便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)——
悄然揮動“隱形剪刀”
■蘇 健 吳敏文 王文岳
圖①:俄羅斯“牛蒡”Burdock便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
圖②:英國AUDS“反無人機防御系統(tǒng)”。
圖③:阿聯(lián)酋“天盾”SkyShield反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
一架FPV無人機飛速向敵方活動地域逼近,眼看就要進入敵方陣地的第一道防線。這時,F(xiàn)PV無人機突然失去控制,像斷線風(fēng)箏一樣一頭扎向地面。
這種場景,在當(dāng)下一些熱點地區(qū)的武裝沖突中并不鮮見。除了自身突發(fā)故障原因外,這樣沒有受到明顯損傷且突然失控的FPV無人機,很可能是被對方的便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)“擊落”的。
什么是便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)?它為何會出現(xiàn)在戰(zhàn)場上并得到快速發(fā)展?當(dāng)前各國研制的便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有哪些特點?未來發(fā)展前景如何?請看本期解讀。
為應(yīng)對“簡約版”無人機而迅速發(fā)展
據(jù)外媒報道,美國陸軍當(dāng)下正在對今年8月配發(fā)士兵的一種背負式電子戰(zhàn)系統(tǒng)TLS-BCT進行挖潛,方向之一就是用它更好地識別來襲無人機。
之所以有此舉動,一方面是因為這種背負式電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有這方面的潛力,另一方面則是由于美軍認識到當(dāng)前無人機尤其是“簡約版”無人機所帶來的嚴重威脅。
其實,不只是美軍,很多國家都開始關(guān)注“簡約版”無人機所帶來的沖擊和變化。
當(dāng)前,“簡約版”無人機被大量用于熱點地區(qū)武裝沖突中。其成本較低,指揮控制也不復(fù)雜,但所取得的戰(zhàn)果不小、威脅很大。FPV無人機投入戰(zhàn)場,進一步凸顯了這種威脅,憑借快速飛行、靈活走位以及類似“人在回路中”的控制方式,很快成為活躍在戰(zhàn)場上的“幽靈殺手”。
“簡約版”無人機取得的戰(zhàn)果和彰顯的潛力,一方面使各國更加重視小微型無人機的研制與使用,另一方面也使各國開始思考面對這類無人機威脅時該如何進行反制。
反制無人機,除了硬摧毀外,就是軟殺傷。軟殺傷的主要方式之一,就是使用電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
談到電子戰(zhàn)系統(tǒng),不少人會想到俄羅斯的“克拉蘇哈-4”地面電子戰(zhàn)綜合體及其威力?!翱死K哈-4”不僅能壓制敵方戰(zhàn)斗機和截擊機的機載雷達信號,也能用于壓制對手無人機、偵察機和低軌衛(wèi)星的信號。2020年2月,部署在赫梅米姆空軍基地的“克拉蘇哈-4”還直接接管了來襲無人機的控制權(quán)限。但是,“克拉蘇哈-4”、土耳其的“科拉爾”等大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng),通常體形較大,安裝在一個或多個車輛底盤上,其設(shè)計初衷并非為了應(yīng)對“簡約版”無人機。
大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研制通常是圍繞大型載機的雷達信號等展開,遂行的通常是戰(zhàn)略、戰(zhàn)役任務(wù),而“簡約版”無人機屬于低、慢、小目標(biāo),飛行距離較近、行蹤多變,因此大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)對后者之舉不僅屬于“勉強可為”,從效費比方面來講,也相當(dāng)于“用大炮打蚊子”。而且,大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng)身形龐大,難以隱蔽行蹤,無法達到出其不意、快速應(yīng)對“簡約版”無人機的目的。
于是,人們開始將目光轉(zhuǎn)向便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
一方面,一些國家開始將原有的部分車載、機載電子戰(zhàn)裝備拆卸下來,改裝為便攜型號,如俄羅斯的一款便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng),就是由原來裝備在主戰(zhàn)坦克上的“蠑螈”模塊化反無人機干擾系統(tǒng)改裝而來。另一方面,不少國家開始研發(fā)新型便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng),如烏克蘭今年5月推出的PARASOL戰(zhàn)壕電子戰(zhàn)系統(tǒng)等。
需要強調(diào)的是,基于戰(zhàn)場需求不同,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)也在向不同方向發(fā)展:有的比較注重靈活部署,發(fā)展成由人力攜帶的便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng);有的比較注重功能全面,發(fā)展成車載便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
與車載大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng)不同,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)的體積較小,所搭乘的主要是輕型戰(zhàn)術(shù)車輛,或者只作為一些車輛如坦克所具有功能配置中的一部分,如俄羅斯的“防波堤”Volnorez電子戰(zhàn)系統(tǒng),使用磁性支架只需10分鐘就可完成安裝,無需對車輛進行結(jié)構(gòu)改裝。
有長處也有短板
對很多人來說,電子戰(zhàn)系統(tǒng)是一種帶有神秘色彩的裝備。了解便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)的運行原理,有助于人們揭開電子戰(zhàn)系統(tǒng)的“神秘面紗”。
簡單來說,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)對“簡約版”無人機的反制,就是在控制無人機的電磁信號方面做文章,找到漏洞擊其“軟肋”。
比如,很多無人機會使用全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)來確定身在何處。那么,通過干擾它使用的衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號,就可讓其失去方向指引。再比如,一些無人機如FPV無人機對無線通信依賴程度較高,那么通過阻斷或干擾無線通信信號,就可讓它與控制裝置失聯(lián),無法遂行任務(wù)。如果把“簡約版”無人機比作一個風(fēng)箏,那么,這些電磁信號就像控制風(fēng)箏的引線,而便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)則相當(dāng)于可隨時揮向空中、剪斷引線的一把“隱形剪刀”。
由此可以看出,電子戰(zhàn)系統(tǒng)實際上就是一套由雷達天線、干擾器等裝置組成的接收、辨識、分析、模擬、發(fā)射、傳送電磁信號的專門裝置,能通過了解對手所使用的電磁頻段并“從中作?!?,達到“削弱敵方、保護己方”的目的。
與大中型電子戰(zhàn)系統(tǒng)相比,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)有其長處也有其短板。這些長處與短板,共同構(gòu)成了其當(dāng)下發(fā)展的一些特點。
一是能靈活部署,隨手就用。為了便攜,當(dāng)前的一些反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)幾乎已精簡為僅包含基本傳感器的配置,因而尺寸較小,重量較輕。不少國家研制的反無人機槍就是如此,包括干擾機和定向天線在內(nèi)大多不超過10千克,采用步槍造型可置于背包之中,有的甚至采用手槍造型,更加便攜。俄羅斯研發(fā)的K-1000型FPV無人機“圓頂”壓制電子戰(zhàn)系統(tǒng),僅重數(shù)千克,攜帶和安裝起來很方便。
有的國家為其軍隊裝備了背包式電子戰(zhàn)系統(tǒng)。通常來說,這些便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)都能在短時間內(nèi)產(chǎn)生高能電場或磁場,壓制一些無人機的工作頻段包括其衛(wèi)星定位導(dǎo)航裝置所用信號。如俄羅斯的“牛蒡”Burdock便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng),可發(fā)射窄波束雷達波,發(fā)現(xiàn)雷達反射截面積達0.01平方米的目標(biāo),對超小型空中目標(biāo)的最大探測范圍達10千米,還可同時探測多個目標(biāo),提供其位置數(shù)據(jù)信息。
二是功能大都較為單一,干擾頻段相對固定。為了實現(xiàn)便攜,當(dāng)前的反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)大都在功能上有所側(cè)重,有的注重電子攻擊,有的注重電子支援,有的注重電子防護,盡量圍繞“攻其一點、不及其余”來減重。如澳大利亞DroneShield公司研制的便攜式無人機探測器,重700克,可用于監(jiān)測侵入1千米內(nèi)的敵方無人機,并發(fā)出警報。阿聯(lián)酋EDGE公司推出的“天盾”SkyShield反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng),即使是車載式裝備,也只能用于電子攻擊,暫時不具備測向、跟蹤無人機的能力。
當(dāng)然事無絕對,也并非所有便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)的功能都很單一,這主要和研發(fā)國家的集成水平有關(guān)。如英國研制的AUDS“反無人機防御系統(tǒng)”,就是集探測、跟蹤、干擾功能于一身的反無人機系統(tǒng),能應(yīng)對8千米范圍內(nèi)的目標(biāo)無人機,甚至接管其控制權(quán)。
三是具備部分安全干擾能力,以確保更好地達成目的。當(dāng)前的一些車載便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng),可遠距離操控,并做到干擾對方電磁信號而不影響己方電磁設(shè)備運用,從而具有部分安全干擾能力。有的研發(fā)廠家開始對無人機的偵測手段加以拓寬,從而使電子戰(zhàn)系統(tǒng)運行時更加隱蔽和安全,如澳大利亞DroneShield公司的“反無人機電磁槍”DroneGun Tactical,采用聲學(xué)傳感裝置捕捉無人機所產(chǎn)生噪聲進而對其定位,這種方式不對外發(fā)出射頻,因而不易被覺察。
有的則是在使用方式方面尋求突破,如烏克蘭開發(fā)的PARASOL戰(zhàn)壕電子戰(zhàn)系統(tǒng),有兩種不同變體,一種是反制對方的無人機,另一種是保護自己一方的電子信號免受對手干擾,從而使該系統(tǒng)具有一定隱身能力。有的車載便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)則采用新技術(shù)賦能,包括使用窄波束或低功率傳輸以及采用抗干擾的高級波形等,以求“制人而不制于人”。
此外,當(dāng)前便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)還有一些其他特點,如能量來源主要以鋰電池、汽車電源和電網(wǎng)供電為主。俄羅斯的“牛蒡”Burdock便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)就同時具備3種供電方式,其總重25.5千克,用雷達自帶電源可連續(xù)運行8小時,也可從公共電網(wǎng)或汽車電源獲得電力。
或?qū)⑴c其他反無人機手段“攜手”
對便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)來說,其最大的長處在于將電子戰(zhàn)從戰(zhàn)略、戰(zhàn)役行動,變成了富有靈活性、活躍在對抗前沿的戰(zhàn)術(shù)行動,為應(yīng)對“簡約版”無人機提供了有效方法。但總的來說,該類電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展還處于初級階段,今后或?qū)⒊韵聨讉€方面發(fā)展。
第一,變得更加緊湊便攜,也更加實用。無論是人力攜帶還是車載,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)都會朝著更加便攜的方向發(fā)展,同時會隨著功能單元的高度集成變得多能,如此,這類反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)使用起來才會更加稱手。另外,開放式架構(gòu)或?qū)⒊蔀檫@類電子戰(zhàn)系統(tǒng)的設(shè)計理念。如此,這類電子戰(zhàn)系統(tǒng)才能通過及時賦能,有效應(yīng)對無人機的變化,成為反制無人機的利器,甚至成為單兵裝備系統(tǒng)的一部分。
第二,不斷更新?lián)Q代,走向智能化。當(dāng)前電磁頻譜技術(shù)飛速發(fā)展,一些無人機所使用的電磁信號可“瞬息萬變”。無人機集群的出現(xiàn)及其可搭載電子戰(zhàn)系統(tǒng)的現(xiàn)實,給反制無人機提出了新課題。為了確保操控人員安全、提高作戰(zhàn)效能,一些便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)開始與一些全地形無人車、無人機聯(lián)手,并向人工智能和大數(shù)據(jù)借力。因為只有如此,這類電子戰(zhàn)系統(tǒng)才能更快地學(xué)習(xí)掌握對手電磁信號活動規(guī)律,預(yù)測對方電磁活動、行為,以更低消耗、更高效率實現(xiàn)對對方電磁信號的快速處置。
第三,融入體系,與其他反無人機手段共存共生。當(dāng)前,從功能上講,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)一般都有所側(cè)重。比如,有的只有探測能力卻不具備電子干擾和欺騙能力,這就需要與其他電子戰(zhàn)系統(tǒng)一起使用,才能彼此取長補短。另外,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)畢竟只是在電磁頻譜領(lǐng)域做文章,當(dāng)下一些先進無人機在人工智能加持下已具備自主能力,有的還采用光纖制導(dǎo)方式,不易受到干擾。對這些無人機,便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)只有通過與一些硬摧毀手段聯(lián)手,才能實現(xiàn)高效抗擊。這就意味著,這類電子戰(zhàn)系統(tǒng)今后很可能會進一步融入體系,以實現(xiàn)與其他反無人機手段的共存共生。
第四,走向簡單易用,不斷低成本化。與以前專業(yè)電子戰(zhàn)系統(tǒng)通常由專業(yè)人員操控不同,今后的便攜式反無人機電子戰(zhàn)系統(tǒng)只有變得簡單易用,才能被更多人掌握和使用;只有繼續(xù)通過各種方式降低其制造、使用、維護成本,才能廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場、發(fā)揮更大作用。
資料圖片 供圖:陽 明
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