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從俄烏沖突看無人機(jī)與反無人機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

無人機(jī)是烏克蘭戰(zhàn)爭(zhēng)的標(biāo)志性技術(shù)。在俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)初期,雙方都曾使用過一些微型飛機(jī)設(shè)計(jì),但現(xiàn)在已發(fā)展出一系列令人難以置信的無人機(jī)技術(shù)。它們有不同的類型、尺寸和先進(jìn)程度,可用于多種用途,包括短程和遠(yuǎn)程攻擊、偵察、電子干擾、通信中繼和補(bǔ)給。

 

一、無人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)普及的原因

在戰(zhàn)前,軍用飛機(jī)非常昂貴,軍隊(duì)只能出動(dòng)很少的飛機(jī),而無人機(jī)的出現(xiàn)徹底改變了這一局面,大大增加了航空系統(tǒng)的數(shù)量。

許多無人機(jī)是改裝的消費(fèi)級(jí)無人機(jī),如電子商店出售的低成本大疆設(shè)計(jì)的無人機(jī)。這些無人機(jī)根據(jù)作戰(zhàn)需要進(jìn)行改裝,每天都有數(shù)百架在烏克蘭境內(nèi)飛行。

烏克蘭現(xiàn)在每天生產(chǎn)3000多架第一人稱視角(FPV)無人機(jī),這些無人機(jī)可以讓操作員從無人機(jī)的攝像頭中看到實(shí)時(shí)畫面;一個(gè)新的多國(guó)無人機(jī)聯(lián)盟計(jì)劃交付一百萬(wàn)架這種無人機(jī),澳大利亞也是該聯(lián)盟的一員,這些無人機(jī)可以在小作坊和居民家中用市面上的數(shù)字電子設(shè)備組裝而成。

較大型的無人機(jī)一般需要由專門建造的工廠制造,但與現(xiàn)代軍用飛機(jī)相比,其生產(chǎn)速度仍然驚人。美國(guó)每年只能生產(chǎn)約150F-35噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),而俄羅斯制造沙赫德136遠(yuǎn)程攻擊無人機(jī)的新工廠每年將能夠生產(chǎn)6000架無人機(jī)。

無人機(jī)在生產(chǎn)速度和生產(chǎn)成本上的巨大優(yōu)勢(shì),使其日漸成為在戰(zhàn)場(chǎng)上備受青睞的攻擊武器。

二、反無人機(jī)系統(tǒng)的出現(xiàn)

戰(zhàn)爭(zhēng)涉及行動(dòng)和反應(yīng),每一方都在努力爭(zhēng)取優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)的大量使用促使人們急于部署一系列與之相匹配的反無人機(jī)系統(tǒng),而從廣義上講,這些系統(tǒng)主要可以分為兩類:用于國(guó)土防衛(wèi)的系統(tǒng)和在戰(zhàn)場(chǎng)上保護(hù)士兵的系統(tǒng)。

(一)用于國(guó)土防御的反無人機(jī)系統(tǒng)

在國(guó)土防御方面,反無人機(jī)系統(tǒng)的主要目的是探測(cè)攻擊型無人機(jī),對(duì)其進(jìn)行跟蹤,并在其進(jìn)入射程時(shí)將其摧毀。俄羅斯人每晚經(jīng)常向?yàn)蹩颂m城市發(fā)射80100沙赫德無人機(jī),通常是一波一波地發(fā)射。這些無人機(jī)噪音大、飛行低、速度慢。

 

圖:俄羅斯向?yàn)蹩颂m發(fā)射的沙赫德無人機(jī)。

烏克蘭已經(jīng)開發(fā)出一套巧妙的系統(tǒng)來探測(cè)沙赫德無人機(jī)。兩名在車庫(kù)工作的工程師利用插在電線桿上的消費(fèi)類手機(jī)創(chuàng)建了一個(gè)聲音測(cè)系統(tǒng),可以聽到無人機(jī)經(jīng)過時(shí)的聲音。由9500個(gè)電線桿上的手機(jī)傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胫笓]所,在那里,這些數(shù)據(jù)會(huì)被融合在一起,從而提供烏克蘭全境空域的完整情況。然后啟動(dòng)槍炮或?qū)椃揽障到y(tǒng),并根據(jù)需要移動(dòng),向經(jīng)過的沙赫德無人機(jī)開火。

一般來說,該防空系統(tǒng)通常能摧毀約80%的攻擊型無人機(jī)。

(二)用于在戰(zhàn)場(chǎng)上保護(hù)士兵的反無人機(jī)系統(tǒng)

用于戰(zhàn)場(chǎng)的反無人機(jī)系統(tǒng)與前者有所不同。出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)的無人機(jī)的主要特征是體積小、噪音低,但大都不能自主飛行,每架無人機(jī)都需要由一名操作員駕駛。操作員需要通過觀察無人機(jī)傳輸?shù)囊曨l來發(fā)現(xiàn)敵軍,因此反無人機(jī)系統(tǒng)的目的主要是躲避偵查,只有在別無選擇的情況下才試圖摧毀無人機(jī)。

 

圖:可產(chǎn)生定向抑制信號(hào)的鐮刀-VS5”反無人機(jī)系統(tǒng)

戰(zhàn)場(chǎng)上的大多數(shù)車輛都有傳感器,可以在無人機(jī)靠近時(shí)探測(cè)到無人機(jī)的通信傳輸鏈路。然后,車輛可以加快速度,使行動(dòng)緩慢的無人機(jī)難以攻擊,或者停下來躲在樹木或建筑物遮陽(yáng)篷等高空掩體下;戰(zhàn)場(chǎng)車輛還可以攜帶電子系統(tǒng),干擾無人機(jī)的通信傳輸鏈路或無人機(jī)的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),從而使無人機(jī)失去作用。

第一人稱視角無人機(jī)還可以追擊和攻擊單個(gè)士兵。面對(duì)這些無人機(jī),士兵們會(huì)停止移動(dòng),躲進(jìn)戰(zhàn)壕,或試圖與周圍環(huán)境混為一體;特定情況下,烏克蘭人還會(huì)使用木制坦克和補(bǔ)給車等大量誘餌系統(tǒng)來分散俄羅斯無人機(jī)操作員的注意力。

另一種方法是,俄羅斯人在坦克周圍建造大型鐵絲網(wǎng)籠。小型FPV無人機(jī)只攜帶小型彈頭,這些彈頭會(huì)在鐵絲網(wǎng)中爆炸,而不會(huì)在坦克上爆炸,不會(huì)造成傷害。

 

三、無人機(jī)和反無人機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新

無人機(jī)制造商現(xiàn)在正集中精力應(yīng)對(duì)反無人機(jī)措施。沙赫德無人機(jī)的噪音越來越小,噴涂的涂層使雷達(dá)更難探測(cè)到它們,而且還被涂上了不易察覺的顏色??傮w而言,無人機(jī)已經(jīng)逐漸開始越來越小、越來越先進(jìn)、越來越便宜。

 

圖:涂了吸光涂料的烏克蘭“海貍”無人機(jī)。

任何時(shí)候空中的無人機(jī)數(shù)量都在不斷增加,不同種類的無人機(jī)可以組成龐大的編隊(duì),相互支援。編隊(duì)中的一些無人機(jī)可能會(huì)充當(dāng)誘餌,吸引防御系統(tǒng),另一些無人機(jī)可能會(huì)試圖干擾防御系統(tǒng),從而使至少一些攻擊型無人機(jī)得以幸存并穿透防御系統(tǒng)。

最近的一個(gè)重大變化是無人機(jī)向更加自主的方向轉(zhuǎn)變。自俄羅斯部署GPS干擾系統(tǒng)以來,烏克蘭已開發(fā)出數(shù)字場(chǎng)景匹配技術(shù),使其遠(yuǎn)程攻擊無人機(jī)即使在沒有GPS的情況下也能找到目標(biāo)。

在戰(zhàn)場(chǎng)無人機(jī)方面,雙方的無人機(jī)都采用了人工智能技術(shù),可以識(shí)別目標(biāo),并在人工操作員驗(yàn)證后自主發(fā)動(dòng)攻擊。雖然目標(biāo)探測(cè)軟件并不可靠,仍需要操作員的輸入,但這種無人機(jī)更不容易受到通信傳輸鏈路或全球定位系統(tǒng)的干擾。

新的反無人機(jī)系統(tǒng)也在不斷涌現(xiàn)。不同類型的防御、反制、誘騙以及主動(dòng)打擊類型的反無人機(jī)系統(tǒng)開始逐漸步入人們視野,此外,一些第一人稱視角無人機(jī)也被用來像戰(zhàn)斗機(jī)一樣對(duì)敵方空中無人機(jī)進(jìn)行物理攻擊。

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