馬雯 叱干小玄

摘 要：隨著無人機的普及化，無論在軍事還是民用領域都面臨著日益嚴重的無人機威脅，反無人機技術已成為各國關注的重點技術。針對上述情況，首先對反無人機技術的常規(guī)方法進行分析和總結，然后對國內外反無人機技術和產品的發(fā)展現狀進行了深入研究，最后在總結現有反無人機技術優(yōu)缺點的基礎上，創(chuàng)新性地提出了多模復合探測、無人值守探測、定向能武器發(fā)展以及軟硬結合反制等反無人機技術的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：反無人機;多模復合探測;反制;定向能武器;軟殺傷;無人值守探測

中圖分類號：V279

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5048（2020）06-0019-06

0 引? 言

無人機技術門檻和獲取難度不斷降低，民轉軍用改裝后的無人機在恐怖襲擊、武裝沖突等領域使用頻率不斷提高。襲擊目標主要為軍事、經濟、政治、民生等設施及關鍵政治人物。

在敘利亞和伊拉克的武裝沖突中，有多個組織使用了不同種類的無人機。

2018年1月，一個不明組織發(fā)射了多架無人機對俄羅斯在敘利亞的軍事基地實施攻擊。

2019年9月14日，也門胡塞武裝的無人機蜂群偷襲沙特重要的石油設施，使得沙特石油日產量減少一半。

各種跡象表明，使用無人機進行作戰(zhàn)的方式和手段日趨成熟，《無人機數據手冊》表明，目前至少有95個國家擁有無人機，無人機越來越多地成為作戰(zhàn)的線頭部隊。

在民用領域，無人機也成為了走私、販毒的流行工具，各種機場的黑飛事件、隱私泄露事件時有發(fā)生，嚴重威脅著社會的公共安全。

為了有效遏制無人機帶來的潛在威脅，保護低空的安全，迫切需要提升反無人機的能力，對違規(guī)進入重要場合、軍事重地、敏感區(qū)域的無人機實施監(jiān)控，并能靈活處理，保持空域安全。

針對當前無人機群襲實戰(zhàn)威脅和未來無人機“蜂群”攻防作戰(zhàn)發(fā)展態(tài)勢，應提升對無人機的預警、探測、識別、跟蹤、干擾、捕獲以及毀傷能力。

1 反無人機技術分類

反無人機從功能角度出發(fā)，可以分為無人機偵察探測和無人機反制兩部分[1]。探測類技術是綜合利用各種傳感器來“發(fā)現”或“找到”威脅目標[2]，利用目標無人機的物理屬性（如光學特性、熱學特性、聲學特性、磁學特性）的不同，通過上述某些特性的測量來找到目標無人機并進行識別。探測類技術的優(yōu)缺點對比見表1。現階段，雷達還是最主要的無人機探測方式。簡單背景下，針對單目標的雷達+光電復合探測已經基本成熟。多目標識別仍是當前的難點，基本靠人工識別。

無人機反制技術主要有軟殺傷和硬殺傷兩大類[3]。軟殺傷主要通過數據通信干擾、GPS定位系統(tǒng)干擾、接管控制系統(tǒng)等手段，使目標無人機的電子元件失去作用，達到削弱戰(zhàn)斗能力的目的。硬殺傷主要運用導彈、高炮、激光、微波等手段，直接摧毀無人機[4]。典型反制技術優(yōu)缺點對比見表2。無人機的反制手段五花八門，干擾欺騙方式對商品類無人機效果顯著，對商品/非商品鏈路處置不足，定向能或傳統(tǒng)的動能防空模式成本高且次生災害比較大，總之缺乏針對“低、慢、小”目標的有效手段。

2 國內外發(fā)展現狀

2.1 美? 國

美國是最早制訂反無人機戰(zhàn)略的國家。2012年，美國開始計劃建立有效的防空體系，既能確保友軍飛機導彈的安全，又能對敵軍的空中威脅做出迅速的反應[5]。美國利用自身有利的技術優(yōu)勢，迅速占領了反無人機領域的制高點。美軍每年都要進行針對反無人機的演習。

洛克希德·馬丁公司在2015年公布新型地基系統(tǒng)——ICARUS，該系統(tǒng)通過一系列的傳感器（無源成像、聲學探測、射頻傳感器等）以及賽博工具進行探測和識別，并對目標無人機進行跟蹤，最終截獲無人機。該系統(tǒng)已經完成了演示驗證[7]。

2015年10月，美國Battelle公司和歐洲空客公司都發(fā)布了干擾阻斷類反無人機系統(tǒng)。Battelle公司的Drone Defender反無人機槍如圖1所示，歐洲空客公司提出了一種Counter UAV電子反無人機系統(tǒng)。兩者的工作原理是通過目標無人機定向發(fā)射大功率干擾射頻信號，來切斷無人機的通訊鏈路，迫使其自行降落或返航[6]。

2016年1月，波音公司發(fā)布了反無人機激光武器系統(tǒng)——CLWS（緊湊型激光武器系統(tǒng)），并對其反無人機能力進行了驗證。這是波音公司眾多激光武器中的一種，是一款2 kW激光武器系統(tǒng)，如圖2所示。演習中，其持續(xù)發(fā)射激光10 s，擊落了一架微型無人機[3]。

2017年3月，美國陸軍在無人機硬殺傷挑戰(zhàn)賽中成功驗證了“機動型遠征高能激光武器”（MEHEL 2.0）反無人機系統(tǒng)，如圖3所示。該系統(tǒng)安裝在“斯特賴克”裝甲戰(zhàn)車底盤上，利用雷達探測跟蹤目標，隨后用5 kW高能激光束照射，成功打擊目標[8]。

2018年7月，范堡羅航展上，美國雷神公司率先提出“以機制機”的反無人機理念，推出了將“郊狼”無人機和有源相控雷達組合的反無人機系統(tǒng)，如圖4所示。在該武器系統(tǒng)中，給“郊狼”無人機配裝一個先進的導引頭和戰(zhàn)斗部，利用工作在Ku波段、能夠捕獲并精確跟蹤各種尺寸無人機威脅的有源相控陣雷達識別無人機目標，發(fā)現目標后，“郊狼”無人機進行打擊，從而消滅威脅無人機[9]。

2.2 歐? 洲

英國的布萊特系統(tǒng)監(jiān)控公司、恩特普賴斯控制系統(tǒng)公司和切斯動力公司共同研發(fā)出了一種新的“反無人機防御系統(tǒng)”（AUDS）[10]，如圖5所示。該系統(tǒng)是世界上首個完全集成的無人機防御系統(tǒng)，可以探測、跟蹤并摧毀

小型和大型無人機。

2015年9月16日，英國防務公司Selex ES在倫敦防務展（DSEi）上發(fā)布了一款名為“隼盾”（Falcon Shield）的反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)，如圖6所示。該系統(tǒng)能夠完成對“低、慢、小”飛行器的探測、識別、定位，并實施有效的干擾和打擊。除此之外，能夠接管目標無人機的控制系統(tǒng)，使目標無人機按照我方指令安全降落[3]。

2017年，英國國際防務展上，英國Open Works工程公司發(fā)布SkyWall 300自動捕獲反無人機系統(tǒng)，如圖7所示。該系統(tǒng)可以釋放在固定位置或安裝在車頂，用網作為對抗措施，有效距離為250 m，最小為10 m，能夠捕獲最高速度50 m/s的無人機[1]。

2017年7月，以色列拉斐爾先進防務系統(tǒng)公司發(fā)布了“無人機穹頂”反無人機系統(tǒng)。該系統(tǒng)可為微型及迷你型無人機檢測和反制系統(tǒng)引入激光硬殺傷攔截功能[7]，可采用軟殺傷和硬殺傷兩種方式攻擊無人機。

2017年7月，馬杜克技術公司發(fā)布的“鯊魚”反無人機系統(tǒng)，使用10千瓦級激光器，可暫時或永久性地致盲無人機的光電載荷[7]。

2018年6月8日，以色列航空工業(yè)公司（IAI）推出了自行開發(fā)的反無人機系統(tǒng)——“無人機警衛(wèi)”（DroneGuard）。該系統(tǒng)集成了自適應3D雷達、光電傳感器作為探測系統(tǒng)，并配備了專用的電子攻擊干擾系統(tǒng)，可用于探測、識別“低、慢、小”無人機，并對其實施干擾[5]。

在巴西里約國際軍警及防務展（LAAD）上，以色列拉斐爾先進防務系統(tǒng)公司發(fā)布了“無人機穹頂”無人機探測、跟蹤和壓制系統(tǒng)（DROneDOMe）[5]?！岸藢Χ恕钡脑O計使得該系統(tǒng)可防止敵方利用微小型無人機進行情報收集及空中打擊等恐怖活動，提供可靠的低空防御能力[11]。

2.3 俄 羅 斯

俄羅斯一直十分重視無人機領域，在2020年前將130億美元的軍費預算用于無人機領域，主要用于軍用無人機技術、反無人機技術的研發(fā)以及無人機作戰(zhàn)體系的建設。

2015年，俄羅斯列裝便攜式防空導彈系統(tǒng)——“柳樹”。該系統(tǒng)可單兵攜帶，具備超強的攻擊能力，能對距離6 km、高度在1～3 500 m范圍內的目標實施打擊，可有效對付無人機。該系統(tǒng)還配備了全新的光學瞄準系統(tǒng)和自動制導彈頭，能同時在紫外線、近紅外線和中紅外線三種波段下獨立工作，迅速識別多個空中目標[12]。

俄羅斯“無線電工廠”公司研發(fā)了PY12M7型機動式反無人機偵察指揮車。該系統(tǒng)由通信分系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、電源管理分系統(tǒng)和生命保障分系統(tǒng)組成，安裝在BRT-80輪式裝甲車上。主要用于指揮防空兵（雷達兵、高射炮兵、防空導彈兵）團級以下作戰(zhàn)單位及航空兵戰(zhàn)機進行中近距離的反無人機作戰(zhàn)[5]。

2018年，俄羅斯研發(fā)了一款采用“以機制機”方式的反無人機系統(tǒng)，名為“食肉動物”。該無人機能夠攜帶偵察設備和高爆彈藥，完成對目標無人機的毀滅性打擊，也可采用網兜對微小型四軸飛行器進行攔截，抓住目標無人機后采用降落傘降落，保持目標無人機不受損傷。

2.4 中? 國

國內也有多家公司如空降兵、安則、華諾星空、數字鷹、神州明達、銳盾等均加入了反無人機產品的研發(fā)。

中國工程物理研究院研發(fā)了中國第一套萬瓦級“低、慢、小”目標激光攔截反無人機系統(tǒng)——“低空衛(wèi)士”激光防御系統(tǒng)（如圖8所示），已成功完成演示驗證，標志著中國已具備對于“低、慢、小”無人飛行器的防護能力。

2018年5月，北斗開放實驗室發(fā)布了全新的反無人機系統(tǒng)ADS2000，這是國內首套采用干擾誘騙方式的民用反無人機系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過數據干擾、信號壓制、欺騙等方式，可入侵并接管來襲無人機的導航系統(tǒng)，實現對“低、慢、小”無人機的有效監(jiān)管，并且該系統(tǒng)可靜態(tài)、動態(tài)以及隨身攜帶[13]。

中國電科14所研制了車載反無人機系統(tǒng)AUDS“蜘蛛網”。該系統(tǒng)將雷達、光電設備以及電子干擾設備進行了高密度的集成。所有子系統(tǒng)數據相互關聯，可全自動實現對目標無人機的探測識別和跟蹤，并對目標無人機實施反制[14]。

3 反無人機技術發(fā)展趨勢

隨著無人機技術的不斷進步和產品的快速發(fā)展，無人機帶來的威脅不斷涌現，嚴重危害了國家安全，反無人機越來越受到世界各國的關注，反無人機技術將向著復合探測、無人值守、軟硬結合的方向發(fā)展[11]。

3.1 多種探測技術構建多模復合探測系統(tǒng)

采用單一來源的探測方式，如雷達、可見光或紅外等，適用范圍較為有限，對“低、慢、小”無人飛行器的識別效果欠佳，因此，未來將雷達、光電、聲學等多種探測技術相結合的無人機探測系統(tǒng)將成為主流[15]。在現階段，對于簡單目標的雷達+光電的復合探測手段，已經有良好的效果，但對于多目標的識別，仍然是當前的技術難點。

3.2 無人值守探測技術是大規(guī)模應用的關鍵

現階段，探測技術的主要缺點是虛警率高，需要持續(xù)的人工干預，特別是城市環(huán)境下，該現象更為嚴重，給大規(guī)模應用造成困難。因此，迫切需要提高人工智能水平，提高識別的準確率，真正做到無人機值守的探測，才是反無人機技術走向大規(guī)模城市應用的關鍵。多站無源雷達將會是解決該問題的有效手段。

3.3 定向能武器將成為反無人機的主力軍

與常規(guī)的動能武器相比，定向能武器能有效地對無人機的機載電子設備進行毀傷，其中發(fā)展最快、摧毀更為有效的方式是激光武器和微波射頻武器[16]。激光武器通過對目標施加大量能量來破壞或摧毀目標，具有速度快、精度高、使用成本低、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，因此，大功率便攜式激光武器是反無人機系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。但由于激光武器需要消耗大量的電能，因此，能量存儲設備的微型化是其大規(guī)模應用的關鍵。微波射頻武器具有反無人機作戰(zhàn)的巨大潛力，通過發(fā)射高功率微波，損毀無人機內部的電子器件。而微波武器可定向發(fā)射一系列微波輻射，一舉擊落無人機機群[17]。

3.4 無人對抗無人的作戰(zhàn)方式成為可能

隨著人工智能技術的不斷進步及其在無人機平臺上的廣泛應用，無人機的智能化程度也在不斷提升。以自主方式實現探測、識別到打擊的智能化平臺成為可能。在未來戰(zhàn)場中，將是以無人對抗無人，以智能對抗智能的方式來應對無人機的威脅。提高反無人機設備的智能化水平以及建立良好的應對突發(fā)事件的有效機制，才能有效維護空域的穩(wěn)定和安全。

3.5 軟硬結合是無人機反制的有效手段

面對日益增長的無人飛行器威脅以及靈活多變的組合攻擊方式，僅依靠某一種技術手段難以應對復雜多變的戰(zhàn)場需求，難以對各類無人飛行器實施有效殺傷，因此，迫切需要將多種技術手段綜合，在作戰(zhàn)效能上形成互補，針對不同微小型無人飛行器及其組合能適應性地予以對抗，使反無人機作戰(zhàn)更加靈活、有效。將軟殺傷與硬殺傷有效結合，軟殺傷直接導致無人機失效或者進入自航模式，降低硬殺傷跟蹤瞄準難度，并實施有效摧毀，硬殺傷作為最后手段，根據實際場景，實現從非致命到致命的可調性打擊[18-20]。

4 結 束 語

無人機的小型化和智能化程度不斷提升，使反無人機系統(tǒng)的難度不斷增加。與傳統(tǒng)防空武器相比，干擾阻斷、欺騙等軟殺傷技術以及定向能武器、網捕撞擊等低成本的硬殺傷技術，將更加適應復雜多變的現代作戰(zhàn)場景。探測技術的無人化、能量存儲設備的微型化、殺傷技術的低成本化，將成為反無人機系統(tǒng)大規(guī)模應用的關鍵。

反無人機技術必將在與無人機技術的“矛盾之爭”中不斷發(fā)展和完善。

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Research onDevelopment of Anti-UAV Technology

Ma Wen*，Chigan Xiaoxuan

（Science and Technology on Aircraft Control Laboratory，

AVIC Xian Flight Automatic Control Research Institute，Xian 710065，China）

Abstract： With the polularization of UAV，both military field and civil field are facing increasingly serious threat of UAV. Anti-UAV has become the key technology concerned by all countries. In view of the above situation，firstly，the conventional methods of anti-UVA technology are analyzed and summarized，then，theanti-UAV technology and products

at home and abroad

are deeply studied. Finally，on basis of summing up the advantages and disadvantages of the existing anti-UAV technology，the development trend of anti-UAV technology，such as multi-mode composite detection，unattended detection，directional energy weapon development，soft and hard combination conteraction，is innovative proposed.

Key words： anti-UAV;multi-mode composite detection;counter-control;directional energy weapon;soft kill;unattended detection

收稿日期：2020-05-24

作者簡介：馬雯（1984-），女，陜西西安人，高級工程師，碩士，研究方向是飛行控制。

*E-mail： mawenamy@163.com