![21世紀(jì)軍事作戰(zhàn)的矛與盾之爭(zhēng):淺談無(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view2/M03/13/1E/wKhkFmZF3wKAOxGCAAJI-FkK_kE398.jpg)
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21世紀(jì)軍事作戰(zhàn)的鉆盾之爭(zhēng):淺談無(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展
目錄
目錄..................................................................................1
編者按................................................................................2
1.無(wú)人機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀以及趨勢(shì).........................................................2
1.1.機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能將占據(jù)更高地位.............................................3
1.2.數(shù)據(jù)分析將會(huì)在無(wú)人機(jī)著陸之前完成.............................................3
1.3.無(wú)人機(jī)將進(jìn)入一個(gè)新的自動(dòng)化時(shí)代...............................................3
2.反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................................3
2.1.奪取對(duì)無(wú)人機(jī)的控制...........................................................4
2.2.通過(guò)干擾影響無(wú)人機(jī)的正常工作.................................................4
2.3.直接將無(wú)人機(jī)進(jìn)行摧毀.........................................................5
3.反無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展分析.............................................................5
3.1.系統(tǒng)搭載方式.................................................................5
32反無(wú)人機(jī)傳感器能力的提升.....................................................6
3.3.軍事領(lǐng)域反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展...................................................6
3.3.1.傳感器融合.............................................................6
3.4.人工智能技術(shù).................................................................7
3.5.高空長(zhǎng)航時(shí)技術(shù)...............................................................7
3.6.小結(jié).........................................................................7
4.反無(wú)人機(jī)技術(shù)新世界...............................................................8
4.1.前述.........................................................................8
4.2.沒(méi)有完美的解決方案..........................................................11
4.3.《反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》報(bào)告........................................................11
4.3.1.有時(shí)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展速度是如此之快,以至于反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)法跟上..........12
4.3.2.軍事挑戰(zhàn)..............................................................13
4.3.3.人工智能的作用........................................................14
4.3.4.網(wǎng)絡(luò)安全..............................................................15
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5.反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì).................................................................28
5.1.能耗、功率持續(xù)增大...............................................................28
5.2.工作持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng).................................................................28
5.3.多傳感器融合、智能化、一體化....................................................28
5.4.技術(shù)手段向多樣化邁進(jìn).............................................................29
5.5.防御體系逐漸向多手段、多層次發(fā)展................................................29
編者按
縱觀21世紀(jì)的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng),無(wú)人機(jī)的身影既貫穿于作戰(zhàn)的全過(guò)程,又滲透于戰(zhàn)爭(zhēng)的各個(gè)領(lǐng)域。
當(dāng)前,無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)功能正向隱身突防、通信中繼、空中格斗等方面擴(kuò)展,并逐漸成為空襲作戰(zhàn)發(fā)展
的新方向。針對(duì)日趨嚴(yán)峻的無(wú)人機(jī)威脅,反無(wú)人機(jī)技術(shù)及其在各型武器裝備上的應(yīng)用也正隨著無(wú)人機(jī)
的發(fā)展而逐漸成熟?,F(xiàn)如今,無(wú)人機(jī)與其“克星”反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)之間的對(duì)抗呈螺旋式上升,正在演繹
著一個(gè)全新的矛與盾故事。
1.無(wú)人機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀以及趨勢(shì)
無(wú)人機(jī)可完成情報(bào)偵察、中繼通信、電子對(duì)抗、制空、精確打擊等多種任務(wù),并呈現(xiàn)出搭載平臺(tái)
多元化、作戰(zhàn)空間擴(kuò)大化以及重型化和大型化等發(fā)展趨勢(shì)。
據(jù)俄《消息報(bào)》近日?qǐng)?bào)道,截至2016年底,俄無(wú)人機(jī)數(shù)量已達(dá)到1980架。據(jù)估計(jì),俄軍現(xiàn)在的
無(wú)人機(jī)數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)2000架。目前,俄陸軍已組建了營(yíng)屬和旅屬無(wú)人機(jī)連。俄國(guó)防部還決定在
海軍組建無(wú)人機(jī)團(tuán)。止匕外,俄羅斯還特別注重重型無(wú)人機(jī)的機(jī)型研制。2019年7月,俄羅斯國(guó)防工
業(yè)集團(tuán)在莫斯科航展上展示了其研發(fā)的“獵戶座”無(wú)人機(jī),這是俄羅斯重型無(wú)人機(jī)的首次亮相。
圖1俄羅斯“獵戶座”無(wú)人機(jī)
而美國(guó)海軍也已于2019年4月將首個(gè)無(wú)人機(jī)控制中心安裝到航空母艦上。此控制中心將主要用
于操控MQ-25無(wú)人機(jī)。整個(gè)裝配計(jì)劃將在2022年全部完成,屆時(shí)所有正在建造的航空母艦都將具備
操控艦載無(wú)人機(jī)的能力。
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不難看出,在迅猛襲來(lái)的科技浪潮下,無(wú)人機(jī)的發(fā)展或?qū)㈦S著作戰(zhàn)樣式的不斷豐富而呈現(xiàn)出以下
幾點(diǎn)趨勢(shì):
1.1.機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能將占據(jù)更高地位
以無(wú)人機(jī)為代表的智能機(jī)器戰(zhàn)爭(zhēng)或?qū)⑼耆淖儌鹘y(tǒng)機(jī)器戰(zhàn)爭(zhēng)的形式。在智能機(jī)器戰(zhàn)爭(zhēng)中,交戰(zhàn)雙
方打的是智能,拼的是信息。例如,在美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的無(wú)人機(jī)模擬對(duì)抗試驗(yàn)中,裝備了人
工智能的無(wú)人機(jī)多次輕松擊敗人類(lèi)飛行員;在與智能無(wú)人機(jī)的超視距導(dǎo)彈對(duì)抗模擬試驗(yàn)中,智能無(wú)人
機(jī)似乎能察覺(jué)人的意圖,不僅能立即對(duì)導(dǎo)彈飛行和作戰(zhàn)部署中的態(tài)勢(shì)變化做出反應(yīng),還可根據(jù)作戰(zhàn)需
要在防守與進(jìn)攻之間快速切換。
1.2.數(shù)據(jù)分析將會(huì)在無(wú)人機(jī)著陸之前完成
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知的途徑在于利用無(wú)人機(jī)及其他傳感器收集數(shù)據(jù)、圖像與視頻,但這些并非工作
的全部?jī)?nèi)容。除了獲取信息外,無(wú)人機(jī)還需要面對(duì)由此帶來(lái)的數(shù)據(jù)分析挑戰(zhàn)。即無(wú)人機(jī)如果能夠在著
陸之前便自主完成數(shù)據(jù)分析,所帶來(lái)的效益是巨大的。有鑒于此,未來(lái)無(wú)人機(jī)的發(fā)展將可能日趨契合
這一需求而不斷進(jìn)化。
1.3.無(wú)人機(jī)將進(jìn)入一個(gè)新的自動(dòng)化時(shí)代
隨著越來(lái)越多的大型公司采用無(wú)人機(jī)來(lái)工作,他們將轉(zhuǎn)向自動(dòng)化工作流程,尤其是在數(shù)據(jù)傳輸、
分析和自適應(yīng)飛行計(jì)劃方面。
以英國(guó)的雷神無(wú)人機(jī)(BAESystemsTaranis)為例,它引入了全自動(dòng)模式,只要預(yù)先設(shè)定任務(wù),無(wú)人
機(jī)在大部分時(shí)間下都不需要人類(lèi)遙控操作,自動(dòng)起降、自動(dòng)導(dǎo)航,進(jìn)行偵察任務(wù)。
而最新的軍用無(wú)人機(jī)研發(fā)計(jì)劃,則將已經(jīng)進(jìn)入“神經(jīng)元”時(shí)代,“神經(jīng)元”無(wú)人機(jī)(nEUROn)概念,
把無(wú)人機(jī)的“無(wú)人”二字,推到更高的高峰。它是一種可以無(wú)須任何指令,由人工智能獨(dú)立完成飛行
任務(wù),同時(shí)能在復(fù)雜飛行環(huán)境中進(jìn)行自我校正的先進(jìn)無(wú)人機(jī)。
圖2“神經(jīng)元”無(wú)人機(jī)
不難看出,未來(lái)“遙控飛機(jī)”式的軍用無(wú)人機(jī),開(kāi)始有被全新的自動(dòng)化無(wú)人機(jī)取代的趨勢(shì)。
2.反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
反無(wú)人機(jī)技術(shù)是戰(zhàn)場(chǎng)反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)需求牽引下的必然產(chǎn)物,構(gòu)建反無(wú)人機(jī)技術(shù)體系也是反無(wú)
人機(jī)武器裝備體系發(fā)展的必然要求。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外都積極展開(kāi)了對(duì)用于反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的探測(cè)跟蹤和預(yù)
警、直接利用火力對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施硬毀傷、采用干擾技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施軟毀傷等的武器裝備的相關(guān)研究。
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這些關(guān)于反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的理論和技術(shù)研究雖然還比較零散,不成體系,但卻從理論上和技術(shù)上,為開(kāi)
辟與拓展反無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)而較快地形成反無(wú)人機(jī)技術(shù)體系打下了良好的基礎(chǔ)。
2.1.奪取對(duì)無(wú)人機(jī)的控制
隨著美軍將網(wǎng)絡(luò)空間、電磁空間分列為繼陸海空天之外的第五維、第六維作戰(zhàn)空間,網(wǎng)絡(luò)-電磁
武器日益受到重視,特別是在反無(wú)人機(jī)、反戰(zhàn)斗機(jī)器人領(lǐng)域,作戰(zhàn)運(yùn)用隱蔽高效、技術(shù)研發(fā)成本低廉,
可干擾、“擊落”,甚至“捕獲”無(wú)人機(jī)。
這方面目前通用的技術(shù)是通過(guò)無(wú)線電控制。伴隨著消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)在美國(guó)的普及,美國(guó)政府不得不
采取一些強(qiáng)硬手段,來(lái)保障低空領(lǐng)域安全,例如采用一個(gè)接收器來(lái)追蹤并確定無(wú)人機(jī)方位,并使用足
夠強(qiáng)大的電子信號(hào)來(lái)奪取無(wú)線電控制。而為了避免這種情況的發(fā)生,美國(guó)政府希望借助阻截?zé)o人機(jī)使
用的傳輸代碼,進(jìn)而控制這臺(tái)無(wú)人機(jī),而將其引導(dǎo)返航,回歸到操作者手中。
圖3消費(fèi)級(jí)四軸無(wú)人機(jī)
其他的手段固然也存在,造就這些手段的是萬(wàn)能的“黑客”,他們通過(guò)無(wú)人機(jī)內(nèi)置的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)
和開(kāi)放的遠(yuǎn)程端口,向無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)起攻擊。通過(guò)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),攻擊者可以斷開(kāi)無(wú)人機(jī)擁
有者的FreeFlight控制應(yīng)用并使之與自己配對(duì),然后獲得完整的控制權(quán)限。甚至,黑客們還能通過(guò)連
接目標(biāo)無(wú)人機(jī),獲得訪問(wèn)控制器的root權(quán)限,從而達(dá)到在相關(guān)空域?qū)?zhí)行任務(wù)的無(wú)人機(jī)“一鍵拿下”
的戰(zhàn)術(shù)目的。
2.2.通過(guò)干擾影響無(wú)人機(jī)的正常工作
聲波干擾是現(xiàn)今發(fā)展較快的一種技術(shù)。韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)的研究人員對(duì)無(wú)人機(jī)中的
關(guān)鍵組件陀螺儀進(jìn)行了共振測(cè)試,發(fā)現(xiàn)可利用聲波使陀螺儀發(fā)生共振,輸出錯(cuò)誤信息,從而導(dǎo)致無(wú)人
機(jī)墜落。KAIST的電子工程教授金龍大表示,無(wú)人機(jī)中的陀螺儀的功能是提供機(jī)體傾斜、旋轉(zhuǎn)及方向
角度等信息,以保持機(jī)體平衡。金龍大的試驗(yàn)表明,利用外部聲波使無(wú)人機(jī)的陀螺儀發(fā)生共振,從而
擾亂無(wú)人機(jī)的平穩(wěn)飛行,在技術(shù)上是可行的。
第二種方法就是電子干擾(俗稱(chēng)“導(dǎo)航誘騙”),它使無(wú)人機(jī)無(wú)法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù),
導(dǎo)致無(wú)人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),無(wú)法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有精確
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的地形連測(cè),借助于照相機(jī)和攝像機(jī)獲得的情報(bào)將沒(méi)有任何價(jià)值,此時(shí)的無(wú)人機(jī)頂多是一臺(tái)會(huì)飛的相
機(jī),無(wú)論是從軍事角度,還是從民用的測(cè)繪角度而言,都意味著損失。
2.3.直接將無(wú)人機(jī)進(jìn)行摧毀
美國(guó)SnakeRiver公司專(zhuān)門(mén)針對(duì)那些受到無(wú)人機(jī)侵犯的人群,開(kāi)發(fā)了一種特殊的反無(wú)人機(jī)專(zhuān)用子彈。
他們宣稱(chēng),用戶可通過(guò)他們的設(shè)備輕松擊落無(wú)人機(jī)。但這項(xiàng)技術(shù)依舊存在限制,發(fā)明該產(chǎn)品的
SnakeRiver公司特地表示,將侵犯民眾私人空域的無(wú)人機(jī)擊落的做法的合法性這一問(wèn)題還值得商榷。
其次是激光炮。除具備直接燒灼毀傷外,激光炮還具備遠(yuǎn)距離“致盲”能力:用低功率激光束持
續(xù)照射無(wú)人機(jī)航電系統(tǒng),令其過(guò)熱失控,跟蹤照射機(jī)載光電偵察系統(tǒng),令其過(guò)載失效。同時(shí),激光武
器還可與其他武器混合使用,組合成威力倍增的“光、磁、彈”一體化武器系統(tǒng)。
再者是攜帶空空導(dǎo)彈的殲擊機(jī)。近期,俄羅斯“伊斯托克”公司展示了一款空地一體化的反無(wú)人
機(jī)作戰(zhàn)裝備。其地面裝備為反無(wú)人機(jī)偵察指控車(chē),性能與作用類(lèi)似RU12M7型車(chē),負(fù)責(zé)對(duì)空雷達(dá)掃描,
發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,引導(dǎo)戰(zhàn)機(jī)至作戰(zhàn)空域??罩蟹礋o(wú)人機(jī)平臺(tái)為蘇-30戰(zhàn)斗機(jī),在機(jī)頭前部加裝有偵察雷達(dá)。
該雷達(dá)的核心部件為“伊斯托克”公司生產(chǎn)的小型多注行波管和多功能超高頻模塊,可對(duì)地面?zhèn)刹熘?/p>
揮車(chē)所指定的空域?qū)嵤├走_(dá)掃描和無(wú)線電偵察,之后將目標(biāo)區(qū)的弱信號(hào)放大,從中識(shí)別出無(wú)人機(jī)信號(hào),
并在雷達(dá)屏幕上顯示出無(wú)人機(jī)的位置和坐標(biāo),最后由飛機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈擊毀無(wú)人機(jī)。
3.反無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展分析
無(wú)人機(jī)已成為美國(guó)軍事任務(wù)和行動(dòng)中不可或缺的一部分,并且已實(shí)現(xiàn)商用化。隨著普及程度越來(lái)
越高,恐怖分子、犯罪分子、狂熱分子等利用無(wú)人機(jī)制造了嚴(yán)重威脅。這使得反無(wú)人機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)成
為軍方、國(guó)土安全部、主要執(zhí)法機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)無(wú)人機(jī)的承包商的首要優(yōu)先事項(xiàng)。
反無(wú)人機(jī)技術(shù)分為兩個(gè)主要領(lǐng)域:探測(cè)與跟蹤系統(tǒng)以及遮斷。前者包括雷達(dá)、無(wú)線電射頻、光電、
聲學(xué)和復(fù)合傳感器。遮斷包括干擾射頻和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS,包括GPS和GLONASS)、欺騙、
激光、捕捉目標(biāo)的實(shí)體阻攔網(wǎng)、投射物、電磁脈沖、水炮、“自殺”無(wú)人機(jī)以及這些手段的組合。
3.1.系統(tǒng)搭載方式
反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可以是地基、空基甚至是手持式的。如今市場(chǎng)上絕大多數(shù)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為僅用于探測(cè)
或遮斷,地基系統(tǒng)占多數(shù)。例如,正由多家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種高速機(jī)動(dòng)戰(zhàn)場(chǎng)反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)一一遠(yuǎn)征
機(jī)動(dòng)空中防御一體化系統(tǒng)(X-MADIS)。該系統(tǒng)能夠以每小時(shí)30英里的速度穿越崎嶇地形,同時(shí)遠(yuǎn)距
離探測(cè)、識(shí)別并擊退無(wú)人機(jī)。其研制公司表示,該反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、雷達(dá)和光電/紅外設(shè)備被集成在一
輛商用越野車(chē)上,可探測(cè)、定位、識(shí)別、跟蹤、利用并擊退威脅機(jī)場(chǎng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或進(jìn)入禁飛區(qū)的
有敵意無(wú)人機(jī)。
反無(wú)人機(jī)任務(wù)高度依賴(lài)先進(jìn)傳感器、長(zhǎng)航時(shí)平臺(tái)、用以提供警戒空域圖像的數(shù)據(jù)融合以及用以整
理并分析傳入數(shù)據(jù)的人工智能。這一過(guò)程遠(yuǎn)比將原始無(wú)人機(jī)傳感器數(shù)據(jù)傳至人類(lèi)操作員更具效用。
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3.2.反無(wú)人機(jī)傳感器能力的提升
傳感器在敏感度、作用范圍和降低尺寸和功率需求方面也進(jìn)展迅速。結(jié)合高速無(wú)線聯(lián)網(wǎng)、機(jī)載數(shù)
據(jù)融合及人工智能,傳感器顯著提升了反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的能力。
反無(wú)人機(jī)的任務(wù)圍繞著多種傳感器進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)跟蹤空域內(nèi)所有移動(dòng)物體,以最佳方式呈
現(xiàn)空域情況并實(shí)現(xiàn)最低的誤報(bào)警率。但大型鳥(niǎo)類(lèi)和小型無(wú)人機(jī)在雷達(dá)上可能看上去相同,因此需要查
找通信鏈路,同時(shí)使用能掃視空域的照相機(jī)更好地進(jìn)行查看。
如今,操作員需要對(duì)顯示屏上的圖像進(jìn)行評(píng)估,確定無(wú)人機(jī)攜帶的可能是何種載荷。目前,研究
人員正在就自動(dòng)圖像查找開(kāi)展工作,從而使操作員無(wú)需參與分辨鳥(niǎo)類(lèi)和無(wú)人機(jī)的工作。當(dāng)前工作的重
點(diǎn)是消解低空空域沖突和安全空域集成,從而實(shí)現(xiàn)超視距飛行,并使用傳感器繪制空域態(tài)勢(shì)的精確
3D圖像。這一數(shù)據(jù)還可用于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施周邊的安保應(yīng)用。
3.3.軍事領(lǐng)域反無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展
軍事目的的反無(wú)人機(jī)技術(shù)更為復(fù)雜。這些軍事項(xiàng)目包括消滅執(zhí)行情報(bào)、監(jiān)視與偵察任務(wù)的無(wú)人機(jī)
和阻止對(duì)部隊(duì)發(fā)起攻擊或破壞關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的獵-殲無(wú)人機(jī)等。
在2017年的“機(jī)動(dòng)火力一體化試驗(yàn)”期間,陸軍對(duì)一套反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。該系統(tǒng)
包括兩臺(tái)背靠背安裝的180度雷達(dá)和一臺(tái)照相機(jī),前者可提供360度實(shí)時(shí)覆蓋,后者用于確認(rèn)目標(biāo)身
份。一旦無(wú)人機(jī)被確認(rèn)為具有敵意,操作員可對(duì)其進(jìn)行摧毀,或干擾其通信,使其返回出發(fā)地或是墜
毀。
雷聲公司開(kāi)發(fā)的多頻譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(MTS)結(jié)合光學(xué)與紅外傳感器,用以捕獲和跟蹤空中目標(biāo)并引
導(dǎo)激光光束
軍方也在對(duì)商用開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行改造和改進(jìn),以應(yīng)對(duì)威脅。在商用領(lǐng)域,那些針對(duì)軍事用途得到強(qiáng)
化的技術(shù)正得到更廣泛的運(yùn)用。商用界一直在推動(dòng)傳感器成本的降低,這些傳感器的體積也在不斷變
小,從而使得現(xiàn)有無(wú)人機(jī)上能安裝更多的傳感器。
3.3.1.傳感器融合
傳感器融合是針對(duì)多模雷達(dá)和照相機(jī)圖像開(kāi)展的其中一項(xiàng)工作。
2017年10月,美陸軍與LeonardoDRS公司簽訂了機(jī)動(dòng)低空慢速無(wú)人機(jī)一體化防御系統(tǒng)(MLIDS)
生產(chǎn)合同,以滿足其對(duì)抗用作機(jī)載簡(jiǎn)易爆炸物的小型低價(jià)無(wú)人機(jī)(如商用四軸旋翼機(jī))的需要。今年
7月,陸軍宣布授予該公司一份價(jià)值1300萬(wàn)美元的合同,用以繼續(xù)開(kāi)展MUDS的工程設(shè)計(jì)與測(cè)試。
MUDS安裝于兩輛防地雷反伏擊全地形車(chē)上。其中一輛攜帶DRS監(jiān)視與戰(zhàn)場(chǎng)偵察設(shè)備(光電/紅
外傳感器),另一輛是Leonardo公司和Moog公司開(kāi)發(fā)的可重新配置的一體化武器平臺(tái),能夠發(fā)射
多種動(dòng)能武器和一架小型無(wú)人機(jī)。
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3.3.1.1.意大利萊昂納多DRS公司為美國(guó)海軍開(kāi)發(fā)分布孔徑紅外對(duì)抗系統(tǒng)
LeonardoDRS公司開(kāi)發(fā)的MLIDS系統(tǒng)
據(jù)萊昂納多DRS公司官網(wǎng)2020年7月20日?qǐng)?bào)道,美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部授予意大利萊昂納
多DRS公司一份價(jià)值1.2億美元的合同,為AN/AAQ-45(V)分布孔徑紅外對(duì)抗(DAIRCM)系統(tǒng)提供
工程設(shè)計(jì)和測(cè)試硬件。
該系統(tǒng)是一種先進(jìn)的機(jī)載防護(hù)系統(tǒng),可為機(jī)組人員提供導(dǎo)彈探測(cè)、敵方火力指示和態(tài)勢(shì)感知能力,
并能跟蹤和干擾來(lái)襲導(dǎo)彈威脅。該系統(tǒng)采用開(kāi)放式和可擴(kuò)展架構(gòu),允許針對(duì)各種類(lèi)型/型號(hào)/系列的飛
機(jī)進(jìn)行優(yōu)化,具有尺寸小、重量輕和功率低的特點(diǎn),適用于美國(guó)陸、海、空三軍一系列旋翼和傾轉(zhuǎn)旋
翼飛機(jī)。
根據(jù)合同,萊昂納多DRS公司將進(jìn)行非經(jīng)常性的工程工作,以設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、集成和測(cè)試工程開(kāi)
發(fā)模型以及用于政府測(cè)試的武器可更換組件的典型模型,從而改進(jìn)DAIRCM系統(tǒng)的功能,應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)
重和未來(lái)新興的威脅。預(yù)計(jì)合同工作將于2024年完成。
軍用反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)依靠的是光電/紅外、射頻掃描器、雷達(dá)、照相機(jī)、干擾器和跟蹤軟件等多層
探測(cè)技術(shù),它們還采用從槍炮和火箭彈到激光與電子戰(zhàn)等各種殺傷能力。
3.4.人工智能技術(shù)
人工智能對(duì)于軍用反無(wú)人機(jī)技術(shù)的未來(lái)而言尤為重要。關(guān)鍵在于如何對(duì)視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,并在
復(fù)雜電磁環(huán)境下做出有效的判斷,從而使得指揮官能迅速做出決策。
為了使用人工智能對(duì)目標(biāo)類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別,需要使用大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行多輪訓(xùn)練。首先從理解開(kāi)始,
分辨出鳥(niǎo)類(lèi)、氣球和無(wú)人機(jī);然后是預(yù)測(cè),從不同幀之間獲取信息,將時(shí)間信息進(jìn)行關(guān)聯(lián),從而得出
結(jié)論。
3.5.高空長(zhǎng)航時(shí)技術(shù)
另一項(xiàng)革命性技術(shù)是低成本高空長(zhǎng)航時(shí)(HALE)。在執(zhí)行ISR任務(wù)時(shí),HALE無(wú)人機(jī)可滯空更長(zhǎng)
時(shí)間并提供更廣的覆蓋范圍,使得軍方和國(guó)土安全用戶有更多機(jī)會(huì)探測(cè)并識(shí)別有敵意的無(wú)人機(jī),實(shí)時(shí)
回傳信息,從而能夠運(yùn)用相應(yīng)的反無(wú)人機(jī)措施。這些措施包括從槍炮、火箭彈到非動(dòng)能的電子信號(hào),
以干擾、欺騙、摧毀或接管目標(biāo)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航和控制系統(tǒng)。例如,正在研究中的一種方案將使無(wú)人機(jī)
返回發(fā)射地點(diǎn),使得當(dāng)局能夠找到敵方地面控制站和人員的位置并采取相應(yīng)行動(dòng)。
3.6.小結(jié)
盡管反無(wú)人機(jī)技術(shù)采取了多種手段,但各種手段都具有一定局限性,沒(méi)有任何一種方案可以做到
萬(wàn)無(wú)一失。許多具備經(jīng)濟(jì)可承受性的光電傳感器僅限于日間使用,且目標(biāo)須在視線范圍內(nèi)。射頻和聲
學(xué)傳感器使用已知聲音和頻率的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行無(wú)人機(jī)探測(cè),但新平臺(tái)的快速開(kāi)發(fā)使得這些庫(kù)無(wú)法完全更
新。傳感器的敏感度同樣是個(gè)問(wèn)題:過(guò)于敏感和降低敏感度都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果。
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運(yùn)用來(lái)自數(shù)種傳感器的混合數(shù)據(jù)的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),還必須能夠?qū)戏ǖ暮蛿骋獾?、盟友的和敵?/p>
的無(wú)人機(jī)做出區(qū)分,目前沒(méi)有一種已知系統(tǒng)能夠做到這一點(diǎn),這時(shí)人類(lèi)操作員就必須介入。各種遮斷
方法還都存在從被電子戰(zhàn)對(duì)抗措施阻止到誤傷平民或友軍部隊(duì)等潛在的不利結(jié)果。
反無(wú)人機(jī)市場(chǎng)還需要不斷應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的新進(jìn)展。隨著無(wú)人機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)的擴(kuò)張,反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)
需要具備足夠的靈活度,以探測(cè)并消滅類(lèi)型逐漸增多的目標(biāo)。
4.反無(wú)人機(jī)技術(shù)新世界
4.1.前述
筒子們,如果稍微留意一下,你會(huì)發(fā)現(xiàn),僅僅在一個(gè)多世紀(jì)以前,無(wú)人機(jī)(UAV)在很大程度上
只是滿足發(fā)燒友、極客的一種好奇心,在軍事行動(dòng)中幾乎沒(méi)有提供任何支持。但隨著1991年的舉世
矚目的第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng),形勢(shì)開(kāi)始改變,米帝在這次戰(zhàn)爭(zhēng)中成功使用了“先鋒”(Pioneer)無(wú)人機(jī)。
按照今天的眼光來(lái)看,它是一種原始且僅能有限使用的監(jiān)視飛機(jī)。所以在當(dāng)時(shí),防御無(wú)人機(jī)的需求甚
至很少被考慮。
圖4RQ-2“先鋒”無(wú)人機(jī)由美國(guó)AAI公司和以色列飛機(jī)工業(yè)公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)
很快,在十年后的第二次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)(2003年)中,無(wú)人機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了它們自己的發(fā)展軌道。發(fā)
展至今,它們是米帝軍事任務(wù)和行動(dòng)的重要組成部分,并衍生至全球范圍,幾乎每個(gè)使用它的軍事、
執(zhí)法機(jī)構(gòu)都對(duì)其性能提出了很高的要求。同時(shí),與大多數(shù)重要的軍事裝備不同,無(wú)人機(jī)已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)
化,從石油公司到牧場(chǎng)主、新聞媒體、環(huán)保主義者、林業(yè)服務(wù)以及魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物觀察員,每個(gè)人都
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在尋求無(wú)人機(jī)商業(yè)化。從消極的角度觀察,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),不法力量也在無(wú)人機(jī)應(yīng)用中推波助瀾。無(wú)人
機(jī)已經(jīng)早販毒集團(tuán)的裝備采購(gòu)清單上,不法使用者從販毒者到人口走私者,再到企業(yè)間諜。
圖5五花八門(mén)的無(wú)人機(jī)
隨著無(wú)人機(jī)在這么多不同的用戶群體中越來(lái)越受歡迎,它們的價(jià)格已經(jīng)越來(lái)越親民,獲得的門(mén)檻
越來(lái)越低。國(guó)家在傳感器和武器有效載荷方面的發(fā)展成果也已經(jīng)轉(zhuǎn)移到這些用戶群體中,這些技術(shù)不
是那么復(fù)雜,但在搭配適當(dāng)武器的情況下,卻可以產(chǎn)生大規(guī)模致命的效果。無(wú)人機(jī)現(xiàn)在被認(rèn)為是恐怖
分子、罪犯、狂熱分子以及其他危險(xiǎn)人員從未擁有過(guò)的多功能、隱秘且廉價(jià)機(jī)載武器,這構(gòu)成的世界
范圍內(nèi)安全防御的極大威脅。
圖6攜帶高爆炸藥的四旋翼商用無(wú)人機(jī)
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這使得反無(wú)人機(jī)(C-UAV)技術(shù)和系統(tǒng)成為軍隊(duì)、國(guó)土安全部、主要執(zhí)法機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)它們的承
包商的發(fā)展首選并嚴(yán)守其秘密研發(fā)狀況。為了保持與威脅用戶相比的時(shí)間和技術(shù)優(yōu)勢(shì),這些團(tuán)體基本
上已停止發(fā)表有關(guān)C-UAV的公開(kāi)聲明(盡管我們還會(huì)零零散散的看到某些商業(yè)公司的吹爆,但也僅
是對(duì)之前曝光型號(hào)的炒冷飯)。
X:從心推送的防務(wù)菌
圖7世界各地反無(wú)人機(jī)案例
概覽一下,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)C-UAV的新世界里分為兩個(gè)主要領(lǐng)域:首先是檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng),然后就
是阻截。前者包括雷達(dá)、射頻(RF)、電光(E0)、紅外(IR)、聲學(xué)和組合傳感器。后者包括射頻
(RF)和GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),包括GPS和GLONASS)干擾、欺騙、激光、物理網(wǎng)絡(luò)纏繞目標(biāo)、
射彈、電磁脈沖(EMP)、水槍、“自殺”無(wú)人機(jī),以及以上這些手段的組合。
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圖8林林總總的反無(wú)人機(jī)手段
下面讓我們來(lái)具體梳理下:
4.2.沒(méi)有完美的解決方案
必須承認(rèn)現(xiàn)實(shí),反無(wú)人機(jī)的世界里沒(méi)有完美的探測(cè)方法。許多經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電光傳感器僅限于日光
操作和目標(biāo)的直接視線,這對(duì)于紅外(IR)和許多射頻(RF)系統(tǒng)也是如此。射頻和聲學(xué)傳感器使用
已知聲音和頻率的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)探測(cè)無(wú)人機(jī),但新無(wú)人平臺(tái)的快速發(fā)展使得這些數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法完全更新。傳
感器的靈敏度也是一個(gè)問(wèn)題:過(guò)于敏感會(huì)產(chǎn)生許多誤報(bào),而靈敏度降低會(huì)導(dǎo)致漏報(bào)。
使用來(lái)自多個(gè)傳感器組合數(shù)據(jù)的C-UAV系統(tǒng)也必須能夠區(qū)分合法和惡意無(wú)人機(jī)(敵我識(shí)別),
很遺憾,這是目前任何已知的C-UAV系統(tǒng)都無(wú)法做到的。這時(shí)就需要人類(lèi)操作員進(jìn)行必要的干預(yù),
這通常是一個(gè)分秒必爭(zhēng)的評(píng)估。另一方面,攔截方法也有其潛在的負(fù)面結(jié)果,電子戰(zhàn)對(duì)抗措施很容易
波及平民或友軍。
幾十年前,在開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)方面發(fā)生了一系列變化?,F(xiàn)在,同樣的進(jìn)展正在反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)生。
“復(fù)雜有效問(wèn)題的關(guān)鍵是,無(wú)人機(jī)技術(shù)本身并不是停滯不前的”,在2018年2月份,美國(guó)紐約
州巴德學(xué)院無(wú)人機(jī)研究中心發(fā)布了一份《反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》報(bào)告稱(chēng),“因此,C-UAS市場(chǎng)必須不斷應(yīng)對(duì)
無(wú)人機(jī)技術(shù)的新進(jìn)展。隨著無(wú)人機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)的擴(kuò)大,反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)需要足夠靈活,以探測(cè)和攔截越來(lái)
越多的目標(biāo)一一從能夠承載重型有效載荷的大型無(wú)人機(jī)到可能僅為幾克重的低空飛行微型無(wú)人機(jī)?!?/p>
4.3.《反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》報(bào)告
道高一尺,魔高一丈。有時(shí)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展速度是如此之快,以至于反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)法跟上。
“C-UAS技術(shù)的擴(kuò)散可能加速技術(shù)的發(fā)展,但也會(huì)使C-UAS系統(tǒng)無(wú)效,特別是在軍事環(huán)境中,”《反
無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》報(bào)告提到了這個(gè)有趣的趨勢(shì),“無(wú)人機(jī)可能被編程為以難以探測(cè)的模式運(yùn)行,或者可能
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修改轉(zhuǎn)子以抑制無(wú)人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音,從而避開(kāi)聲學(xué)探測(cè);無(wú)人機(jī)的外形設(shè)計(jì)可能會(huì)降低其雷達(dá)特征;
反激光系統(tǒng)可以保護(hù)無(wú)人機(jī)免受定向能量攻擊;甚至敵對(duì)武裝可能會(huì)尋求部署無(wú)人機(jī)群,這從C-UAS
的角度提出了一系列棘手的技術(shù)挑戰(zhàn)?!?/p>
4.3.1.有時(shí)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展速度是如此之快,以至于反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)法跟上
4.3.1.1.多樣化的部署方式
C-UAV系統(tǒng)可以部署于地面或空中,甚至是手持式的。當(dāng)今市場(chǎng)上的大多數(shù)系統(tǒng)是基于探測(cè)或攔
截設(shè)計(jì)的,而絕大多數(shù)系統(tǒng)是基于地面的,盡管少數(shù)包括了空中和地面部件。
4.3.1.2.目前的絕大多數(shù)反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是基于地面的
2018年10月份,美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局局長(zhǎng)ChristopherWray在參議院國(guó)土安全和政府事務(wù)委員會(huì)聽(tīng)
證會(huì)上關(guān)于恐怖分子和犯罪組織無(wú)人機(jī)“不斷升級(jí)的威脅”的評(píng)論中可以看到有關(guān)反無(wú)人機(jī)技術(shù)和任
務(wù)信息重新分類(lèi)的一個(gè)推動(dòng)力。“雖然到目前為止,美國(guó)還沒(méi)有出現(xiàn)恐怖分子成功惡意使用無(wú)人機(jī)的
案例,但恐怖組織可以輕易地將其使用武裝無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)輸出到?jīng)_突地區(qū)之外。”他在書(shū)面證詞
中告訴議員,“據(jù)聯(lián)邦調(diào)查局評(píng)估,鑒于這些無(wú)人機(jī)的零售易獲得性,購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中缺乏經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的身
份識(shí)別要求,簡(jiǎn)單易用加上在海外的先前使用經(jīng)驗(yàn),UAS將很可能被用于在美國(guó)針對(duì)弱勢(shì)目標(biāo)的攻擊,
例如大規(guī)模集會(huì)?!?/p>
雖然這些敵對(duì)團(tuán)體可以使用的無(wú)人機(jī)比美國(guó)最先進(jìn)的軍事平臺(tái)落后幾代。但它們的有效載荷能力、
導(dǎo)航以及航程足以用于走私毒品、探查人口販運(yùn)路線,甚至攻擊關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或大型公共集會(huì),如體
育賽事或音樂(lè)會(huì)。
4.3.1.3.商用無(wú)人機(jī)的易獲得性使得其進(jìn)入門(mén)檻極低
隨著商用無(wú)人機(jī)的開(kāi)發(fā)升級(jí)頻率提高,以及由外國(guó)軍方開(kāi)發(fā)并進(jìn)入黑市的那些新技術(shù),這種無(wú)人
機(jī)應(yīng)用的威脅幾乎呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)??植婪肿踊蚍缸锝M織不可能去尋求與美國(guó)裝備水平相當(dāng)?shù)臒o(wú)人機(jī),
因?yàn)檫@種平等對(duì)他們的“作戰(zhàn)”應(yīng)用來(lái)說(shuō)不是必需的。
反無(wú)人機(jī)任務(wù)在很大程度上依賴(lài)于先進(jìn)的傳感器、長(zhǎng)耐力平臺(tái)、數(shù)據(jù)融合以提供被保護(hù)空域的視
圖,以及一定形式的人工智能(AI)來(lái)分類(lèi)和分析傳入的數(shù)據(jù)。該過(guò)程比將原始無(wú)人機(jī)傳感器數(shù)據(jù)發(fā)
送給人類(lèi)操作員更具應(yīng)用潛力。
C-UAV的部署方式相當(dāng)靈活,可以是機(jī)載、陸基固定或移動(dòng)式,甚至是?;渴?。例如,由美國(guó)
SierraNevada(內(nèi)華達(dá)山脈)、AscentVisionTechnologiesLLC和以色列RADA電子工業(yè)有限公司聯(lián)合
開(kāi)發(fā)的高速移動(dòng)戰(zhàn)場(chǎng)C-UAV系統(tǒng)一一“遠(yuǎn)征移動(dòng)防空綜合系統(tǒng)"(X-MADIS)。
X-MADIS能夠在以每小時(shí)30英里的速度穿越崎嶇地形時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī)探測(cè)、識(shí)別和打擊。根
據(jù)SierraNevada的介紹,C-UAV、雷達(dá)和電光/紅外(EO/IR)設(shè)備被集成到商用越野車(chē)上,以探測(cè)、
定位、識(shí)別、跟蹤、利用和打擊威脅機(jī)場(chǎng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,或進(jìn)入禁飛區(qū)的無(wú)人機(jī)。
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4.3.1.4.增強(qiáng)型反無(wú)人機(jī)傳感器
傳感器在靈敏度、威力范圍以及尺寸縮小和功率要求方面也在快速發(fā)展。通過(guò)結(jié)合高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、
機(jī)載數(shù)據(jù)融合和AI,它們顯著提高了C-UAV系統(tǒng)的功能。
“我們的安保任務(wù)是圍繞多個(gè)傳感器來(lái)提供防護(hù)空域的最佳圖像和最低虛警率,尋找在空域中移
動(dòng)的任何東西,”美國(guó)紐約SRC公司GryPon傳感器業(yè)務(wù)部的負(fù)責(zé)人CraigMarcinkowski介紹他們的產(chǎn)
品業(yè)務(wù)時(shí)表示,“但是一只大鳥(niǎo)和小型無(wú)人機(jī)在雷達(dá)上看起來(lái)是一樣的,所以你也要尋找其中的通信
鏈接,你可能會(huì)需要一個(gè)相機(jī),可以轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)以獲得更好的圖像。”
4.3.1.5.如何在復(fù)雜環(huán)境下識(shí)別無(wú)人機(jī)曾經(jīng)是一個(gè)大難題,現(xiàn)在也是
“現(xiàn)在,在某個(gè)層面上會(huì)有一個(gè)操作員,評(píng)估系統(tǒng)屏幕上的內(nèi)容,無(wú)人機(jī)可能攜帶的有效載荷,”
Marcinkowski繼續(xù)介紹,“我們正在研究自動(dòng)圖像查找,您可以將操作員帶出循環(huán)以識(shí)別無(wú)人機(jī)中的
鳥(niǎo)類(lèi)。我們專(zhuān)注于消除低空空域和安全空域整合的沖突,實(shí)現(xiàn)超視距識(shí)別,使用傳感器創(chuàng)建精確的
3D圖像。您還可以將這些數(shù)據(jù)用于關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)周?chē)陌踩珣?yīng)用程序?!?/p>
4.3.2.軍事挑戰(zhàn)
反無(wú)人機(jī)的另一面更為復(fù)雜一一用于對(duì)抗敵方無(wú)人機(jī)的軍事計(jì)劃,包括對(duì)美國(guó)及其盟軍執(zhí)行情報(bào)、
監(jiān)視和偵察(ISR)任務(wù)的無(wú)人機(jī),阻止攻擊此類(lèi)部隊(duì)的獵人殺手無(wú)人機(jī)或癱瘓重要基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)人
機(jī)。
目前與美軍作戰(zhàn)的對(duì)手是恐怖分子、叛亂分子或準(zhǔn)國(guó)家組織(即塔利班和ISIS),其使用的無(wú)人
機(jī)類(lèi)似于美國(guó)邊境和沿海地區(qū)所常見(jiàn)的無(wú)人機(jī)。未來(lái)的沖突可能會(huì)讓美國(guó)面臨幾十年來(lái)從未見(jiàn)過(guò)的東
西一一對(duì)等或接近對(duì)等的技術(shù)和能力。
4.3.2.1.敵對(duì)分子使用的無(wú)人機(jī)就是常見(jiàn)的商用無(wú)人機(jī)
2018年7月,雷聲公司先進(jìn)導(dǎo)彈系統(tǒng)部門(mén)副總裁ThomasBussing宣布與美國(guó)陸軍簽訂合同,使
用雷聲的小型、消耗性的“郊狼”無(wú)人機(jī)和KRFS雷達(dá)組合以對(duì)抗戰(zhàn)場(chǎng)上的敵方無(wú)人機(jī)。當(dāng)時(shí)他就表
示,“敵對(duì)無(wú)人機(jī)是我們地面部隊(duì)當(dāng)前面臨的最大威脅之一?!?/p>
雷聲公司打造的由小型、消耗性“郊狼”無(wú)人機(jī)和KRFS雷達(dá)組合以對(duì)抗戰(zhàn)場(chǎng)上的敵方無(wú)人機(jī)
其實(shí)早在在2017年俄克拉荷馬州FortSill進(jìn)行的機(jī)動(dòng)火力綜合實(shí)驗(yàn)期間,美國(guó)陸軍就已經(jīng)測(cè)試了
一種反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)(AUDS)。AUDS包括兩個(gè)背靠背安裝的180度雷達(dá),可提供360度實(shí)時(shí)覆蓋
和攝像機(jī)確認(rèn)目標(biāo)的身份。一旦被確認(rèn)為敵對(duì)無(wú)人機(jī),操作員可以將其摧毀或堵塞其通信,從而使無(wú)
人機(jī)原路返回或墜毀。
4.3.2.2,近期還可以看到AUDS反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的信息披露
對(duì)此,美國(guó)陸軍坦克與汽車(chē)研發(fā)與工程司令部(TARDEC)首席機(jī)器人專(zhuān)家RobertW.Sadowski
博士表示,軍方也正在調(diào)整和改進(jìn)商業(yè)化發(fā)展路徑以應(yīng)對(duì)這一無(wú)人機(jī)威脅。“商業(yè)化更多地利用了已
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經(jīng)為軍事應(yīng)用而加強(qiáng)的技術(shù),”他介紹,“它們運(yùn)行的溫度范圍相對(duì)寬泛,因此必須加固。商業(yè)界一
直在降低傳感器的成本,這些傳感器也越來(lái)越小,可以在現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)上安裝更多的傳感器。
雷聲公司的多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(MTS)結(jié)合光學(xué)和紅外傳感器來(lái)獲取、跟蹤空中目標(biāo)并引導(dǎo)它發(fā)射
的激光束。對(duì)于C-UAV,MTS被改裝為跟蹤1級(jí)無(wú)人機(jī)(20磅以下)和2級(jí)無(wú)人機(jī)(20至55磅),
這是恐怖分子和叛亂分子最常使用的無(wú)人機(jī)。
4.3.2.3,傳感器融合
“傳感器融合是另一個(gè)在多模態(tài)雷達(dá)和攝像機(jī)圖像上進(jìn)行大量工作的領(lǐng)域,”談到反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)
的傳感器時(shí),Sadowski表示,“另一個(gè)部分,自動(dòng)行業(yè)帶來(lái)了低成本和低功耗的高計(jì)算能力。十年前
你可能需要一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī),如今游戲行業(yè)已經(jīng)幫助降低了高性能計(jì)算的成本和尺寸。"
傳感器融合是另一個(gè)在多模態(tài)雷達(dá)和攝像機(jī)圖像上進(jìn)行大量工作的領(lǐng)域
2018年7月,美國(guó)陸軍宣布向LeonardoDRS授予1300萬(wàn)美元的合同用于繼續(xù)設(shè)計(jì)和測(cè)試移動(dòng)低
慢速無(wú)人機(jī)綜合防御系統(tǒng)(MLIDS)。更早在2017年10月,該公司就獲得了一份價(jià)值4300萬(wàn)美元
的生產(chǎn)合同,用于制造未公開(kāi)數(shù)量的MLIDS,以滿足陸軍對(duì)抗廉價(jià)小型無(wú)人機(jī)的需求,例如-作為空
中簡(jiǎn)易爆炸裝置(IED)運(yùn)行的商用四軸飛行器。
LeonardoDRS開(kāi)發(fā)的移動(dòng)低慢速無(wú)人機(jī)綜合防御系統(tǒng)(MLIDS)
MLIDS安裝在兩輛防雷、防伏擊保護(hù)的全地形車(chē)(M-ATV)上,其中一輛裝有DRS高架桅桿監(jiān)控
和戰(zhàn)場(chǎng)偵察設(shè)備(EO/IR傳感器),另一輛裝有由Leonardo和Moog(都是全球軍工百?gòu)?qiáng)哦)開(kāi)發(fā)可
重構(gòu)的綜合武器平臺(tái)(RlwP),能夠發(fā)射一系列動(dòng)能武器和一架小型無(wú)人機(jī)。
據(jù)DRSLandSystems公司副總裁兼總經(jīng)理AaronHankins介紹,“無(wú)人機(jī)正在成為對(duì)前沿部署士
兵越來(lái)越危險(xiǎn)的威脅,我們很自豪能夠支持這一迫切要求,以保護(hù)他們免受可能致命的小型無(wú)人機(jī)的
傷害?!?/p>
軍用C-UAV系統(tǒng)依賴(lài)于多層探測(cè)技術(shù):光電/紅外(EO/IR)、RF掃描器、雷達(dá)、攝像機(jī)、干擾
器和跟蹤軟件。此外還可以包括各種毀傷能力,從槍支、火箭到激光和電子戰(zhàn)(EW)手段。
軍用C-UAV系統(tǒng)依賴(lài)于多層探測(cè)技術(shù)
據(jù)市場(chǎng)分析人士預(yù)測(cè),到2019年底,C-UAV的全球軍事市場(chǎng)將從目前約3億美元一一主要是美
國(guó)的研發(fā)、測(cè)試和評(píng)估(RDT&E),增長(zhǎng)到10億美元左右。而在過(guò)去的一年里,商業(yè)市場(chǎng)已經(jīng)增
長(zhǎng)了兩倍,從大約3000萬(wàn)美元到接近1億美元,雖然預(yù)計(jì)這將受到美國(guó)聯(lián)邦航空局對(duì)國(guó)家空域無(wú)人
機(jī)飛行規(guī)定的限制,以及缺乏驗(yàn)證的無(wú)人機(jī)攻擊一一包括對(duì)美國(guó)目標(biāo)的企業(yè)間諜活動(dòng)。
4.3.3.人工智能的作用
人工智能對(duì)軍用反無(wú)人機(jī)的未來(lái)比對(duì)邊境保護(hù)更重要。
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“關(guān)鍵是如何在復(fù)雜的電磁環(huán)境中進(jìn)行視頻輸入的實(shí)時(shí)處理并創(chuàng)建有效的感知、合成使得指揮官
可以快速做出決策,”對(duì)此,TARDEC的Sadowski表示,“我們?nèi)绾卧趹?zhàn)術(shù)層面進(jìn)行推理,使機(jī)械平
臺(tái)成為團(tuán)隊(duì)的一部分?在人機(jī)界面和認(rèn)知負(fù)載方面需要做很多工作。這些是現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中積極追求的
事情,如何進(jìn)行實(shí)時(shí)更新、高級(jí)態(tài)勢(shì)感知以及解決感知和預(yù)測(cè)問(wèn)題。”
.AI在反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力很大
“我們現(xiàn)在正在開(kāi)展的大部分工作都是更具確定性的系統(tǒng),”Sadowski介紹,“AI不那么具有
確定性。你必須訓(xùn)練機(jī)器人去做它需要做的事情。這需要大量的相關(guān)數(shù)據(jù)訓(xùn)練,但在反無(wú)人機(jī)這個(gè)領(lǐng)
域正在發(fā)生一些驚人的事情。從感知開(kāi)始一一是鳥(niǎo)、氣球還是無(wú)人機(jī);然后預(yù)測(cè),在框架之間拾取東
西并拼接一個(gè)時(shí)間信息,從而導(dǎo)致計(jì)劃的產(chǎn)生。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)尚未能進(jìn)行預(yù)測(cè)。使用機(jī)器學(xué)習(xí)或人工智能
可以解決其中一些問(wèn)題?!?/p>
與任何軍事能力一樣,一方的進(jìn)步很快就會(huì)被另一方的進(jìn)步所挑戰(zhàn)。商業(yè)、軍事科學(xué)家和工程師
幾乎每天都在迅速取得技術(shù)進(jìn)步,這給無(wú)人機(jī)和反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和部署帶來(lái)了額外的壓力。
“AI是一個(gè)非常關(guān)鍵的領(lǐng)域。中國(guó)正在大力推動(dòng)AI發(fā)展,這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。美國(guó)仍處于領(lǐng)
先地位,但中國(guó)已將此作為國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng),投入巨大且重點(diǎn)突出,“弗吉尼亞州TAL集團(tuán)市場(chǎng)研究公
司無(wú)人機(jī)分析師PhilFinnigan表示?!傲硪豁?xiàng)革命性技術(shù)是低成本的高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)(HALE)。例
如,主要由空中客車(chē)和AeroVironment兩家公司為民用/商用界開(kāi)發(fā)的一些無(wú)人機(jī)系統(tǒng)為低成本的長(zhǎng)
期監(jiān)視或通信提供了巨大的潛力。雖然這是由商業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的,但將在很多國(guó)防和國(guó)土安全上得到應(yīng)
用?!?/p>
4.3.3.2.空客公司開(kāi)發(fā)的高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)(HALE)
在執(zhí)行ISR任務(wù)期間,高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)可以在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)提供更廣泛的覆蓋范圍,使軍事和
國(guó)土安全用戶更有可能探測(cè)和識(shí)別敵對(duì)無(wú)人機(jī)并實(shí)時(shí)發(fā)回信息,以便采用適當(dāng)?shù)姆礋o(wú)人機(jī)措施一一包
括從槍支、火箭到非動(dòng)能電子信號(hào),還包括干擾、欺騙、摧毀或接管目標(biāo)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航和控制系統(tǒng)。
例如,正在開(kāi)展的一種戰(zhàn)術(shù)將使無(wú)人機(jī)返回其發(fā)射點(diǎn),使執(zhí)法當(dāng)局能夠找到并對(duì)敵對(duì)地面控制站和人
員米取適當(dāng)行動(dòng)。
4.3.4.網(wǎng)絡(luò)安全
矛盾相成,在長(zhǎng)期的裝甲/反裝甲發(fā)展周期中,一些公司已經(jīng)開(kāi)始研究反C-UAV,例如雷聲公司
的電子裝甲,可以防止無(wú)人機(jī)被黑客侵入。
4.3.4.1.雷聲公司的電子裝甲可以防止無(wú)人機(jī)被黑客侵入
在伊拉克、阿富汗和敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)中,無(wú)人機(jī)已經(jīng)證明了它們的價(jià)值。它首先被美國(guó)使用,然后是
它的盟友。有意思的是,它們現(xiàn)在也是ISIS和其他非國(guó)家組織的通用武器,主要是作為飛行簡(jiǎn)易爆炸
裝置。
第15頁(yè)共29頁(yè)
雷聲公司還開(kāi)發(fā)了高功率微波武器以應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)威脅
如今,無(wú)人機(jī)具有各種型號(hào)、尺寸和價(jià)格,在世界上大多數(shù)國(guó)家擁有數(shù)百家制造商。反過(guò)來(lái),這
又刺激了過(guò)去一兩年中C-UAV制造商和系統(tǒng)的數(shù)量激增以及另一層面采用反C-UAV技術(shù)發(fā)展的開(kāi)始。
4.3.4.2,在歐洲甚至有訓(xùn)練猛禽捕獲無(wú)人機(jī)的手段
目前世界上已宣布或演示反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的企業(yè)包括:
A:AdvancedBallisticsConcepts>AaroniaAG>Accipter、AdvancedProtectionSystems>AirbusDS
Electronics、AirspaceSystems、AlionScience&Technology>Alien-Vanguard、ApolloShield
B:BAESystems、Batelle>BATS>BlighterSurveillance>Boeing
C:CACLChenegaEurope>CinteKCitadelDefense、CTSTechnology
D:Dedrone、DelftDynamics、Department13lntl.>DeTect>大疆、DroneDefence>DroneShield>
DRS/Moog、DubaiCivilAviationAuthority
G:GeneralDynamics>GroupeAssman>GryphonSensors、GuardFromAbove
H:Hensoldt
I:IACIT
K:Kalashnikov/ZALAAeroGroup>KBRadarDesignBureau
L:L3Technologies、LiteyeSystems>LockheedMartin
M:MalouTech>MBDADeutschland、Meritis>MCTech
N:NorthropGrumman
0:OpenWorksEngineering
P:PrimeConsulting&Technologies
R:Rafael>Raytheon
S:Saab、SanadAcademy、SecurusTechnologies>Sensofusion>SierraNevada>Skysec、SnakeRiver
ShootingProjects、SRC、SystemsDroneShield>SystemsGrok
T:Thales、TheissUAVSolutions
U:UMSAeroGroup
根據(jù)2018年的這份《反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)》報(bào)告,全世界有超過(guò)30個(gè)國(guó)家155家公司正在研發(fā)230
多種C-UAV產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)快一年時(shí)間,這三個(gè)數(shù)字幾乎肯定都在增長(zhǎng)。這些還不包括軍事實(shí)驗(yàn)室,如
美國(guó)DARPA、俄羅斯的高級(jí)研究項(xiàng)目基金會(huì)和中國(guó)的中央軍委軍事科學(xué)研究指導(dǎo)委員會(huì)。
第16頁(yè)共29頁(yè)
COUNTER-UASPRODUCTS
ManudhcturcProductNameCountryofOriginDetectionIntErdictionPlatfcnnSource
AaronuAGRFDroneGermanyRFGround-basedLak
NM1-8ADrone
AccipteiCanadaKadarGround-basedLmk
RadarSystem
NMl-KHSxVSecu-
Acc^>terCanadaRadarEO.IRGroimd-basedLmk
rityRadarSystem
AdvancedProtec-Radar,Acoustic.
ctrl*skyPolandGround-basedLmk
Q(HISystemsEO.IR.RF
AdvancedRadar
DroneS^itmeiSpainRadar.EO,IRGround-basedLmk
Technologies
AiibusDSDec-RFJamming.GNSS
fellerGermanyRadarE'O.OtherGround-basedLmk
tromcsHensoldtJamming
CounieiUAVRFJamming.GNSS
AiibusGxrapSEFranceRadar.IR.Groimd-basedLmk
SystemT^mmin.g1
AirspaceSystemsAirspaceUSANetUAVLm久
AlionScienceacd
USASpoofingGround-basedLmk
Technology
Allen-V^nguardANCILECaoadaRFTammmyGround-basedLmk
ALXSystemsSentinelBelgiumEO.IRUAVLmlc
ALXSystemsSpaitiatiiBelgiumRadarUAVGround-Based
AMTECLess
SkynetUSANetShotgunShellsHandheldLmk
LedialSystems
ApoUoShieldCyberBoxIsraelRFGroimd-basedLmk
RFJamming.GNSS
ArtSYS360RS500IsraelRFGround-basedLmk
Jamming
AscentVisioiiCND02UUSAEO.IRGround-basedLmk
AselsanCojpcra-RFJamming.GNSS
IHASAVARTurkeyHandheldm
uonJamming
AsekanCorpora-RFJamming.GNSS
IHTARTurkeyRadar,RFGround-based
ncHiJammingLmk
AveilhntGamekeeper16UUnitedKingdomRadarGround-basedLink
BabcockLDEW<DUSARadar,EO,IRLaser.GatlrngGunGraimd-basedLmk
RFJamming:.GNSS
BATSDioneGuardBelgiumRadar,EO,IRGroimd-basedLink
Jamming
DioneDefenderRFJamming.GNSS
BattelleUSAHandheldLmk
(handheld)Janinmiz
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