
美軍自2010年開始意識到對反無人作戰的研究迫在眉睫,在反無人作戰武器平臺開發與應用上投入的精力日益增長,持續研發新型裝備應對威脅,依托實戰及演習磨煉戰術戰法,不斷更新作戰理念和反制武器,已形成較強的反無人系統作戰能力,無論是技術體制還是作戰樣式都將對未來戰爭形態的改變提供了無限可能。目前美軍反無人系統主要依托預警探測、電磁毀傷、干擾欺騙、軟硬摧毀等技術體制,根據實際情況制定戰法達到主(被)動結合、降低敵無人作戰效能的目的。本文簡述了美軍反無人機系統的發展歷程,研究分析了當前其主戰裝備,并探討了未來的建設發展方向。
增強頂層規劃,明確發展方向
2011年,美軍RQ-170哨兵隱形無人機曾在執行任務時受到伊朗強電磁干擾被捕獲,震驚世界。隨即2012年,美國開始制定并建立可迅速應對無人機威脅的防空體系,并將其上升為反無人機國家戰略。從2015年起,美軍參謀長聯席會議、DARPA等機構均在反無人機項目上投入了大量精力和資源,以各種方式拉動反無人機攻擊武器或偵察探測設備的發展。2016年,美國陸軍發布首個《美陸軍反無人機戰略》,使美軍反無人機作戰發展有了更好的組織條件。2017年,美國陸軍發布了《反無人機系統技術手冊》,明確了運用反無人機的戰術、技術和流程。2018年,美國陸軍發布《網絡空間與電子作戰構想》手冊,強化地面力量運用電子戰提升反無人機能力。
2019年,美國正式成立聯合反小型無人機系統辦公室對相關項目進行測試評估并負責制定建設標準。2020年,美國國防部成立聯合反無人系統辦公室,由陸軍組織領導,整合超過40種反無人系統以滿足未來作戰需求。2021年,美國國防部公布了應對日益復雜的小型無人系統威脅的戰略,重點是在各軍種之間建立共同的威脅圖景、架構和協議,并加強與其他聯邦機構之間以及海外盟友之間的協調。2022年,美政府問責局發布了《反無人機技術報告》,重點闡述了反無人計劃發展面臨的挑戰和機遇等內容。
綜上,從其對反無人系統作戰運用的發展建設和逐步加大的設計深度,不難看出美軍對其高度重視。
創新高精技術,更新武器裝備
在美國國防情報局(DIA)的組織下重點研究反無人系統作戰運用,每年均組織“黑色飛鏢”“沙漠機遇”“機動火力集成試驗”等演習,對反無人系統作戰概念、戰術戰法及裝備性能進行實戰檢驗,提升部隊反無人系統的作戰能力。
美軍最早啟動了基于反火箭、火炮和迫擊炮的“擴展區域防御與生存能力”(EAPS)項目,主要依靠50mm口徑機關炮發射指令,利用精確追蹤雷達、射頻收發系統、火控計算機實施瞄準和彈道控制,指導炮彈攻擊無人機。同時還公布了新型地基系統—ICARUS,該系統通過一系列的傳感器(無源成像、聲學探測、射頻傳感器等)以及賽博工具進行探測和識別,并對目標無人機進行跟蹤,最終截獲無人機。2016年,美波音公司研制的反無人機激光武器系統(LWS)可使用10kw的高能激光束瞬間摧毀35km外的無人機系統。此類應用實現了遠距離反無人系統作戰可能,對于防空識別、先行打擊、引導作戰等具有重要意義。2018年,“郊狼”反無人機系統與雷聲公司研制的先進全角雷達—Ku波段射頻系統集成,構成美陸“呼嘯者”反無人機系統,共進行兩次重要作戰試驗。2020年,Drone Shield公司入圍了美國陸軍遠征技術研究計劃,將為美國陸軍研發人工智能和機器學習算法,用于反無人機技術。Drone Shield公司將把AI/ML無人機檢測算法融入可穿戴式無人機探測器和自主無人機探測與對抗系統中。
美軍現役高能激光反無人系統中,較為典型的包括洛馬公司研發的雅典娜(ATHENA)和雷聲公司研發的“高能激光武器系統”(HELWS),可通過光譜瞄準設備以實現瞬時的“探測預警—瞄準識別—實時跟蹤—精確打擊”能力。除此之外,美軍達爾格倫水面戰斗行動中心成立“高能微波”分部,負責高能微波武器的研制,部分高能微波武器已進入實戰化階段,如“警惕鷹”系統、“戰術高能作戰響應器”武器系統和高能微波反爆炸物裝置等。
目前美軍反無人作戰系統中電子干擾武器已系列化,偵察干擾頻率已覆蓋整個電磁頻譜,且能以多種干擾樣式綜合運用,并且已經多次運用于無人作戰力量電子防御實戰中。但同時受投資、技術等因素影響,美軍大部分高能微波武器項目仍處于研發實驗階段,主要面臨小型化與射程不足等問題,小型化決定高能微波武器能否順利搭載在作戰平臺上,射程不足則直接制約其作戰效能。
美軍未來發展建設趨勢
2023年,美國防部投入超過7億美元,推出專項研究計劃“反多域無人系統”項目,重點聚焦3個方面能力:提升感知能力;提升壓制無人機自主控制系統能力;建設被動防御能力。2024年,美國防部反無人機辦公室組織進行聚焦反蜂群的大型反無人機技術演示。
聚焦反無人體系作戰
未來反無人作戰不是簡單的單體系對抗,而是結合協同偵察、目標指示、電子對抗、欺騙誘導、智能優化決策輔助以及全域感知動態互補的復雜體系對抗。另外,美軍在天基探測領域不斷尋求突破,用來奪取太空優勢,強大的天基探測能力將為反無人作戰提供更為有效的數據網絡支持。
提高反隱身探測能力
現代隱身技術和無人系統技術結合而形成的新型隱身無人系統,在隱身性能、生存能力、作戰主動權方面正在不斷提高。在美國國防情報局的指導下,美軍針對反隱身無人系統作戰的關鍵技術和裝備,制訂專門的研制計劃,持續探索多種探測技術,納入國家和軍隊科技創新和武器裝備發展規劃中,并隨著認知電子戰及其相關技術的發展,美軍正在致力于在多維、全頻段、高智能化的環境中實現精確探測和有效對抗。
探索人工智能技術應用
隨著人工智能技術的發展,其應用必將使反無人系統性能獲得極大提升。美國政府與城堡防御公司推出新型反無人系統解決方案可以使用機器學習、人工智能和軟件定義硬件技術來快速應對新威脅并形成保護。美軍致力于探索人工智能技術在反無人系統領域的研究應用,用人工智能技術對無人機目標自動分類,運用云計算、多媒體信息處理、智能決策支持等技術,構建智能化反無人作戰決策體系,對感知數據信息進行分析處理,旨在有效降低虛警并減少人在回路需求。