2024年10月15日，據Inside Unmanned Systems網站報道，隨著更復雜無人機在戰(zhàn)場上變得越來越常見，并被部署用于從監(jiān)視到瞄準等各種任務，作戰(zhàn)人員必須能夠使用能夠識別、追蹤和擊敗它們的低成本工具。

當今的作戰(zhàn)人員時刻受到監(jiān)視。無人機跟蹤著他們的一舉一動，并通過高分辨率圖像和視頻向對手報告他們的發(fā)現——通常沒有人知道他們的存在。

雖然戰(zhàn)場上無人機威脅并不新鮮，但過去幾年來，隨著烏克蘭和以色列沖突的加劇，無人機威脅已發(fā)生了重大變化。無人機系統正在大規(guī)模部署，能夠在更高海拔飛行更長時間，同時攜帶更危險的有效載荷。這些系統具有多種任務能力，從為炮兵任務提供目標信息的ISR到投擲具有動能效應的炸藥。

而這還只是個開始。無人機所代表的威脅將持續(xù)增長，因此開發(fā)和部署能夠識別、跟蹤和緩解這些系統的反無人機技術至關重要。

位于俄克拉荷馬州錫爾堡的聯合反小型無人機大學（JCU）主任莫塞夫·索達（Moseph Sauda）中校說:“現在再也沒有驚喜了；無論你身在何處，對手都能看到你。當每個人都有無人機飛行時，空中優(yōu)勢就不存在了。”

擊敗敵方無人機的關鍵之一是制定攻擊計劃。士兵必須利用周圍環(huán)境中的一切來探測無人機威脅，索達表示這是反無人機最困難但最關鍵的部分。如果你無法探測到它們，你就無法跟蹤和擊敗它們。

國防戰(zhàn)略研究所項目主任理查德·喬達諾表示，開發(fā)反無人機技術已成為國防部的重點工作。該研究所將于11月5日至6日在阿拉巴馬州亨茨維爾舉辦反無人機與綜合保護峰會。通過“復制器”（Replicator）等項目，國防部獲得了大量投資，但有人認為反無人機方面的投資還不夠。

索達說：“擊敗無人機的成本與制造成本之間存在差距。制造更好的無人機所需的研發(fā)和工程創(chuàng)新成本比擊敗無人機所需的研發(fā)、培訓和其他所有成本要低得多。在某些情況下，兩者的花費比例是1,000比1。”

D-Fend Solutions首席營銷官杰弗里·斯塔爾表示，威脅正在演變?yōu)?/span>“永無止境的跳躍式和貓捉老鼠游戲”。國防部門必須緊跟最新的無人機發(fā)展，才能有效對抗這些技術，這意味著反無人機工具必須靈活且由軟件驅動。這不僅關乎今天的威脅，還關乎明天的威脅。

Kinard Technologies首席執(zhí)行官戴恩·皮戈特表示，與商業(yè)方面不同，國防部及其供應商并不習慣不斷更新工具，但這種情況需要改變。隨著無人機的使用不斷增加，軍方將需要重新思考如何開展行動以及如何應對安全問題。

他說：“反無人機安全需要深入融入所有行動，就像現在的常規(guī)安全一樣。這意味著為大部分部隊配備訓練、設備和戰(zhàn)術，以執(zhí)行反無人機任務。”

靈活防御

直到最近，反無人機還專注于通過采用高功率微波、激光或導彈系統的永久性設施保護固定資產。雖然這些仍然是需要保護的關鍵領域，但現在需要保護機動士兵。

皮戈特說：“無人機曾被認為會襲擊基地，但現在它們被認為會襲擊任何人?！?/span>

靈活性已成為重中之重。斯塔爾表示，反無人機必須提供各種配置和部署。例如，背包式反無人機工具為士兵提供保護屏障，而包含各種傳感器的解決方案可以安裝在車輛上以保護車隊。

SAIC陸軍業(yè)務集團高級副總裁格雷格·福蒂埃表示：“在車輛中，你可以配備雷達、攝像頭或一些光電/紅外（EO/IR）功能，而另一輛車可以使用第一輛車作為補充解決方案，發(fā)射激光制導彈藥來擊落無人機。激光可以來自車輛本身、支援直升機或地面部隊，以盡快打擊目標，而所有這些的共同點都是一個單一的指揮和控制軟件。”

探測威脅

為了保護資產和士兵，必須首先發(fā)現威脅。斯塔爾說，有許多經過驗證的技術可以做到這一點，但都有各自的優(yōu)點和缺點。

斯塔爾說，最常用的方法是雷達。雷達擅長探測物體，但它不一定能識別物體是什么，經常會給出誤報。它可能無法區(qū)分一群鳥和一群無人機。

雷達公司正在提供解決方案來應對這一挑戰(zhàn)。例如，Echodyne的超材料電子掃描陣列(MESA)雷達可以生成具有精確位置細節(jié)的實時軌跡。營銷副總裁利奧·麥克洛斯基表示，使用額外的波束，它可以收集有關威脅的更多數據，包括大小、范圍、高度和速度。當它探測到明顯是無人機的東西時，就會對其進行分類。

他說：“雷達會判斷物體是鳥還是其他需要注意的東西，然后將其放入跟蹤器隊列中，這意味著它將以每秒十次的速度重新訪問該物體。從系統的角度來看，當你擁有如此高的數據速率時，你可以將光學系統鎖定在入侵者身上，光學系統會平穩(wěn)地跟隨它。這對效應器來說很重要，因為它必須一直對準物體才能成功擊中。”

雷神公司的KuRFS雷達使用算法來消除雜波，這樣部隊就可以確定是否有無人機正在向他們襲來，然后在必要時啟動目標識別和擊敗過程，雷神陸地和防空系統反無人機和短程地面防空需求、能力和解決方案主管威廉·達恩表示。KuRFS是美國陸軍低、慢、小型無人機綜合擊敗系統(LIDS)的一部分，該系統將雷達與“郊狼”（Coyote）效應器和其他工具結合在一起。

達恩說：“一切從傳感器開始。這不是單一的解決方案；它是集成的、分層的、分級的。沒有獨立的系統。我們必須與其他系統集成，作為分層防御的一部分。”

斯塔爾表示，光學和熱成像攝像機是另一種成熟的無人機綜合防御技術，但它們需要清晰的視線才能探測到威脅。它們還會受到天氣和環(huán)境的影響。

Dedrone首席營銷官兼政府事務主管瑪麗-路·斯穆爾德斯表示，光學傳感器的范圍從停車場里價值2,000美元的安全攝像頭到價值50萬美元的紅外攝像頭。聲學方法可以根據音頻特征探測無人機，而射頻(RF)可以監(jiān)聽遙控器和無人機之間的通信。

斯塔爾表示，另一種解決方案是射頻網絡，它可以幫助克服雷達可能產生的誤報。它不依賴于視線或聲音，可以提供準確的、基于位置的實時識別和跟蹤，持續(xù)掃描和探測獨特的通信信號。斯穆爾德斯表示，所部署的技術取決于使用情況和威脅級別。

擊敗或摧毀

一旦探測到無人機，就必須對其進行跟蹤和緩解。緩解方法主要有兩種：動能和非動能。

喬達諾表示，動能方法通過物理攻擊摧毀無人機，比如向無人機發(fā)射導彈或子彈。激光和高功率微波也可以擊落敵方無人機。另一方面，非動能方法可以控制無人機，可以是任何方法，從電子戰(zhàn)(EW)干擾到向無人機投擲網。

索達表示，由于動能攻擊每次發(fā)射的成本較高，國防部正致力于開發(fā)廉價的非動能攻擊方法。

索達說：“電子攻擊非常有效，但我們討論的是擊敗而不是摧毀。如果你想摧毀無人機，電子戰(zhàn)可能無法做到這一點。這些飛機飛得更低、更快，所以要擊敗它們，你將不得不花費更多的金錢和精力。目前正在進行大量研究，但在動能方面，目標是制造更便宜的東西來摧毀這些系統。”

索達表示，彈匣深度是另一個考慮因素，與火箭和導彈相比，小型彈藥在裝配線上生產更經濟，從而降低了動能攻擊的成本。

斯塔爾表示，動能武器還存在附帶損害的風險。如果你發(fā)射導彈，它必須落在某個地方。

斯塔爾說，在非動能方面，干擾是一種有效的選擇。但是，你不知道無人機會發(fā)生什么。它可能會默認執(zhí)行故障安全指令，返回起飛位置或降落到地面。

斯塔爾表示，干擾不僅會影響目標無人機，還可能擾亂友方無人機或通信。而且干擾只是暫時的，干擾結束后，敵方無人機駕駛員可以重新獲得控制權，“你又回到了原點”。

斯塔爾說，射頻網絡可以控制無人機并安全降落，不會中斷通信或冒附帶損害的風險。它可以告訴你無人機的起飛位置、無人機類型以及它是友軍還是敵軍。士兵可以將其送回原處或降落以收集情報。

當然，有時無人機威脅必須被摧毀。皮戈特說，Kinard公司的CAST是一種模塊化、人工智能增強型網絡系統，可將模擬武器轉換為數字智能武器，生成威脅無人機的準確目標數據，并在網絡上實時共享。然后，CAST計算出士兵瞄準步槍并扣動扳機的最佳位置，以獲得較高的殺傷概率。該系統解決了“瞄準和認知問題”，因此部隊只需瞄準武器并射擊即可。

采用分層方法

福蒂埃表示，反無人機系統非常復雜。在識別方面，它需要將一層層防御環(huán)環(huán)相扣，并利用最新技術，以便作戰(zhàn)人員能夠識別敵方無人機、跟蹤它，然后選擇最佳緩解方法，無論是動能還是非動能。通過SAIC的平臺，多種技術被集成到成功的系統中，并“通過單一顯示屏進行控制”。

關鍵在于分層多層方法——既用于探測，也用于緩解。斯塔爾說，這些技術并不相互競爭；它們需要能夠共享知識并發(fā)揮各自的作用。

麥克洛斯基說：“在防御方面，所有傳感器和效應器都安裝在機上。我們看到最多的發(fā)展是指揮和控制軟件，即C2。這是把所有東西連接在一起并使它們運轉起來的粘合劑?！?/p>

無人機威脅演變

福蒂埃說，如今，無論是友方還是敵方，都更容易獲得無人機。它們是一種低成本的工具，可以快速改裝，“適應速度快”。它們也是消耗品。如果它們被擊落或丟失，可以快速、經濟地更換。

索達說，近年來，無人機系統取得了重大進步，包括續(xù)航時間更長。不久前，能飛行10到20分鐘的業(yè)余無人機還是戰(zhàn)場上的常態(tài)。而在過去的四年里，續(xù)航時間成倍增長。然后是飛行高度?，F在，無人機可以飛得更高，而且已經加固，可以抵御各種因素。許多無人機可以承受40英里/小時的持續(xù)陣風。而在幾年前，這樣的風速會將大多數系統吹飛。

達恩說：“他們（對手）在觀察我們，所以當他們看到我們有效地擊落這些無人機時，就會想出他們需要做些什么來削弱這些防御能力。所以，他們開發(fā)了一些東西，那么你也必須發(fā)展。我們是第一個真正使用無人機系統的國家，而且已經使用了很長時間。我們的對手發(fā)現了這一點，開始研發(fā)自己的無人機并大量生產?！?/p>

無人機還可搭載更先進的攝像頭，使其能夠在一英里外進行監(jiān)視，而不被發(fā)現。它們可以觀察人員、設備和補給線，而對手可以利用這些信息策劃攻擊。

索達說，有效載荷的能力也有所提高。過去，作戰(zhàn)人員主要擔心無人機投擲手榴彈。現在，無人機可以投擲炮彈和簡易爆炸裝置（IED），還可以攜帶以前只能通過大型飛機運輸的非標準有效載荷。

與時俱進

麥克洛斯基說，反無人機工具必須具有移動性和快速更換性。例如，Echodyne公司的雷達重量不到3磅，卻能探測到3.5公里外的另一輛車。它的功耗為50瓦，大小與一臺小型iPad相仿，可輕松提高部隊在戰(zhàn)場上的態(tài)勢感知能力。

麥克洛斯基說，一般空域的態(tài)勢感知不再是目標；現在，作戰(zhàn)人員需要確切地知道威脅在哪里。

反無人機解決方案必須與威脅保持同步，其中一個考慮因素是確保部署的技術不會被探測到。麥克洛斯基說，雷達是有源發(fā)射器，可能成為敵人的目標，因此制造商必須使平臺低調，并找到與其他傳感器協同工作的巧妙方法，以防止引起敵人的注意。

麥克洛斯基說：“你可能會將聲學作為前線被動傳感器，它可以監(jiān)聽空域中的無人機，而無人機具有獨特的聲學特征。這種信號可以被接收，然后通過網絡傳送到雷達裝置或其他深度傳感器集成裝置。雷達閃爍，獲取效應器所需的精確數據和其他任何需要的數據，然后閃爍關閉。聲學是主要傳感器，雷達只在需要時才開啟，而且開啟時間不長?！?/p>

福蒂埃說，反無人機技術應該可以部署到跨越地面、空中和海上的應用中。像陸軍這樣擁有地面部隊的軍種必須在“戰(zhàn)斗的多個梯隊”部署反無人機技術。

斯塔爾說：“我們必須針對不同的環(huán)境和用例不斷進行開發(fā)。海上環(huán)境與陸基環(huán)境完全不同，你希望能夠抵御海上、港口或海港的威脅，這可能與保護陸軍不同?！?/p>

展望未來

戰(zhàn)爭正在發(fā)生變化。喬爾達諾說，無人機和網絡攻擊是未來沖突的發(fā)展趨勢。

斯穆爾德斯說，無人機是“新的戰(zhàn)爭工具”，真正的多傳感器融合是關鍵。將緩解、跟蹤和瞄準工具結合到同一C2中將成為常態(tài)，使部隊能夠確定擊敗無人機的最佳戰(zhàn)術，無論是摧毀無人機還是奪取無人機。

斯塔爾說，在過去，防空可能需要幾天、幾周甚至幾個月的時間才能建立起來。無人機是一種直接威脅，部隊必須具備快速部署的能力。威脅無處不在；反無人機不能再局限于一小群專家，必須由更多樣化的部隊掌握。

達恩說，這種威脅只會越來越難以戰(zhàn)勝，一些國家已經部署了越來越有效的蜂群。

他說：“我們必須與時俱進?，F在，烏克蘭和中東發(fā)生了這么多事，這是了解威脅所作所為的一個非常重要的試驗平臺。我們必須繼續(xù)提高我們的能力。”

索達認為，未來將出現更多“無人機對無人機”的戰(zhàn)爭。無人機系統將創(chuàng)造一個“無人區(qū)”，從一開始，戰(zhàn)場上就不會有人類士兵。人工智能和機器學習能力將使無人機變得更加復雜和危險，這將促使我們圍繞人工智能的控制能力展開討論。

皮戈特說，反無人機技術是一個迫切的需求，“需要無人機系統和反無人機系統兩方面的全力支持”。

他說：“現實情況是，美國和許多西方國家的軍隊在這方面已經落后了。我們的對手比我們更快地創(chuàng)新和發(fā)展這些能力。如果你不應對來自小型無人機系統的威脅，你將面臨任務完全失敗的風險。”