两种工作制式,分别由两人和一人操作,用于探测、识别、跟踪无人机,指挥防空兵(防空导弹兵、高射炮兵、雷达兵)连、营、团级作战单位及航空兵战机,进行区域协同部署,实施中近距离反无人机一体化作战。
2.jpg

    地面火力打击平台——便携式防空导弹阵列,多由现役单兵防空导弹加装自动化指控信息模块组成。
    俄“无线电工厂”最新研发的反无人机防空导弹作战系统,由两部分组成:一是,自动化指控模块,由通信电台、便携式指挥仪(改装后的笔记本电脑)组成,系统全重17千克,可同时跟踪60个空中目标,最大指控距离1000米(距防空导弹),最大通信距离8000米(距侦察指挥车),展开时间四分钟,不间断工作时间七小时。用于装备防空导弹发射指挥组,能同时自动化指控九部“防空导弹单兵套装”或四个“针”式防空导弹排。其功能是,接收RU12M7侦察指挥车指令、处理雷达侦察数据,分析所属防空导弹的部署位置坐标、作战状态、战备程度和弹药储备信息,自动计算战场态势并下达“开火”“待命”等作战指令。二是,防空导弹单兵套装,由“针”式防空导弹或“短号”防空/反坦克导弹等加装的信息化模块组成,展开时间三分钟,可在一秒钟内完成接收打击目标指令,对一个目标实施连续跟踪、航迹计算和导弹打击,不间断工作五小时。
    空中火力打击平台——携带空空导弹的歼击机。近期,俄罗斯“伊斯托克”公司展示了一款空地一体化的反无人机作战装备。其地面装备为反无人机侦察指控车,性能与作用类似RU12M7型车,负责对空雷达扫描,发现目标后,引导战机至作战空域。空中反无人机平台为苏-30战斗机,在机头前部加装有侦察雷达。该雷达的核心部件为“伊斯托克”公司生产的小型多注行波管和多功能超高频模块,可对地面侦察指挥车所指定的空域实施雷达侦察和无线电扫描,之后将目标区的弱信号放大,从中识别出无人机信号,并在雷达屏幕上显示出无人机的位置和坐标,最后由飞机发射导弹击毁无人机。
3.jpg

    俄军地面反无人机指挥车组
    网电武器,高维猎杀
    随着美军将网络空间、电磁空间分列为继陆海空天之外的第五维、第六维作战空间,网络-电磁武器日益受到重视,特别是在反无人机、反战斗机器人领域,作战运用隐蔽高效、技术研发成本低廉,可干扰、“击落”,甚至“捕获”无人机。
    固定式反无人机系统。在已方重要目标周边构建反无人机区,必要时选择性屏蔽全球卫星导航系统的制导信号、无线电通信信号,阻断无人机发(照)射的侦察、制导信号,从而形成声光电信号的“死区”,令无人机失联、失控。该手段简单易行,比较有效,已广泛用于民用领域。
    2017年11月,中国广州白云机场在全国首次试运行“无人机侦测防御系统”,其无线电侦测系统可在三秒内对无人机定位,电子压制系统作战半径达8000米。这方面,俄罗斯新近推出的“数组-21”军用反无人机系统,引入大数据理念,攻防兼备,颇具代表性。全系统由一部APU-S固定式指控站、一部APU-M机动式指控站和至少25个干扰站组成。
    一是,按网络化原则布建。干扰站以固定式为主,机动式作为补充。单个固定式干扰站,由一个60米高的发射塔架,以及安装于其上的一至三个无人值守式远程遥控干扰发射模块组成。各固定式干扰站间距10至25千米,成网状布建,通过网络分组技术与网络中心战原理,将各干扰站整合成为一体化的分布式电子干扰云。二是,干扰精度高。指控站能自动计算并拟制反无人机作战方案:优选最需要的干扰器、采取最佳的干扰组合方案,通过网络模式聚力于一点,对目标实施精确、连续的跟踪式电子压制;自动评估战损情况及作战效果,自动积累完善干扰算法数据库。三是,战场生存能力强。现代战争中,电子干扰系统是战时的首要打击目标,而网状部署的电子干扰云,则可通过分布式干扰站间互为补充式的瞬时开机、小功率的能量叠加干扰等方式,降低暴露风险,提高战场抗毁能力。即使暴露,只可毁其一点,无碍全局,很难一次清除掉全系统,具备较高的战场生存能力。
4.jpg

    俄制便携式反无人机系统STUPOR
    据俄电子战科研中心介绍,“数组-21E”系统,可选择性压制美国GPS、欧洲“伽利略”及中国“北斗”等全球卫星导弹系统的导航信号。一套系统最大可控制100个电子干扰站,有效屏护150千米×150千米(2.25万平方千米)的范围。全系统反应速度(调整干扰方向、目标、方式、方法的指控周期)小于三秒,适应性强,稳定性好。
    机动式反无人机系统。如果说固定反无人机系统具备“要地防护”“区域拒止”功能,那么机动式反无人机系统则更显机动、灵活,更具攻击性质。如俄军的“克拉苏哈-2/4”、美军的EPAWSS等型电子战系统,都兼具反无人机作战能力。此类系统将无人机工作的电磁频谱空间区分为三类:指控信道、通信信道、感知信道(用于接收GPS导航信号或主动发射声光电信号,侦察探测感知周围空间地理、气象、电磁环境)。运用自动可编程技术,向目标无人机发射复杂的无线干扰电信号,对三类“信道”实施精确电子压制,甚至向无人机与地面指控站之间的通信网络内,电磁“注入”运动轨迹合乎逻辑的假目标信号,或是施放高度精确的仿真干扰信号,实施电子欺骗、无线电劫持,捕获无人机。在该领域,俄军相继展出了STUPOR反无人机电磁枪、“雷暴-S”及“杀虫剂-1”(车载)机动式反无人机系统。
5.jpg

    俄“雷暴-S”反无人机系统
    其中,“杀虫剂-1”机动式反无人机电子战系统,在2016年首次展出。全系统集成于一辆六轮载重汽车底盘上,全重23.65吨。系统操控室集成于车厢内,约内置两个自动化指控工位,用于操控侦察定位、网电对抗、通信等分系统,监控、分析目标区域物理空间的实时图像、电磁空间的实时频谱及网络空间的拓扑结构。两部主天线分别折叠于车身的中部和后部,展开后可在200至6000兆赫的工作频段上,实施全方位无线电信号侦收、测向、电子压制与通信。其中,侦察定位分系统,能够全方位快速扫描测向,可精确定位10千米内的地面指控站、30千米内的无人机。网电对抗分系统,对指控、通信、感知三类信道的压制功率分别为1000、500、1000瓦,可定向压制10千米内的地面指控站和30千米内的无人机,能捕获敌无人机或令其无功而返。
    激光武器,终极杀手
    激光武器,是利用高能激光束的热效应、力学破坏、辐射破坏等直接杀伤目标的一种定向能武器,具备“打击速度快、辐射强度高、摧毁威力大、单发成本低”等特点,作为颠覆性技术武器一直备受军事强国青睐。目前,激光技术研发囿于大气传播衰减与远距离传输光斑发散等瓶颈问题,难以制造出远距离硬毁伤的战略级激光武器,但打击近距离目标的战术激光武器日臻成熟。战术激光武器重量越来越轻,载具越来越多,直接杀伤距离超过2000米,已成为近防利器,特别是在反无人机领域实战应用,前景十分广泛。
    陆基激光武器。车载战术激光武器系统,是世界强国研发的重点,目前已能将10千瓦激光器集成到轮式或履带式输送车上,直接杀伤距离大于2000米。2014年,美国波音公司的10千瓦“高能激光移动展示系统”(HELMD),成功击落5000米外的大型无人机,该公司还计划2022年前,将100千瓦的激光器集成到8×8多用途装甲车上,用于打击10000至20000米的空中目标。目前,俄罗斯和德国的车载激光炮的直接杀伤距离,也都超过3000米。2015年,中国工程物理研究院研发的“低空卫士”激光武器系统,能在五秒内精准拦截半径2000米、360°空域的各型飞行器,公开演示中30发30中,击落率100%。
    海基激光武器。由于军舰载荷大、场地限制小,舰载激光武器最先投放实验,也最有可能成为最先投入实战的激光武器,目前已具备击毁数千米外中小无人机和小型水面船艇的能力。2015年,美海军宣布,装载在“庞塞”号两栖舰上的30千瓦AN/SEQ-3 “激光武器系统”,通过全部测试,成功击毁约2000米外的靶船,其功率未来将提升至150千瓦。此后,美海军启动固体高能激光武器系统(LWSD)项目,旨在为现役导弹驱逐舰、濒海战斗舰等新型战舰装备激光武器系统,预计2018年后初步形成战斗力。
6.jpg

    美国激光武器试验示意图
    空基激光武器。机载激光武器,一直是军事强国抢占的战略高地。据计算,一架战机平均可挂载约六枚导弹,若换装同等重量的战术激光武器,其内储电能至少可实施数百次激光发射,且一“光”多用,既可打击空中目标,又可对地攻击,优势明显。用“光弹”取代导弹,一直是美俄军备竞争的目标。目前,研发中的空基激光武器功率大于50千瓦,直接杀伤距离预估将达近百千米。其中,美国防部先进项目研究局(DARPA)2014财年预算中增列“持久”项目,旨在研发机载吊舱式激光武器;美国防部导弹防御局在2016财年预算中增列“定向能研究”(DER)项目,研发可搭载激光武器的高空无人机,计划2016年建成50千瓦机载激光器,2017年将其功率提升至数百千瓦,2021年提升至兆瓦级。
    其实,激光武器除具备直接烧灼毁伤外,还具备远距离“致盲”能力:用低功率激光束持续照射无人机航电系统,令其过热失控,跟踪照射机载光电侦察系统,令其过载失效。同时,激光武器还可与其他武器混合使用,组合成威力倍增的“光、磁、弹”一体化武器系统。激光武器以其效费比高、“攻易防难”的绝对优势,正在成为美军第三次“抵消”战略重点发展的“改变游戏规则”的颠覆性技术。

60

主题

0

听众

1200

积分

金牌会员

Rank: 4

个人主页
威望
0
金钱
0
贡献
0
积分
1200
帖子
64
主题
60
发表于 2018-4-27 10:41:06 |显示全部楼层
        多维一体、联合狙击

    除大量研制反无人机武器外,美俄等军事强国还在积极探索反无人机战法。其中,“多维一体、联合狙击”反无人机战法颇具代表性。俄“无线电工厂”科研处主任叶里扎罗夫向媒体介绍,该公司最近进行的一系列反无人机作战实验显示:打击大中型无人机的战法,等同于传统的防空战法,而小型无人机,因体积小,雷达反射面小,低空、低速,发现难、打击难等特点,需要研发新型作战装备和研究新的作战方法。
7.jpg

    PY12M7型机动式反无人机侦察指挥车外观

    首先,多元侦察,发现目标。目前,俄RU12M7型机动式反无人机侦察指挥车,内置无线电技术侦察、雷达侦察、光电侦察等侦察、跟踪设备,可实施对无人机目标的快速发现和精确定位。同时,该侦察指挥车还具备引入外部侦察数据、接管外部侦察设备的能力,比如,可实时接收、处理“圆顶”“手风琴”等俄军现役数字防空雷达的对空侦察数据。在联合侦察条件下,该侦察指挥车的侦察、监控范围可扩大64部,最大探测距离达200千米、最大探测高度50千米。若实现多部侦察指挥车协同布防,则可在作战地域内组建全域反无人机侦察网,令无人机无处遁形。
    其次,快速组网,协同布阵。俄军企公布的反无人机系统为二级配置。一是,以RU12M7型车为指挥中心,在8000米(最大通信范围)范围内,根据无人机来袭方向,合理布设多部(套)加装了自动化指控模块的小型反无人机武器(便携式防空导弹、反无人机电磁枪、激光炮等),组建反无人机指控网。二是,每件反无人机武器,按照作战半径的三分之二或二分之一间隔部署(如俄“针”式防空导弹的部署间距为1000米),并依托其上加装的自动化指控模块相互组网,形成梯次防御纵面或全覆盖防御横面,构建察、打一体的反无人机毁伤网。二级反无人机作战系统的各级装备,均简洁轻便、机动性强,反应迅速,最大展开时间仅四分钟,作战指令处理周期仅一秒,且全部实现自动化、智能化,可快速组网,自动拟制作战任务,智能分配打击目标,协同性好,适应性强。
8.jpg
    PY12M7型机动式反无人机侦察指挥车内部
   最后,统一指挥,联合打击。RU12M7型侦察指挥车,不仅可接管侦察设备实施对空侦察,发现无人机,还可据此快速制订反无人机作战方案,“组织”向无人机来袭方向布设反无人机武器,快速组建指控网,指挥各类武器高效打击无人机。据俄军企透露,目前,俄反无人机作战系统能做到以下三点。指挥“道尔-M1”“黄蜂-AK”“针-10M2”“通古斯卡-M1”等型俄军现役的地空导弹快速部署,区域协同,集火射击,击落无人机;指挥地面电磁压制设备对无人机机载无线电电子设备实施功能性压制,通过干扰或压制无人机遥控通信捕获无人机;指挥引导苏-30等俄军现役战机至无人机目标区,之后由战机火控雷达锁定并引导空空导弹击落无人机。其实,俄军机击落无人机早有战例。2008年4月,俄格战争前夕,格鲁吉亚的一架以色列造“赫尔墨斯-450”无人机,在俄格边境侦察时,就被俄军米格-29战机击落。
    随着大数据理念的普及与智能化技术的兴起,军用机器人的发展与运用方兴未艾。新一代无人机作为空中机器人的代表,正成为现代战争的新宠,相应的反无人机作战理念与实践也正在快速发展。作为无人机大国的美国和以色列,积极研发反无人机技术与战术。对此,俄罗斯认为,俄已形成了对美西方国家的不对称劣势。为此,俄国防部宣布,2020年前,在无人机与反无人机领域的军费预算高达130亿美元,同步强化军用无人机与反无人机技术研发。世界军用无人机与反无人机领域的竞争与对抗,将因此变得更趋激烈。

回复

使用道具 举报

高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies |上传

回顶部