智能雷在特種作戰中的應用*

李歡，劉欣璐

(陸軍特種作戰學院，廣西 桂林 541002)

0 引言

在20世紀60年代智能雷被首次提出，主要是利用聲、振動、紅外等技術探測目標[1]。隨著智能技術的快速發展，傳感技術、計算機技術、人工智能技術的應用也越來越廣泛，復合型傳感器在智能雷中得到了較好的應用，這不僅使智能雷具有探測目標的能力，而且具有主動尋的及自毀的功能。

目前，世界各軍事強國都在不斷提高智能雷的信息化水平，把智能雷作為發展的重點。在我國，特種兵在遂行特種偵察、引導打擊、目標奪控、破襲、營救、襲擾、搜捕圍剿、反恐的行動過程中，都將面臨運用和處置各類地雷及智能雷。因此，研究智能雷在特種作戰中的應用顯得十分重要。

1 地雷的種類

現代戰爭，由于坦克、裝甲車輛、氣墊船、直升機和其他現代化武器裝備大量投入戰場，使部隊機動作戰能力顯著提高，敵我雙方在機動與反機動作戰對抗中將會越來越猛烈。在戰場上運用地雷與敵人作戰是一種有效的反擊遲滯手段。所以，目前各國軍隊都很重視地雷的發展和運用，使地雷的結構和性能、布設方式以及運用方法更加完善，以適應戰爭發展的需要。地雷的種類繁多，形式多變。根據地雷的用途、控制方式、智能化水平來對地雷進行分類,大致有以下幾類：

1.1 根據用途分類

根據其用途，地雷可以分為防步兵地雷、防坦克地雷和特種地雷3種。防步兵地雷又可以分為爆破型防步兵地雷和破片型防步兵地雷[2]，爆破型防步兵地雷主要是利用炸藥爆炸產物形成的高壓作用直接作用于敵目標，它的殺傷半徑相對來說有點小，常設置為壓發狀態。破片型防步兵地雷主要是依靠爆炸所形成的破片殺傷敵目標，破片對目標是以貫穿作用為主，通常用破片的動能來衡量其殺傷作用。為了使形成的破片大小均勻，破片型防步兵地雷的雷殼表面通常有橫向和縱向刻槽，或者采用預制破片。采用預制破片的地雷具有破片數量大、質量均勻、有效殺傷距離大的特點。

1.2 根據控制方式分類

地雷按照控制方式可以分為操縱地雷和非操縱地雷[3]2類，而操縱地雷又可以分為有線電操縱、無線電遙控地雷和繩索操縱地雷；非操縱地雷可以分為壓發地雷、絆發地雷、松發地雷、磁感應地雷、震動效應地雷、聲光電效應地雷等。每一種地雷都有其適用的作戰環境，應根據現場的作戰需求來選擇合適的地雷。

1.3 根據對付目標的不同

近年來，隨著傳感技術、信息技術、微電子技術的發展，具有自動識別、自動跟蹤、自動定位、自動攻擊坦克或直升機的地雷得到快速發展，智能雷隨之而生。根據對付目標的不同，智能雷可分為反坦克智能地雷和反直升機智能地雷。智能地雷集成了多種高新技術，智能化程度較高，其攻擊目標不再是以前的“守株待兔”，而是在較遠距離(600～1 000 m)上即可探測目標，發現敵坦克、直升機等，并可以跟蹤目標，在較近范圍內鎖定目標，適時自主攻擊、毀傷目標。

2 智能雷的種類

在物聯網、大數據和云計算等技術的推動下，傳感器及識別技術日趨成熟，智能雷的性能必將繼續得到拓展與提高，在未來信息化作戰中將起到重要作用，這也是現在許多國家將其作為重點研究方向的主要原因。

2.1 反坦克智能雷

在現代戰爭中，坦克等裝甲車輛仍是地面戰場上的主戰裝備[4-5]，如何應對大規模坦克裝甲車輛的進攻仍是各國的研究重點。美國在反坦克智能雷技術方面一直是最前沿的，它的著名產品“大黃蜂”廣域地雷已列裝部隊。該雷在外形上呈圓柱形，直徑188 mm，高330 mm，重15.855 kg。主要采用復合傳感器技術，即聲-震動-紅外復合技術，在600 m的范圍內能對敵坦克等裝甲目標進行探測與識別，并可以跟蹤敵目標的運動軌跡。當目標距離反坦克智能大約100 m時，雷體頭部就會主動瞄準目標，并向上方發射帶有降落傘的子彈，子彈通過內裝的傳感器計算攻擊目標的最佳高度和位置[1]，適時自主攻擊、毀傷目標。

芬蘭FORCIT OY公司最近推出的一款名為“哨兵”(SENTRY)系統是一種全新的反坦克地雷，具有可編程、無線遙控，并具有集成地圖功能等特點，能夠保證不會丟失地雷的位置。“哨兵”系統主要由控制單元、通信鏈接單元和反坦克地雷3部分組成。控制單元具有內置地圖功能和無線通信功能，使用用戶手持式平板電腦控制整個雷場，主要有雷區規劃、布雷、雷場控制和雷場日志4個功能。通信鏈接單元是抗干擾、反劫持的無線電鏈路單元，用于將通信范圍從控制單元擴展到整個雷場，根據周圍環境的不同，其通信范圍可達1～3 km，而且可以通過附加通信鏈接單元來擴展范圍。反坦克地雷為一種復合裝藥地雷，能有效對抗各種車輛。裝藥分為2部分，第一是激活自鍛破片，用于穿透車體；第二是集團裝藥，用于對目標施加沖擊和壓力作用。除了內置的無線電通信和傳感器之外，“哨兵”系統還具有極好的不敏感彈藥特性，這意味著它是高度穩定的地雷，不會因極端的環境條件而意外“爆炸”。

2.2 反直升機地雷

美國的反直升機地雷(AHM)是由Textron公司生產的，它主要由傳感器與戰斗部、指揮與控制2部分構成[6]，采用4 m×4 m的聲陣列作為引信，能夠探測6 km以內的直升機。戰斗部結構為多級聚焦的EFP彈丸，防御范圍為半徑400 m、高度200 m以下的空域，戰斗部的有效作用距離在100 m以上[7]。AHM主要是借助于聲音傳感器和微處理器來對直升機螺旋槳發出的聲音進行探測的，依據這個聲音能夠識別出直升機的類別以及國家，其可靠度達到90%。聲音傳感器只要能夠獲取到直升機的聲音，對于目標坐標的計算是由微處理器來完成，當目標靠近到100 m范圍時，戰斗部開始起爆，發射彈藥攻擊敵機，最后利用紅外自動導引頭來確定目標。當己方直升機經過時，通過識別關閉雷場，讓己方直升機安全通過。

保加利亞AHM-20反直升機地雷，它主要是由電子傳感器引信裝置和混合破片彈頭2部分組成，電子引信由聲音傳感器和超高頻多普勒雷達組成[6],裝在雷的頂部。對500 m范圍內的可疑目標進行辨別與預警是由控制系統控制的，當敵目標一旦進入雷達掃描區域即150 m范圍內時，戰斗部開始啟動。在預設置的時間內如果沒有目標進入掃描區域，那么地雷將重新回到待機模式。在雷的服役期內，如果試圖破壞或者移動它，防破壞裝置會激活地雷[8]。

2.3 智能雷結構與組成

為實現智能雷的自主作戰能力，一般智能雷系統由信號處理與控制裝置、智能探測與目標識別系統、發射系統、子彈藥系統、自毀系統和電源等6部分組成，其系統結構圖如圖1 所示。

圖1 智能雷武器系統

3 智能雷關鍵技術

外軍典型智能地雷型號性能如表1所示。

基于對未來作戰的需要，在日益發展的信息化技術的基礎上，地雷的智能化已經成為武器裝備發展的一個重要方向。美國等西方發達國家已經發展裝備了智能地雷，在這種情況下，研究新型智能雷的關鍵技術則顯得非常重要，可以為我軍發展智能雷提供借鑒。

3.1 便攜布設及反排技術

隨著各種偵察手段的提升，若采取人工方式布設地雷，不僅消耗大量的人力資源，而且很難滿足當今戰場復雜萬變的形勢。為了解決上述問題，可以采用物聯網技術[7-8]對普通地雷引信進行改進，利用NB-loT標準的低功耗廣域網接收控制指令，用震動和電磁感應傳感器采集周圍信息，將經過引信改進的地雷按照雷場布設要求完成布設后，從震動傳感器采集到的信息中分辨出震動是爆炸、錘擊、碾壓引起，還是人員、車輛行進引起的，除非被直接炸毀或犁出地面，不然通常的錘擊和碾壓掃雷方法不會起作用。當有探雷針靠近時，震動傳感器便會發現探雷針的探查或電磁傳感器發現探雷器的掃過，將震動與電磁傳感器信息進行融合，更能準確地判斷掃雷行為。

表1 外軍典型智能地雷型號性能

3.2 智能感知及識別技術

隨著人工智能技術的不斷發展壯大，具有在復雜場景中的動態智能感知能力，就需要利用多源信息融合技術，將跨時空的同類和異類傳感信息進行匯集和融合，才能通過記憶、學習、判斷和推理，以達到認知環境和對象類別與屬性的目的[9]。

隨著智能感知技術的發展，現代戰場上的目標識別[10-12]已從單一的可見光傳感發展到現代的多光譜。用于目標識別的信息類一般包括目標的外形信息、運動信息和輻射信息。主要是用來識別敵方人員以及敵方的武器裝備，每一顆智能雷的引信都會有一個識別碼，當我方軍事行動要經過雷場時，可利用無線設備將數據庫中記錄的機動沿途布設的地雷發送到終端，以確保我方軍事人員安全通過。

3.3 主動尋的及毀傷技術

智能雷克服了傳統地雷的作戰模式，能夠主動尋的并擊毀目標，它的實現離不開各種傳感器的應用。一般是由發射器、聲震探測器、微處理器和紅外傳感器、自鍛破片戰斗部[13-14]等組成。當聲震探測器探測并分辨出敵目標的聲音后即將信息傳送給微處理器，由微處理器計算出目標的運動速度并自動進行識別與跟蹤[13]。當目標距該雷戒備區較近時，通過指令操控地雷，使地雷直撲敵目標。由于地雷上裝有紅外探測器，所以地雷能夠以50 m/s的速度自動跟蹤目標，當靠近目標后立即射出自鍛破片彈丸攻擊敵目標。

3.4 持久續航及自毀技術

物聯網是繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第3次浪潮[14]，被廣泛應用于各個領域。低功耗廣域網作為物聯網網絡通信的方式之一，是當今世界研究與應用的熱點。其具有網絡覆蓋廣、穿透性強的特征。無處不在的網絡可以使各類低功耗設備隨時接入，也可遍布于各種角落。LoRa是一種基于擴頻技術的低功耗超長距離無線通信技術，該技術在物理層支持遠距離低功耗通信的基礎上，在網絡協議和系統架構方面的設計進一步滿足了對終端電池壽命的要求，使終端設備可連續工作數年甚至十幾年都無需更換電池。這項技術的引入對于地雷的控制來說是新的突破，解決了傳統地雷低續航的問題。

隨著遙控技術的不斷發展，以及該技術在智能雷中的普遍應用，使智能雷的服役時間變得易于操控，可以隨時根據戰場需求來自毀自失效，能夠更好地適應未來復雜多變的戰場形勢，這也解決了戰后雷場清理困難。

4 智能雷在特種作戰的運用方式分析

恩格斯講：“一旦技術上的進步可以用于軍事目的，并且已經用于軍事目的，便立刻幾乎強制地、而且往往是違背指揮官意志地引起作戰方式改變甚至變革。”[15]20世紀90年代以來，遙感、網絡、人工智能等技術蓬勃發展，并且逐步應用在地雷當中，不僅讓地雷練就了千里眼、順風耳，還為地雷插上了翅膀，飛向空中，得以讓它踢天弄井。

2020年1月31日，美國總統特朗普發布了一道新的指令，允許美國軍隊在未來潛在沖突中使用殺傷人員地雷(anti-personnel landmines，APL)，包括朝鮮半島以外的沖突。由此可見，有了大腦與翅膀的地雷——智能雷，必將伴隨人類走向新的戰場。未來戰場上，智能雷必定仍是兵器家族最活躍的成員之一；未來的特種作戰，智能雷必將是特種部隊戰斗力的倍增器。

4.1 以特定戰斗任務為牽引，重要節點運用

未來戰場環境復雜多變，特種部隊通常執行的是非正規作戰，局面更加危險。智能雷的使用一定是以特定的作戰任務為牽引，運用在重要節點，以發揮智能雷的巨大威力。在國產優秀電影《紅海行動》中，中國特種部隊——蛟龍突擊隊在營救人質行動中，就上演了一場沙漠坦克大戰，雖說電影的情節是虛構的，但是在某種程度上也說明了特種部隊在任務中遇到敵方裝甲部隊也是有相當概率的。如果蛟龍突擊隊配備了如美軍研制的XM-93廣域地雷，或者法國的“瑪扎克”聲控增程防坦克地雷，在行動之前悄然布設在小鎮中心廣場附近，亦或者在恐怖分子的坦克加入戰斗時利用智能地雷進行主動攻擊，都將大大減少敵裝甲部隊對于孤立無援的特種部隊的壓力。再如武裝直升機無疑是地面作戰部隊的噩夢，但特種部隊在執行作戰任務遭遇武裝直升機時當然不能任人宰割，反直升機智能地雷就是一件十分趁手的武器，目前許多國家都已經研制出了反直升機智能地雷，并且已經裝備部隊，比較典型的有保加利亞研制的AHM-200型反直升機智能雷、俄羅斯研制的TEMP-20反直升機智能雷(2006年1月26日，TEMP-20反直升機智能雷[15]在伊拉克戰場上就成功擊落一架美軍直升機)、伊朗的“雷電”反直升機智能雷等，配備有反直升機智能雷的特種部隊在遭遇敵武裝直升機的時候，就可以根據戰場態勢給予其致命打擊，而且還能給敵方武裝直升機施加巨大的心理壓力。

4.2 根據智能雷的種類性能，靈活多樣運用

現今，世界各軍事大國已把智能雷作為其發展的重點，大力提高其智能化和信息化水平，這無疑使智能雷家族成員種類逐漸形成體系：針對地面目標有帶自毀裝置的新式防步兵地雷、反坦克裝甲車輛智能雷；針對空中目標有反直升機智能雷、空飄雷；針對水中目標有新式水雷；有特殊用途的特種地雷等。未來特種作戰，武器裝備無疑是特種部隊戰斗力生成的重要因素，由于各軍事強國對智能雷的重視發展，智能雷的品種將更加齊全，性能更加優越、戰斗力更加強悍。特種部隊必須有意識地對方興未艾的第3代智能雷進行分析研究，并且要針對智能雷特定的性能特點進行靈活運用。一是在不同的戰場環境選用最合適的智能雷，特種部隊在熱帶叢林、沙漠、雪地等環境作戰時，就必須要考慮到智能雷偽裝色與環境背景色要高度統一；在高海拔、高溫、極寒等極端環境作戰時，還需要根據智能雷戰技術性能對環境溫度、濕度、海拔高度、天氣、電磁環境等因素綜合考量，以便正確發揮智能雷的作用；二是可以將2種以上智能雷配合使用以求發揮智能最佳的作戰效果，在特種部隊任務撤離過程中，利用防步兵智能雷和防坦克智能雷阻敵追擊，遲滯追擊的人員車輛；在特種部隊進行防御性戰斗時，可利用智能定向雷設置防御障礙；利用反直升機智能雷威脅敵直升機，并施加巨大心理壓力等。科學合理靈活地運用智能雷，或是預先埋設、或是倉促快速布雷、或是制作陷阱、或是以假亂真，以任何可能的運用方式幫助特種部隊完成任務。

4.3 聯合其他特殊作戰力量，智能組網運用

洛克希德·馬丁空間系統公司，是美國頂尖的防務技術集成商，控制著世界防務市場份額的40%，是名副其實的世界軍工“第一巨頭”。在21世紀初美軍提出“網絡中心戰”戰略轉移后，洛克希德·馬丁公司進行產品研發時，要求所有產品都要具備組網能力，所有武器都將是“網絡”上的一個節點。作為武器家族老將出新招的智能雷，而今又武裝了眾多高科技，組網是靈活運用的重點方向。智能雷的組網與傳統地雷障礙物有著巨大的不同，地雷障礙物的類型主要有布置單個地雷、布置地雷場、布置地雷群等，沒有與其他作戰力量有效聯合，主要作用是防御陣地、掩護部隊、遲滯敵人行動。智能雷的組網不是簡單的數量疊加，而是以網絡技術、通信技術、AI技術為基礎，將智能雷作為作戰單元，形成雷與雷之間、雷與人之間、雷與其他武器系統之間、雷與一體化指揮平臺之間都能相互聯系的信息網絡，每一個作戰單元可以共享情報、協同動作，經過智能雷自身的計算機處理技術，自行制定作戰方案，最大程度地達到防御或是進攻的效能，或是根據人為強制控制命令主動進攻或是解除戰斗。特種部隊在扼控要點、定點清除等任務中，運用智能雷組網，在預定任務地點建立起自動控制或是遠程可控的智能雷武器值守網絡系統，將極大地減少局部戰場的特種部隊人員投入，特戰隊員可以在戰場外圍甚至后方運用組網的智能雷完成任務。智能雷的組網目前還在探索階段，需要科學技術的進步來實現。

5 結束語

本文介紹了智能雷的種類、關鍵技術并分析了智能雷在特種作戰中的運用方式，為未來特種作戰智能雷運用提供了具體方法。智能雷克服了傳統地雷的缺點，從防御性武器系統變為具有自動識別、跟蹤、主動尋的、持久續航及自毀的武器，在未來特種作戰中必將扮演重要的角色。以機動滲透、防御、進攻、阻敵追擊，或是預先埋設、或是倉促快速布雷、或是制作陷阱、或是以假亂真，施加巨大心理壓力，以任何可能的方式幫助特種部隊完成任務。