美国防部正在大力研发反无人机系统

导语近期,美国在反无人机领域动作频频。1月7日,国防部发布《反小型无人机系统战略》,提出美军反无人机领域的战略方针及未来工作路线,并宣布将于1月底制定反无人机行动实施方案。1月8日,美军方反无人机统一领导机构陆军联合反小型无人机系统办公室主任肖恩·盖尼将军称,美军将于4月开展反无人机通用试验,测试和评估现有反无人机技术,并选择最佳的“反无人机系统联合解决方案”。从这些动向可以看出,美军正在加速推动反无人机领域的研发,相关动向值得关注。一、美军正在研发的反无人机技术美国国防部认为,目前无人机技术已扩散至许多国家、非国家行为体甚至个人手中,无人机的广泛使用给美国带来较大挑战:一是通过使用无人机,美国的敌人能够以较低成本进行情报侦察、战场监视并发动攻击;二是许多小型无人机凭借尺寸小、结构材料特殊以及飞行高度低,能够躲避传统的防空系统。对此,美国国防部正针对无人机的技术特点进行反无人机技术研究,2021财年美计划投资近5亿美元用于反无人机系统的研发与采购。无人机由于速度较慢、操控灵活性稍差,只要被探测到,即可利用多种手段对其进行攻击或使其丧失作战能力,因此,反无人技术的关键是探测。目前美国国防部正在研发的无人机探测技术方案包括:一是利用光电、红外或声学传感器,根据视觉、热或声音信号来探测敌方的无人机;二是利用雷达系统,这是一种常用的成熟技术,但由于小型无人机的尺寸小,雷达反射信号弱,因此雷达系统在探测小型无人机方面存在缺陷;三是利用射频传感器识别无人机的控制信号。在多数情况下通常组合利用上述三种方法,以提供效率更高且多层次的探测能力。关于探测后的反无人机,可使用软杀伤方式,如电子干扰设备干扰无人机与其操作员之间的通信链路,使无人机失去控制。也可以使用枪、捕网、激光及微波等定向能武器、传统防空系统甚至经过训练的动物(例如鹰)等来压制或摧毁无人机。二、美国国防部在反无人机系统方面的进展反无人机系统的研究在美国国内属于热门项目,国防部、各军兵种、参谋长联席会议、国防高级研究计划局(DARPA)等防务机构都参与其中。为加强统一领导,整合资金、人员和技术,2019年12月,五角大楼成立了由美陆军领导的联合反小型无人机系统办公室(JCO),负责监督军方所有反无人机研发,联合反小型无人机系统办公室与作战司令部及负责采办的国防部副部长办公室合作,对已经部署的反无人机项目进行测试和评估,并确定未来美军反无人机项目的研发方向和标准。2020年6月,JCO公布美军将研发7个反无人机系统和一个标准化指挥控制系统。2021年1月7日,美国国防部公布首个反小型无人机系统联合战略,并计划1月底前制定相关行动实施方案。此外,美国国防部还在各个作战司令部设立“高级作战人员综合小组”,接收关于当前反无人机系统效能和未来可能需求方面的战场反馈信息,并研究无人机威胁性质的演变,以及如何评估先进的反无人机项目。据联合反小型无人机系统办公室主任肖恩·盖尼将军透露,美军将于4月初开展反无人机通用试验,测试和评估现有反无人机技术,并最终选择最佳的“反无人机系统联合解决方案”。据悉,JCO已评估40多种反无人机系统,将最终整合为3种部署于固定和半固定设施的多层防御架构。目前,联合反小型无人机系统办公室青睐的反无人机系统主要包括:(一)以干扰阻断为主的便携式反无人机方案。美国陆军自主“球棒”公司研制的“无人机防御者”反无人机枪属于典型代表,它通过对目标无人机定向发射大功率干扰射频信号,从而切断无人机与操控者之间的通信链路,迫使其自动降落或故障返航。对于无防护的无人机,该系统能够屏蔽无人机的指挥控制与通信信号,导致无人机半导体元件烧毁、航电计算机中的存储器丧失记忆能力,最终导致无人机陷于瘫痪甚至坠机。(二)软硬杀伤相结合的反无人机方案。“海军陆战队轻型机动防空综合系统”(MADIS)是美海军陆战队通过“地基防空”(GBAD)项目办公室资助的反无人机方案,该系统集成了电磁干扰技术与火炮等软硬杀伤技术,可安装在美军MRZR“阿尔法”全地形车、联合轻型战术车及其他作战平台上。2019年海军陆战队完成“海军陆战队轻型机动防空综合系统”的作战试验,并于2019年7月在LHD-4“拳击手”号两栖攻击舰上使用该系统成功压制了一架伊朗无人机。(三)高能激光反无人机系统。高能激光反无人机解决方案是目前美军方大力发展的方向之一,雷声公司研发的“高能激光武器系统”(HELWS)是典型代表。该系统能够装备到“阿尔法”全地形车上,配有多光谱瞄准系统,能精确探测、识别、瞄准各种空中无人机,并能利用高能激光束瞬时击落敌方无人机。2019年10月,雷声向美国空军交付第二套“高能激光武器系统”样机。此外,美海军还计划2021年在DDG-88“普雷贝尔”号导弹驱逐舰上部署用于拦截无人机的“光学致眩拦截器海军系统”(ODIN)和“高能激光与综合光学致眩与监视”(HELIOS)系统。(四)高功率微波反无人机系统。以微波干扰和阻断通信为作战手段的微波类反无人机系统也是美军研发的重点。“战术大功率作战响应器”(THOR)微波武器是美空军研究实验室专门为应对小型无人机而开发的,该系统利用高功率短脉冲微波,通过破坏无人机电子设备,使其失去飞行平衡,最终坠毁,以圆锥形照射空中,照射范围内所有的无人机都会被击落,最多可一次击落50架无人机。美国空军研究实验室还开展“反电子高功率微波增程型空军基地防空系统”(CHIMERA)项目,这是一种射程更远、功率更高的微波防御系统,能够在更远距离更大范围内击落来犯的小型无人机。(五)反无人机蜂群战术的综合解决方案。当前,无人机蜂群战术已成为各国研发的重点,而反无人机蜂群战术也应运而生。2019年8月沙特阿拉伯炼油厂遭受无人机蜂群打击之后,各国都十分重视反无人机蜂群的能力。DARPA先后资助了“开发用于预测和击败未来自主系统的系统”、用于预测和击败未来自主系统的“反蜂群人工智能”项目,以及用于舰载点防御的“多方位防御快速拦截弹交战系统”项目。2019年10月,美军进行了为期近1个月的定向能武器反蜂群无人机系列试验,多个系统参加试验,首次实现多个反无人机系统联合作战,此次试验中,反无人机系统直接接入美陆军的指挥与控制系统,通过其来控制反无人机系统实施具体拦截。未来,无人机与反无人机武器技术的斗争将日趋激烈,微波与激光结合的定向能反无人机方案将成为主要发展方向,反蜂群无人机能力将成为未来各国发展的重点。

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