無人機在態(tài)勢防御中的應(yīng)用

無人機在態(tài)勢防御中的應(yīng)用

備偵查-打擊一體化等多種能力引起的專用型號經(jīng)過20多年的發(fā)展，無人機已經(jīng)從最初的只能進行檢測和監(jiān)控能力轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜻M行探測和視頻攻擊的能力，并產(chǎn)生了多種定制模型。如:預(yù)警無人機、電子干擾無人機、誘餌無人機、無人作戰(zhàn)飛機等。將無人機應(yīng)用到巡航導(dǎo)彈防御體系中,將顯著改善對巡航導(dǎo)彈目標的打擊能力,提升防空作戰(zhàn)效能。1新威脅認識的提高性能成為威脅艦隊的主要武器現(xiàn)代高新技術(shù)在對陸攻擊巡航導(dǎo)彈上的應(yīng)用進一步提升了巡航導(dǎo)彈的性能,增大了防御一方的難度。新型對陸攻擊巡航導(dǎo)彈逐漸發(fā)展成為重要的威懾/打擊武器。新型對陸攻擊巡航導(dǎo)彈具有以下優(yōu)點:1.1先進的艦隊設(shè)計對陸攻擊巡航導(dǎo)彈廣泛采用復(fù)合制導(dǎo)體制,通常采用慣性制導(dǎo)+地形匹配制導(dǎo)+景象匹配末制導(dǎo),還有些導(dǎo)彈采用慣性制導(dǎo)+地形匹配制導(dǎo)+主動雷達/紅外尋的制導(dǎo)。美國的新型巡航導(dǎo)彈多采用慣性制導(dǎo)+GPS制導(dǎo)+景象匹配末制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)體制。復(fù)合制導(dǎo)體制大大提高了巡航導(dǎo)彈的制導(dǎo)精度,命中精度不大于10m。戰(zhàn)斗部多采用高爆常規(guī)彈頭或核彈頭,破壞力巨大。1.2對陸攻擊艦隊的探測力量對陸攻擊巡航導(dǎo)彈尺寸小,采用隱身、新材料等新技術(shù),使得巡航導(dǎo)彈的雷達散射截面積很小,一般小于0.1m2,不易被雷達和紅外探測器發(fā)現(xiàn);對陸攻擊巡航導(dǎo)彈的最低巡航高度一般低于50m,艦射型的最低巡航高度為50m～250m,空射型的最低巡航高度為7m～150m,常采用遠距離、低空/超低空規(guī)避飛行。多枚導(dǎo)彈可以從不同的方向同時攻擊一個目標,在防空系統(tǒng)最薄弱的地方突防。此外,對陸攻擊巡航導(dǎo)彈還可以迂回飛行到達目標,從而躲避雷達和防空設(shè)施的探測、打擊。需要防御的范圍大,對防御方要地安全構(gòu)成很大威脅。1.3陸域攻擊較強對陸攻擊巡航導(dǎo)彈可以空射,可以陸上機動發(fā)射,也可以由水面艦艇、水下潛艇發(fā)射,且其全方位攻擊能力強。對陸攻擊巡航導(dǎo)彈效費比高,成本低,通常其單枚造價僅為彈道導(dǎo)彈造價的5%～10%。便于大量裝備使用。飽和攻擊威脅對防空體系提出很大挑戰(zhàn)。如美軍的俄亥俄級巡航導(dǎo)彈核潛艇單艇裝備巡航導(dǎo)彈154枚,完全具備飽和攻擊能力1.4發(fā)揮平臺的生存能力現(xiàn)代新型對陸攻擊巡航導(dǎo)彈射程一般大于500km,大大提高了發(fā)射平臺的生存能力。比較典型的如:美制常規(guī)對陸攻擊巡航導(dǎo)彈BGM-109C/D,射程分別為1300km和875km;AGM-86C型空射巡航導(dǎo)彈射程1500km,命中精度10m。2針對地面攻擊和無人機對抗的優(yōu)勢分析2.1無人機使用多機聯(lián)合使用按照所攜帶電子戰(zhàn)裝備和用途可分為誘餌(試驗)無人機、偵察無人機、有源干擾無人機、無源干擾無人機、反輻射無人機、無人作戰(zhàn)飛機、預(yù)警無人機、光電對抗無人機和心理戰(zhàn)無人機等。可單獨使用,也可多機編隊協(xié)同使用。其中無人機多機編隊防御巡航導(dǎo)彈的優(yōu)勢是很明顯的。2.2務(wù)載荷的設(shè)備無人機主要包括飛機機體、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。任務(wù)載荷可以是機載合成孔徑雷達、激光雷達、電子干擾設(shè)備、光電和紅外數(shù)字成像傳感器、箔條、誘餌、精確制導(dǎo)彈藥、照相攝像設(shè)備等。滯空時間長,可以長時間監(jiān)視戰(zhàn)場情況,加之采用多種任務(wù)探測手段,可以更好地探測、發(fā)現(xiàn)巡航導(dǎo)彈類目標。2.3復(fù)合復(fù)合材料機體無人機多采用輕質(zhì)復(fù)合材料機身,目前世界各先進無人機復(fù)合材料的用量一般占機體結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的60%～80%,有些無人機上復(fù)合材料的用量達到了90%以上。常用的聚合物基復(fù)合材料是一種非金屬材料。輕質(zhì)復(fù)合材料機身可以在滿足結(jié)構(gòu)強度要求的情況下,大大降低無人機質(zhì)量,這在很大程度上改善了無人機的性價比,使得無人機易于大量裝備。給無人機多機編隊防御巡航導(dǎo)彈提供了基礎(chǔ)保障。3無人機在地面攻擊中的應(yīng)用3.1無人機發(fā)射前主動分析僅靠天基監(jiān)視系統(tǒng)和有人駕駛偵察飛機不能滿足指揮員對連續(xù)不斷的、急需的以及對戰(zhàn)場態(tài)勢感知的信息要求,偵察無人機的航跡精度、目標發(fā)現(xiàn)及識別概率、跟蹤定位精度、夜間偵察能力和續(xù)航時間都很高,能很好地發(fā)現(xiàn)、識別巡航導(dǎo)彈目標。防御巡航導(dǎo)彈的最好效果就是將其消滅在發(fā)射前,這也符合攻勢防空的思想。戰(zhàn)時部署一定數(shù)量的偵察無人機于戰(zhàn)區(qū)前沿,盡早發(fā)現(xiàn)敵作戰(zhàn)企圖,及時將情報傳給指揮中心,由指揮中心組織打擊力量將其消滅。3.2第三,特殊的加害人員可使用生態(tài)無人機探測艦隊由于陸基遠程三坐標雷達低空性能不理想;超視距后向散射雷達(OTH)探測距離遠,可以早期發(fā)現(xiàn)巡航導(dǎo)彈,但其測量精度差,近距盲區(qū)大,抗干擾能力差,無法準確測量目標位置信息;空中預(yù)警無人機是探測巡航導(dǎo)彈的一種重要手段。預(yù)警無人機的載荷主要有:合成孔徑/動目標顯示雷達、通信、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)處理、指揮控制設(shè)備等。在探測巡航導(dǎo)彈時,預(yù)警無人機可以單獨使用,也可以和載人預(yù)警機配合使用。配合使用時,預(yù)警無人機超前載人預(yù)警機200km～300km部署,將所獲情報實時傳給載人預(yù)警機進行處理,這樣可以大大擴展對巡航導(dǎo)彈的預(yù)警范圍。3.3研制戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)對陸攻擊巡航導(dǎo)彈的進襲路線事先未知,需要防御的范圍很大。使用長航時無人機充當戰(zhàn)場空中通信中繼,增大通信距離,及時傳遞戰(zhàn)場重要情報信息,保證對巡航導(dǎo)彈目標攔截的時效性、可靠性,提高巡航導(dǎo)彈防御系統(tǒng)整體有效性。另外,當抗擊巡航導(dǎo)彈的地空導(dǎo)彈射程較遠時,可以考慮由通信中繼提供導(dǎo)彈中繼制導(dǎo)。3.4認識先進的加害者美國和歐洲的新型巡航導(dǎo)彈在巡航中段普遍采用GPS對制導(dǎo)誤差進行精確修正,可以使用干擾無人機對巡航導(dǎo)彈航路上一定范圍內(nèi)的GPS導(dǎo)航信號進行干擾,使巡航導(dǎo)彈的制導(dǎo)誤差增大,偏離預(yù)設(shè)彈道。一套價值3萬美元可以多次使用的GPS系統(tǒng)干擾器可以輕而易舉地把一枚價值120萬美元的巡航導(dǎo)彈干擾偏離預(yù)定航路。使用100mW的全向天線GPS干擾機可以對16km范圍內(nèi)使用GPS的巡航導(dǎo)彈和其它精確制導(dǎo)武器造成嚴重干擾,使用100W的全向天線干擾機,可使1000km范圍內(nèi)使用GPS的該武器受到干擾。巡航導(dǎo)彈的進襲路線事先未知,需要干擾的范圍較大,因此可以考慮多架干擾無人機配合使用。3.5有人機無人化仿真處于巡航段的巡航導(dǎo)彈各項參數(shù)相對穩(wěn)定,易于捕捉并摧毀。無人作戰(zhàn)飛機是無人機發(fā)展的一個很重要的方向,有人機的無人化改裝是目前無人作戰(zhàn)飛機領(lǐng)域比較典型的應(yīng)用。國外有將退役的有人戰(zhàn)斗機進行無人化改裝,加掛空空、空地武器,作為無人作戰(zhàn)飛機的先例。美國洛馬公司曾有過一個無人駕駛F-16戰(zhàn)斗機方案,即為F-16配備大型機翼和共形油箱,并攜帶防御戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的超聲速導(dǎo)彈或防御巡航導(dǎo)彈的AIM-120先進空空導(dǎo)彈。3.6目標效果表現(xiàn)對陸攻擊巡航導(dǎo)彈目標尺寸小,隱身性好,低空性能優(yōu)良,目標信號微弱,對其進行打擊后的毀傷效果不容易判斷。使用偵察無人機機載的光學(xué)、雷達等觀測設(shè)備觀察射擊效果,實時傳回目標狀態(tài)信息,結(jié)合地基雷達觀測到的射擊效果,綜合判斷對目標的毀傷效果。二者綜合得到的信息的可靠度比較高,能很好地滿足需要。如果毀傷效果不理想,決定是否需要進行補充射擊。4加強多架構(gòu)無人機協(xié)同合作為有效抗擊對陸攻擊巡航導(dǎo)彈,提出以下對策建議:1)發(fā)展無人機相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。主要有:復(fù)合材料與新型發(fā)動機技術(shù);智能化自主控制技術(shù);新一代高性能合成孔徑雷達/動目標顯示技術(shù);低延時高速率數(shù)據(jù)鏈技術(shù)等。提高新型復(fù)合材料在無人機上的使用量,研制具有低紅外特征的無人機用發(fā)動機;將以計算機為核心的人工智能技術(shù)應(yīng)用到無人機的控制中來,開發(fā)智能化自主控制系統(tǒng);研制新一代高性能的無人機載合成孔徑雷達;開發(fā)諸如美國Link16的數(shù)據(jù)鏈。2)合理用兵,做好多架無人機間的協(xié)同。特別是,對于多架電子偵察無人機要協(xié)調(diào)分配好偵察頻段、偵察區(qū)域以及多架干擾無人機干擾區(qū)域的協(xié)調(diào)。除考慮干擾無人機間的電磁干擾外,還要考慮干擾無人機的干擾盲區(qū)。在盡可能擴大干擾范圍的同時,力求使協(xié)同無人機的干擾區(qū)域能相互覆蓋鄰近無人機的干擾盲區(qū)。3)做好無人機與其它防空力量的協(xié)同。事先完成與航空兵、地面防空兵在飛行時間、飛行空域、無線電頻率的協(xié)同;與電子對抗部隊在時間、頻率上的協(xié)同。另外,還應(yīng)該考慮區(qū)分重點方向、重點區(qū)域,加強重點方向、重點區(qū)域的無人機數(shù)量;編隊梯次部署,主要方向前伸部署;在與其它軍(兵)種的協(xié)調(diào)下科學(xué)設(shè)計飛行航線。4)為有效探測發(fā)現(xiàn)來襲巡航導(dǎo)彈,可以建立立體化的預(yù)警探測網(wǎng)絡(luò)?？罩杏奢d人預(yù)警機+若干偵察無人機,或者預(yù)警無人機+若干偵察無人機組成空中預(yù)警探測網(wǎng)絡(luò);地基雷達聯(lián)網(wǎng)組成地面預(yù)警探測網(wǎng)絡(luò);空中預(yù)警探測網(wǎng)、地面預(yù)警探測網(wǎng)與天基預(yù)警衛(wèi)星,共同組成立體化的預(yù)警探測網(wǎng)絡(luò),多方探測發(fā)現(xiàn)巡航導(dǎo)彈目標?？箵粞埠綄?dǎo)彈是多種力量的綜合使用,綜合使用各種抗擊力量進行多層防御。無人機混合編