在無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)作為一種創(chuàng)新戰(zhàn)術(shù),正逐漸成為全球軍事領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。這種戰(zhàn)術(shù)模式是,多型多架無(wú)人機(jī)集于一體,構(gòu)成一種協(xié)同作戰(zhàn)集群,執(zhí)行包括偵察、監(jiān)視、干擾、打擊、戰(zhàn)斗支援在內(nèi)的多樣化任務(wù)。無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)顯著提升作戰(zhàn)效能和靈活性的同時(shí),也給現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略方案帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在俄烏沖突中,俄羅斯使用伊朗生產(chǎn)的“沙希德”-136(Shahed-136)自殺式無(wú)人機(jī)對(duì)烏克蘭后方實(shí)施大規(guī)模集群空襲,給烏軍和民眾造成了巨大壓力和損失。為應(yīng)對(duì)“沙希德”-136無(wú)人機(jī)集群帶來(lái)的威脅,烏克蘭軍隊(duì)雖然動(dòng)用高射炮、高射機(jī)槍、單兵便攜式防空導(dǎo)彈甚至突擊步槍等多種裝備進(jìn)行防空作戰(zhàn),但效果并不理想。
面對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的威脅,當(dāng)前軍方亟須解決的問(wèn)題是如何構(gòu)建有效的反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)防御機(jī)制。防御機(jī)制不僅要迅速探測(cè)、識(shí)別無(wú)人機(jī)集群,還應(yīng)具備高效干擾、攔截和摧毀能力,以保障關(guān)鍵目標(biāo)和基礎(chǔ)設(shè)施安全。
無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)特點(diǎn)
協(xié)同性強(qiáng)
無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的協(xié)同能力主要依賴基于自組織通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同控制機(jī)制。這種機(jī)制允許每架單機(jī)在信息共享和任務(wù)分配的框架內(nèi),獨(dú)立完成各自的任務(wù),而且單機(jī)之間能建立有效的溝通和協(xié)調(diào),以快速響應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)變化,在面對(duì)敵方防空系統(tǒng)時(shí),能夠展現(xiàn)強(qiáng)大的生存力和彈性作戰(zhàn)能力。通過(guò)自主協(xié)同控制機(jī)制,無(wú)人機(jī)集群顯著增強(qiáng)了作戰(zhàn)靈活性、魯棒性以及多變戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的作戰(zhàn)適應(yīng)性。
作戰(zhàn)范圍廣
無(wú)人機(jī)集群之所以能在廣闊區(qū)域作戰(zhàn),得益于龐大的單機(jī)數(shù)量。集群無(wú)人機(jī)覆蓋廣闊的地理范圍,執(zhí)行包括偵察、監(jiān)視、打擊、干擾在內(nèi)的多種作戰(zhàn)任務(wù)。通過(guò)分布式部署和協(xié)同作戰(zhàn),集群無(wú)人機(jī)對(duì)廣闊區(qū)域中的目標(biāo)實(shí)施靈活多變的戰(zhàn)術(shù),執(zhí)行多樣化作戰(zhàn)行動(dòng),有效增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力和遠(yuǎn)程目標(biāo)打擊能力,擴(kuò)展作戰(zhàn)區(qū)域,顯著提高作戰(zhàn)效率和任務(wù)成功率。
適應(yīng)性高
無(wú)人機(jī)集群對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和任務(wù)需求變化具有快速的適應(yīng)能力。通過(guò)實(shí)施分布式自主控制機(jī)制,集群無(wú)人機(jī)之間即時(shí)調(diào)整作戰(zhàn)策略,靈活分配作戰(zhàn)任務(wù),并迅速對(duì)敵方行動(dòng)做出反應(yīng),執(zhí)行偵察、監(jiān)視、干擾、精確打擊等多種任務(wù),同時(shí)保持敏銳的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知,從而顯著提高作戰(zhàn)適應(yīng)性和無(wú)人機(jī)生存力。
作戰(zhàn)成本低
無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)成本低的特點(diǎn)主要源于集群?jiǎn)螜C(jī)通常具有較低的制造和維修成本,加之集群無(wú)人機(jī)采用可消耗性設(shè)計(jì),即使軍方在戰(zhàn)斗中損失部分集群無(wú)人機(jī),也不會(huì)對(duì)整體作戰(zhàn)效能造成重大影響,從而大幅降低了軍事行動(dòng)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此外,無(wú)人機(jī)集群大規(guī)模生產(chǎn)和部署進(jìn)一步分?jǐn)偭藛挝怀杀荆岣吡俗鲬?zhàn)經(jīng)濟(jì)性,在預(yù)算有限的情況下,集群作戰(zhàn)仍具有較高的效費(fèi)比。
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)防御機(jī)制需求
作為一種創(chuàng)新戰(zhàn)術(shù),無(wú)人機(jī)集群給現(xiàn)有反無(wú)人機(jī)防御體系帶來(lái)了新挑戰(zhàn),對(duì)防御機(jī)制提出了新需求。為了有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),防御方需要研發(fā)高效無(wú)人機(jī)探測(cè)與識(shí)別技術(shù),提升多目標(biāo)處置能力,增強(qiáng)快速響應(yīng)能力,構(gòu)建綜合防御網(wǎng)絡(luò)等等。
高效探測(cè)與識(shí)別技術(shù)研發(fā)
高效探測(cè)與識(shí)別技術(shù)是對(duì)抗無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)。它應(yīng)采用先進(jìn)傳感器、雷達(dá)系統(tǒng)、電子偵察設(shè)備以zsoK4xl74zuxOJtECLwt1w==及人工智能算法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多小型且難以探測(cè)的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、監(jiān)視。高效探測(cè)與識(shí)別技術(shù)能在無(wú)人機(jī)集群潛在威脅快速識(shí)別、集群攻擊意圖判斷以及有效對(duì)抗策略部署等任務(wù)中發(fā)揮重要作用,在應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)集群可能發(fā)起的迅速且多變的攻擊時(shí),確保防空系統(tǒng)迅速做出反應(yīng),并采取恰當(dāng)?shù)臄r截、干擾、打擊等措施,以保障關(guān)鍵設(shè)施和人員安全。
多目標(biāo)處置能力提升
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)需要強(qiáng)大的多目標(biāo)處置能力。這種能力應(yīng)同時(shí)識(shí)別、監(jiān)視多架無(wú)人機(jī),評(píng)估多個(gè)無(wú)人機(jī)目標(biāo)的威脅級(jí)別,并有效分配和協(xié)調(diào)防空資源,對(duì)無(wú)人機(jī)集群進(jìn)行攔截和壓制。在應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)集群發(fā)起的飽和攻擊時(shí),這種能力尤為關(guān)鍵。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)集群能迅速?gòu)亩鄠€(gè)角度發(fā)起攻擊,給防空系統(tǒng)造成極大威脅,而高自動(dòng)化、智能化指揮控制系統(tǒng),靈活高效的武器系統(tǒng)能確保防御方在遭遇大量無(wú)人機(jī)目標(biāo)攻擊時(shí),迅速做出響應(yīng)并采取有效的對(duì)抗策略。因此,這些系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是非常重要的任務(wù)。
快速響應(yīng)能力增強(qiáng)
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)應(yīng)具備快速響應(yīng)能力。這意味防御方在探測(cè)到無(wú)人機(jī)集群威脅后,能夠迅速做出決策并采取行動(dòng),以最短的響應(yīng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)最高的攔截成功率。這種能力對(duì)抵御無(wú)人機(jī)集群的突然襲擊至關(guān)重要,因?yàn)榧簾o(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),飛行速度高,從多個(gè)角度攻擊目標(biāo),給防空系統(tǒng)帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。因此,防御方應(yīng)部署高自動(dòng)化識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)、具有快速部署和火力調(diào)整能力的防空武器,以確保在敵方無(wú)人機(jī)集群發(fā)起攻擊的第一時(shí)間對(duì)集群進(jìn)行有效攔截和反擊。
綜合防御網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)應(yīng)構(gòu)建綜合防御網(wǎng)絡(luò)。多種傳感器、武器系統(tǒng)和指揮控制系統(tǒng)集于一體,形成一種多層級(jí)、多手段綜合防御網(wǎng)絡(luò)。這種防御網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能有效完成目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別、跟蹤和評(píng)估,同時(shí)具備快速響應(yīng)和多目標(biāo)交戰(zhàn)能力,以及對(duì)抗無(wú)人機(jī)集群所采用的多樣化攻擊戰(zhàn)術(shù)。綜合防御網(wǎng)絡(luò)采用電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段,干擾、誘騙、破壞無(wú)人機(jī)集群通信系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng),從而削弱集群作戰(zhàn)效能。
此外,反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)需制定靈活的戰(zhàn)術(shù)策略和預(yù)案,擁有訓(xùn)練有素的操作人員,確保實(shí)施有效的防御和反擊。
創(chuàng)建防御機(jī)制的關(guān)鍵技術(shù)
為有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)集群威脅,高效、全面的反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)防御機(jī)制創(chuàng)建需要一系列關(guān)鍵技術(shù)支撐。這些關(guān)鍵技術(shù)包括無(wú)人機(jī)探測(cè)與識(shí)別、電子干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊、毀傷與摧毀、物理攔截等技術(shù)。
探測(cè)與識(shí)別技術(shù)
探測(cè)與識(shí)別技術(shù)是反無(wú)人機(jī)防御機(jī)制構(gòu)建的基礎(chǔ)。防御方安裝高效探測(cè)裝置并運(yùn)用先進(jìn)識(shí)別算法,能夠迅速發(fā)現(xiàn)并精確識(shí)別無(wú)人機(jī)。探測(cè)與識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)包括雷達(dá)探測(cè)、光電探測(cè)、信號(hào)識(shí)別與處理等技術(shù)。作為一種傳統(tǒng)探測(cè)手段,雷達(dá)能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用。雷達(dá)信號(hào)處理方法優(yōu)化和雷達(dá)分辨率提高能夠顯著提升雷達(dá)探測(cè)、識(shí)別、跟蹤無(wú)人機(jī)的能力;光電探測(cè)系統(tǒng)利用光電傳感器捕捉目標(biāo)光電信息,采用圖像處理技術(shù)與識(shí)別算法來(lái)識(shí)別無(wú)人機(jī)。光電探測(cè)技術(shù)因出色的隱蔽性能和較遠(yuǎn)的作用距離而受到青睞,特別適用于無(wú)人機(jī)集群探測(cè)與識(shí)別;在通信和導(dǎo)航時(shí),無(wú)人機(jī)會(huì)發(fā)射多種信號(hào),通過(guò)攔截?zé)o人機(jī)發(fā)射的多種信號(hào),并深入處理與分析信號(hào),防御方可以對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行識(shí)別和定位。為了在復(fù)雜電磁環(huán)境中準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)特征,信號(hào)識(shí)別與處理技術(shù)需要配備高效的信號(hào)處理算法和強(qiáng)大的計(jì)算資源。
電子干擾技術(shù)
在成功探測(cè)、識(shí)別集群無(wú)人機(jī)之后,防御方實(shí)施一系列電子干擾,旨在削弱無(wú)人機(jī)集群的作戰(zhàn)能力,迫使集群無(wú)人機(jī)撤離戰(zhàn)場(chǎng)。電子干擾技術(shù)是行業(yè)目前研究的熱點(diǎn)。通過(guò)釋放干擾信號(hào)或?qū)嵤╇姶艍褐?,防御方破壞無(wú)人機(jī)通信和導(dǎo)航系統(tǒng),導(dǎo)致無(wú)人機(jī)失去控制和定位能力。這種技術(shù)降低了無(wú)人機(jī)集群協(xié)同作戰(zhàn)效能。
網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)
防御方對(duì)無(wú)人機(jī)集群通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊,破壞無(wú)人機(jī)指揮控制體系和通信網(wǎng)絡(luò),從而降低集群作戰(zhàn)效能。網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)集群通信系統(tǒng)實(shí)施干擾和破壞,使集群無(wú)人機(jī)無(wú)法正常接收和發(fā)送指令。此外,一些先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)還能入侵無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng),迫使無(wú)人機(jī)返航、降落或執(zhí)行其他任務(wù)。
毀傷與摧毀技術(shù)
激光武器、微波武器等定向能系統(tǒng)發(fā)射高能量束毀傷無(wú)人機(jī),具有精確打擊、快速反應(yīng)、殺傷力大等特性,適合對(duì)無(wú)人機(jī)集群實(shí)施精確毀傷。激光系統(tǒng)、微波系統(tǒng)安裝在地面、車(chē)輛或飛機(jī)上,以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)集群的有效攔截。在關(guān)鍵情況下,防空導(dǎo)彈對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施徹底的摧毀,以保障關(guān)鍵目標(biāo)和基礎(chǔ)設(shè)施安全。
物理攔截技術(shù)
捕捉網(wǎng)等裝置直接對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施攔截、捕獲。物理攔截技術(shù)特別適用于在低空慢速飛行的無(wú)人機(jī)攔截與攻擊,在不損壞無(wú)人機(jī)的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的控制,為后續(xù)分析和處置提供支持。
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)防御策略構(gòu)建
防御方完成有效的無(wú)人機(jī)集群防御機(jī)制創(chuàng)建后,還需要構(gòu)建有效的分層、多維反無(wú)人機(jī)集群防御策略。這些策略相互補(bǔ)充、相互支撐,共同構(gòu)成了一套系統(tǒng)性反無(wú)人機(jī)防御體系。
分層防御策略構(gòu)建
基于前文闡述的無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)特點(diǎn),防御方可以構(gòu)建一套從遠(yuǎn)程探測(cè)預(yù)警、中程干擾到近程摧毀的分層防御策略,形成多層級(jí)防御屏障。對(duì)于在遠(yuǎn)距離飛行的無(wú)人機(jī)集群,先進(jìn)雷達(dá)、光電探測(cè)裝置等系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)集群的遠(yuǎn)程探測(cè)和預(yù)警,這些系統(tǒng)應(yīng)具備極高的探測(cè)精度并能覆蓋廣闊區(qū)域,以便迅速識(shí)別、跟蹤無(wú)人機(jī)集群行動(dòng);對(duì)于在中等距離飛行的無(wú)人機(jī)集群,電子干擾裝置對(duì)無(wú)人機(jī)集群通信和導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)施干擾,同時(shí)激光武器等定向能系統(tǒng)對(duì)集群無(wú)人機(jī)進(jìn)行毀傷,降低集群協(xié)同作戰(zhàn)能力,減小己方面對(duì)的潛在威脅;對(duì)于在近距離飛行的無(wú)人機(jī)集群,定向能系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行毀傷,捕獲裝置對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行有效控制,以保護(hù)關(guān)鍵目標(biāo)和設(shè)施,阻止無(wú)人機(jī)集群進(jìn)一步攻擊,造成損害。
多維防御策略構(gòu)建
除了建立分層防御策略外,防御方還必須構(gòu)建一套多維防御策略。該策略主要包括空中防御、電磁防御和網(wǎng)絡(luò)防御三種手段??罩蟹烙侵阜烙讲渴馃o(wú)人機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)等裝備,對(duì)無(wú)人機(jī)集群實(shí)施攻擊和攔截,有效降低無(wú)人機(jī)集群滲透能力,保障空中作戰(zhàn)力量巡邏和警戒活動(dòng);電磁防御是指防御方加強(qiáng)電磁頻譜管理與保護(hù),防止無(wú)人機(jī)集群利用電磁信號(hào)進(jìn)行通信和導(dǎo)航,例如,電子戰(zhàn)技術(shù)干擾無(wú)人機(jī)電磁信號(hào),從而削弱集群作戰(zhàn)效能;網(wǎng)絡(luò)防御是指防御方建立一個(gè)堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)體系,防止無(wú)人機(jī)集群通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。網(wǎng)絡(luò)安全措施強(qiáng)化和漏洞及時(shí)修補(bǔ)可以防止無(wú)人機(jī)集群利用網(wǎng)絡(luò)安全漏洞發(fā)起攻擊,造成破壞。
小結(jié)
反無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)防御是一個(gè)充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。技術(shù)融合與創(chuàng)新、多領(lǐng)域協(xié)同防御能構(gòu)建一個(gè)更加高效、全面的反無(wú)人機(jī)集群防御體系,有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)帶來(lái)的威脅和挑戰(zhàn)。