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重構未來防御體系:無人機突防的“矛”與“盾”

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6月1日,烏克蘭對俄羅斯后方縱深的5個軍用機場發動了代號“蛛網”的大規模無人機襲擊,導致俄羅斯多架戰略轟炸機、預警機、運輸機等受損。該戰例可謂出乎大眾預料,令無人機攻防再次引發外界大量關注。

作為回應,俄羅斯對烏克蘭發動了大規模打擊。據《環球時報》援引美聯社6月9日報道,烏克蘭空軍當天表示,俄羅斯向烏克蘭發射了479架無人機。這也是俄烏沖突開始以來,俄羅斯對烏克蘭發動的最大規模無人機襲擊。

無人機“破網”招數多

近年來,無人機在局部沖突中的表現越來越引人注目,各方武裝力量針對無人機的防御措施也不斷完善。例如,俄軍在火線附近和重要目標周邊構建起多層防空體系,部署了不同射程的地空導彈、高炮和攔阻網,迫使烏克蘭大膽探索全新的無人機襲擊手段。

在“蛛網”行動中,烏克蘭創新運用“民用偽裝滲透+靜默潛伏”戰術。烏方通過秘密渠道,以商業運輸為掩護,將改裝型無人機分批次運入俄羅斯境內。這些無人機被巧妙地偽裝藏在俄羅斯卡車貨廂隱蔽艙室內,通過了俄方常規檢查,在俄羅斯后方重要軍事目標附近的“安全屋”潛伏下來。

這種“特洛伊木馬式滲透”借助了商業物流的便利性,徹底模糊了前線與后方的界限。例如,本次遇襲的俄羅斯貝拉亞空軍基地距離俄烏邊境4000多公里,完全超出之前外界印象中的烏軍打擊范圍。


▲ 大量烏克蘭無人機滲透潛入俄羅斯。

目前,各方對抗無人機/巡飛彈往往協同運用“軟”“硬”殺傷手段,特別是調用電子戰系統,實施大范圍GPS導航信號干擾、通信鏈路阻塞式干擾等,迫使無人機/巡飛彈失控。因此,不斷升級抗干擾性能成為無人機突防的必備招數之一。

由于對抗電子干擾效果出色,光纖制導第一視角(FPV)無人機近年來在局部沖突中異軍突起。這類無人機會拖曳一根直徑不足0.5毫米的輕便光纖飛行,規避了傳統無線電操控無人機易受干擾的缺陷。同時,光纖以光脈沖形式傳輸數據,抗干擾能力極強,帶寬更大,可實時分享高清戰場圖像視頻,使操控員仿佛身臨其境。

據悉,在“蛛網”行動中,烏克蘭的FPV無人機進行了針對性改造,增強了信號加密傳輸能力和遠程控制穩定性,還利用“星鏈”支持超視距指揮,又應用了人工智能圖像識別技術,以便及時抓住俄軍大型飛機暴露的機會,攻其弱點。

傳統防空系統面對大量來襲的低空低速小目標時,火力通道和彈藥儲備均嚴重不足。因此,“蜂群”飽和攻擊很可能成為未來無人機的主流作戰模式。屆時,“蜂群”一方面將發揮數量優勢,迫使敵方防空系統“超載”,比如也門胡賽武裝的無人機/巡飛彈攻擊令美國海空軍消耗了大量昂貴的防空導彈,緊急尋求低成本攔截手段。另一方面,“蜂群”還能“去中心化”,提高整體系統的抗毀能力。當部分無人機被擊落后,剩余的可以在人工智能幫助下自主重組網絡,持續執行任務。

同樣在“蛛網”行動中,烏方操作員在統一信號下同時激活上百架FPV無人機,從不同方向低空逼近目標機場,針對攔截系統“盲點”,大量突破俄方防線,毀傷軍機。

防御系統全面升級

隨著更多“蛛網”行動的細節披露,預計各方會深入研究,探索更新穎、更全面的反無人機作戰手段。

首先,思想高度重視,樹立總體安全觀,是防御無人機/巡飛彈乃至各類襲擊的前提。

外界認為,“蛛網”行動奏效,很大程度上是俄方輕敵麻痹引發惡果。各國武裝力量、安全部門和普通民眾應保持必要的警惕性,消除僵化思維,篩查清理軍民兩用領域的疏忽之處,避免緊急事態發生時措手不及。

其次,有利于發揮激光、高能微波、聲波等潛力的定向能武器,具有能量集中、響應速度快、攔截成本低等優點,逐漸成為反無人機系統的重要技術裝備。其中,激光武器的本質就是利用光束傳輸巨大的能量,與目標材料相互作用,產生高效的殺傷破壞效應。高功率微波武器通過定向發射高功率電磁脈沖,快速干擾、毀傷目標精密電子設備。這些武器有望瞬間破壞無人機/巡飛彈的電子設備和控制系統,使其失去作戰能力。


▲ 俄羅斯機場內部分戰略轟炸機、運輸機被無人機摧毀。

再次,局部沖突頻繁證明,數量充足的廉價制導彈藥同樣是應對無人機/巡飛彈襲擊的有效手段。

例如,與多個對手進行無人機攻防戰受挫后,美軍正在努力研發針對無人機/巡飛彈的廉價制導彈藥。

近日,美國空軍測試單位的一架F-15E戰斗機掛載“先進精確殺傷武器系統-Ⅱ”公開亮相。這是一款激光制導火箭彈,美軍還在研制紅外制導型號,其設計主要攔截對象就是無人機、巡航導彈等中低空慢速目標。戰時借助機載吊艙提供激光照射支持,制導火箭彈可以為各型固定翼戰斗機、直升機甚至運輸機提供基本自衛能力和對地對海精確打擊潛力。而且這類武器性價比高,單價僅是傳統空空導彈的幾十分之一,單架軍機可輕松攜帶數十枚,一次攔截更多來襲目標。

最后,無人機/巡飛彈攔截系統應當成為海陸空天一體化戰略防御系統的有機組成部分。指揮者將借助人工智能,解析從攔截系統和其他渠道匯總的海量情報信息,判定不同威脅等級的目標,協調各單位完善應對方案,防范“漏網之魚”,避免配合不當而造成額外損失。

博弈升級加劇隱患

縱觀各國武裝力量新動向,無人機作戰必將持續進化,未來無人機攻防博弈可能會呈現三大趨勢。

其一,無人裝備“獨立成軍”,擺脫從屬地位。近年來,許多國家加緊研制或引進新型無人機的同時,還在探索組建專業化、規模化無人機戰斗部隊,希望搶占軍事競爭制高點。總體來看,各國無人機作戰力量建設正在從“特殊兵種”加速邁向“獨立成軍”,以便充分發揮其不同于有人駕駛飛機、傳統巡航導彈的特殊優勢。

更進一步,更加智能化的無人機將與無人艇、無人車、無人潛航器等密切協同,構建起無人裝備體系,顛覆某些經典戰術模式。

其二,“非對稱戰爭”注定大行其道。外界估算,“蛛網”行動應用的FPV無人機加上改裝、運輸等成本,烏方的總投入有可能不超過100萬美元,卻成功摧毀了價值數十億美元的俄方軍事裝備,這種作戰效費比無疑會顛覆傳統軍事經濟學理論。當然,這里并未計算西方提供的情報信息、衛星通信等支援成本。

未來沖突中,弱勢方很可能更加傾向于借助無人機等廉價智能裝備,削弱強勢方的傳統軍事優勢,攻擊目標和攻擊手段也將超越傳統軍事范疇,為防御系統帶來更大的挑戰。

更嚴峻的是,隨著軍民兩用技術飛速發展,一些非官方組織很可能加速培養無人機力量,參考“蛛網”行動模式,從更大范圍內威脅公共基礎目標,給國際安全造成新的隱患。


▲ 高功率微波武器摧毀無人機效果圖。

其三,人工智能將賦能參戰各方,推動無人機攻防博弈更加白熱化。

當前,無人機智能水平和自主能力偏低,對操作員指揮控制的依賴較強,通信鏈路中斷后自主功能有限,難以處理突發情況,對時間敏感目標進行實時定位、跟蹤和打擊的能力不足。

有觀點認為,人工智能與無人機深度融合,將是無人機向集群化、智能化、跨域化發展的核心要求。

例如,以俄羅斯“立方體”為代表的各國新一代自殺式無人機/巡飛彈融合了人工智能視覺識別技術,可以快速自主識別、分類目標,將單次飛行覆蓋面積增加數十倍,增強了實時殺傷力和自主性。

而在反無人機領域,人工智能技術支持指揮者快速處理龐大的數據流,盡快響應決策,比如自動跟蹤、識別來襲無人機并判別其潛在威脅,自動化組織防御措施。

再比如,通過深度學習,人工智能有望輔助反無人機系統根據數據庫資料,標識出典型的威脅無人機飛行模式,迅速識別出貌似“合理飛行”的無人機異常舉動。在重要軍事目標防御系統和公共安全系統中,類似功能將發揮重要作用,消除大量隱患。

來源/《中國航天報·飛天科普周刊》,原標題《俄轟炸機“遇難”,無人機攻防再成熱點》,有改動

文/蘭順正

編輯/高辰 劉喆

審核/李淑姮

監制/索阿娣

本文轉載自公眾微信號:中國航天報

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