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国外主要国家军队反小型无人机手段应用
送交者: 炫笔伏逼[♂☆★★★不闻风知★★★☆♂] 于 2024-03-23 20:36 已读 788 次 2 赞  

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目前,无人驾驶飞机可以有效打击敌方武器和军事技术装备、军事设施和关键基础设施、侦察兵器,将目标指示数据传送到火力阵地。国外主要国家的军事领导层非常重视开发对抗小型无人机的方法。

为了打击这些无人机(微型、超小型和小型),最常用的是动能打击方法(火力毁伤)和功能破坏方法(动用电子战和微波武器)。

目前,在海外80个国家,制造公司已经开发了600多个型号的反无人机系统和装备。最有效的系统由美国、中国、英国、法国和德国拥有,这些国家正在为其武装部队设计、制造、改进无人机探测和压制装备。

为了探测无人驾驶飞行器,通常使用各种远程和近程综合系统和探测站。在半径30公里范围内,使用无线电电子侦察和雷达站。无线电电子侦察系统能够截获通过控制链路传输的数据,确定无人机和地面控制站的位置,而雷达则负责搜索和跟踪移动的空中物体,包括有效散射面积较小的物体。在中、近距离上,可以使用光电侦察和声学侦察手段来识别无人机和制导杀伤兵器。

作为动能毁伤无人机的手段,可使用火力系统,包括防空导弹武器和高射炮综合系统、拦截无人机、反导弹、轻武器和其他手段。

据西方军事专家评估,打击小型低空飞行空中目标最有效的通用杀伤兵器是MANTIS和Rapid Fire类型的20-40毫米口径高射炮。它们具有足够的拦截距离和射击精度来掩护目标,并满足“费效比”要求。

高射炮相对于防空导弹武器系统的主要优势是:
反应时间短(2-4秒),这在向突然出现的空中目标射击时是极其重要的;与防空导弹相比,弹药成本低;技术维护很简单;具有打击地面目标的能力。

然而,在大规模使用无人机(“无人机群”)的情况下,防空导弹武器系统和高射炮可能会耗尽防空部队的防空导弹全部储备和炮弹,这将导致这些武器过早撤出,不能进一步参与作战行动。


MANTIS高射炮综合系统:左 –机关炮,右 –RPS-42雷达

在美国,洛克希德·马丁公司研发了重达2.3公斤的MHTK拦截弹(MHTK-Mini Hit to Kill),可以直接撞击并摧毁最远3公里的空中目标。在MML多用途发射装置上,此种拦截弹的弹药储备量高达60枚(一个制式发射筒中有四枚)。 6park.com

在德国,莱茵金属公司研发了MANTIS高射炮综合系统,用于对抗无人机和其他低空飞行的空中目标。其组成包括两套设备——Mk1和Mk2,它们放置在战术车辆上,用于探测、识别和摧毁空中目标的装备组合不同。

硬件包括:安装在车体上的“毒刺”便携式防空导弹武器系统、35毫米自动火炮、7.62毫米机枪、电子对抗站、光电观测站,4部RPS-42雷达,可对15公里范围内的小型目标进行全向扫描、探测和跟踪,以及控制和通信系统。

该系统的一个特点是使用35毫米AHEAD榴霰炮弹,该弹药经由一个特殊装置通过炮膛,自动装订远程引爆参数。

该系统的射程可达4000米,弹药基数为220发炮弹,射速-1000发/分钟。火炮内置在一个远程控制模块中,该模块安装有激光测距仪和带有紧凑型RPS-42雷达和光电系统的陀螺稳定平台。

Rapid Fire高射炮综合系统(英国、法国)由欧洲泰勒斯公司研制。

它用于在任何时段保护部队和设施免受低空和超低空飞行的飞机的袭击。高射炮连包括一个指挥所、一部Ground Master-60空中目标探测雷达。对空中目标的有效射击距离为4公里(地面目标为2公里),射击速度约为200发/分钟。通过使用40毫米弹药,在引爆时形成一个朝向目标的、由200个钨制杀伤元组成的锥形“云团”,从而实现强大火力,毁伤目标的效率很高。


Rapid Fire高射炮综合综合系统


“百夫长”高射炮综合系统

美国“百夫长”高射炮综合系统(雷声公司研制)的用途是保护重要目标免受超低空飞行的空袭兵器,包括导弹/火箭弹、炮弹、迫击炮弹和小型无人机的攻击。其组成包括:一部空中目标探测雷达、一部光电站、一门六管20毫米M61A1火炮。

M61A1的射速高达每分钟3000发M-246炮弹或4500发M940炮弹。弹药可以毁伤方圆2000米内的目标。这种高射炮综合系统的硬件安装在一辆10吨HEMTT A3型汽车的底盘上。

然而,使用射击装备并不总是可以接受的,特别是对“射击成本-无人机成本-效率”进行比较时。

为了对无人机进行功能压制,使用电子战系统1,以及超高频武器(微波武器)。

专门的电子战系统旨在及时发现、跟踪、识别和无线电电子毁伤无人机(使无人机完全或部分<暂时>失去其预定功能)。

电子战综合系统的探测子系统包括:搜索无人机辐射、地面控制站位置、分析无线电控制和数据传输信道信号的无线电电子侦察装置;用于探测、跟踪和测定无人机运动参数的雷达;解决无人机的(近区)跟踪和识别任务的光电站。

对抗子系统包括无线电电子压制设备,该设备确保对控制和数据传输信道、机载太空无线电导航系统接收设备施加的频率瞄准式干扰和阻塞式无线电干扰,以及用虚假的信号来替换太空无线电导航系统信号来改变无人机的飞行路径。

根据安装条件,反无人机装备分为固定式、移动式和便携式。

固定式综合系统和移动对抗站包括雷达和光电探测设备,以及电子压制站。系统性影响可以在距离保护对象的安全距离内压制无人机。

控制敌方无人机的方法是干扰其控制通道、数据传输和导航系统,实施“干扰欺骗”(spoofing),在数百米到2公里的距离内使导航场发生畸变。但是,这种方法会增加费用,因为其只能对抗某些类型的无人机。比如,其中一些无人机带有防止无线电穿透的措施,有备用的惯性制导系统。

为提高对抗小型无人机的效率,海外主要国家军队正在组合使用探测和对抗手段。

在美国,为了组织对军事和关键设施进行综合保护,使其免受此类无人机、制导弹药和精确制导导弹的打击,2021年美国陆军防空反导司令部列装了M-LIDS综合作战系统(Mobile-low, slow, small-unmanned aircraft integrated defeat system,即“移动式低、慢、小无人机综合打击系统”)。其特点是将探测、跟踪、识别设备、动能武器(轻武器和拦截无人机)和功能性武器(控制、通信和导航通道无线电压制装备)组合起来,将它们联合到一个统一的信息和情报网络中。同时,M-LIDS综合系统能够集成到陆军FAAD C2防空自动化指控系统(Forward area air defence command and control,即“前沿区域防空指挥与控制”系统)中,以创建分层防空体系和连续的空情监视区。


M-LIDS反无人机综合系统

由于使用了(配备有源相控阵天线的)雷达,光电侦察综合系统和无线电电子侦察站,M-LIDS综合系统能够及时发现和识别空中目标,使用毁伤兵器在远区用带有杀伤爆破弹头的“郊狼”-2导弹摧毁它们,而在中近区则利用无线电电子压制站、30毫米口径高射炮和轻型武器加以应对。

M-LIDS综合系统相关设备部署在两辆M-ATV战术装甲车辆上。

该系统显着扩大了要地防空能力,可以提高击退敌方空袭的效率,包括敌方大规模使用小型无人机的情况。


“禁飞区”反无人机综合系统

西班牙森图姆公司(Centum Solutions)研制的“禁飞区”(No Fly Zone)空中目标对抗综合系统的特点是同时使用无线电电子侦察站、施加信息-技术影响和进行火力毁伤的硬件和软件,其设备可确保实现对空中目标的控制,方法是搜索已暴露的漏洞,向无人机控制和导航通道协议中植入专门准备的(虚假)数据,以改变其飞行计划(迫使其降落)。功能破坏和火力毁伤手段的组合使用将显着提高对抗无人机的效率,并在保护区内设立禁飞区域。

“天盾”(Sky Shield)系统(EDGE公司研发),用于搜索、识别小型无人机,干扰其控制和导航通道,植入虚假信号使导航场发生畸变。


“天盾”反无人机系统

该系统包括探测设备(三坐标雷达、光电站)和无线电电子压制站。设备由一名操作员操作,可安装在装甲战车或越野车上。

MESMER综合系统(美国研制),用于对空中目标进行搜索、探测和跟踪,截获其控制通道,找到加密数据链中的漏洞,然后植入虚假信号以获得对无人机的控制权。该综合系统的特点是能够在不使用图像侦察系统(雷达、光电站)以及功能破坏和动能毁伤手段的情况下有效对抗无人机。其样机于2023年初推出。

便携式电子对抗装备最常用于保护重要的军事设施和关键基础设施。

例如,在美国使用Jammer Gun-3系统,用于对600米范围内的无线电控制通道和太空无线电导航系统(Navstar、格洛纳斯和北斗系统)接收机施加干扰。它制造成了10公斤重步枪的形式,可以安装视准瞄准具,其组成包括定向天线,可置于背包中。


安装在“巴吉”越野车上的MESMER反无人机综合系统

为了保护前沿阵地免受无人攻击机和无人侦察机的袭扰,使用了EDM4S-UA型便携式装备。这是一种对3公里范围内的控制通道和机载太空无线电导航系统接收信号施放干扰的系统,其设备制造成了步枪形式,重5.5公斤。另一种名为Drone Gun Tactical的类似装备的特点是同时在两个分频段施放干扰。

与此同时,基于新物理原理工作的武器越来越普遍。这包括部署在地面和空中平台的(固态、化学)激光器,以及高功率微米波和毫米波辐照器(微波武器)。

西方专家认为,激光武器系统与其他系统相比具有许多优势。特别是,它们不需要再装填就可以继续工作,直到电源断开,“射击”成本低。激光武器系统包括光纤固态激光器、辐射形成和激光束导引系统、目标照明激光器和陀螺稳定平台上的光电观测站。最有前途的激光武器系统是美国的“高能激光系统机动型演示样机”(HEL-MD - High Energy Laser Mobile Demonstrator),德国莱茵金属公司的系统和以色列的Drone Dome(“无人机穹”)系统。


便携式无线电电子压制装备,上图Jammer Gun-3,中图EDM4S-UA,下图Drone Gun Tactical

HEL-MD激光武器系统是波音公司在模块化激光器的基础上研制的,这种模块化激光器由28个固态辐射放大器组成,总功率为60千瓦。在激光束形成和随后将其导向目标的系统中,使用了直径为0.5米的望远镜。使用目标照明激光器和光电观测站对装置进行瞄准。

美国雷声公司正在为空军研制作用距离可达3公里的HELWS机动综合系统(HELWS - High Energy Laser Weapon System,即“高能激光武器系统”)。由光电观测站将激光束导引目标。激光装置的辐射功率达到5千瓦,设备可在待机状态下工作四个小时,在作战使用时,可进行20多次激光“发射”。

此外,雷声公司联合科尔德技术公司(Kord Technologies),继续推进DE M-SHORAD(Directed Energy Maneuver-Short Range Air Defense ——“直接能量机动-近程防空”)科研工作。试验样机包括一部配备有源相控阵天线的目标探测雷达、一部激光装置(辐射功率高达50千瓦)和一门多管火炮。

莱茵金属公司也在制造激光武器系统,其可确保摧毁3公里范围内的无人攻击机。激光武器作战模块预计包含三个光纤激光器,总功率为30千瓦(未来可达到60千瓦)。

为了对付小型无人机,以色列拉斐尔公司开发了Drone Dome-L激光武器系统。其组成包括:“光束”光纤激光器、RPS-42雷达、MEOS光电观测站、C-Guard RD 无线电电子压制系统、无线电和无线电技术侦察设备。RADA Electronic公司制造的四部RPS-42雷达(工作频率范围为2000-4000 MHz)确保对10至10000米高度上、15公里范围内的小型目标进行全方位扫描、探测和跟踪。该综合系统的设备可以安装在Springer、Guardium和TOMCAR等车辆上。

为了对抗一群微型和小型无人机(多达数百架的无人机“蜂群”)的大规模空袭,开发出了微波武器综合系统,其毁伤因素是甚高频(0.3-3 GHz)、超高频(3-30 GHz)和极高频(30-300 GHz)频段的高功率电磁脉冲。比如,雷声公司制造出了THOR (“雷神”)微波武器(THOR——Tactical High Power Operational Responde,“战术高功率微波操作响应器”)。它使用强大的电磁脉冲,通过影响其机载电子设备来对付数百米范围内的空中目标。


机动式激光武器系统:上图HEL-MD,下图HELWS

该综合系统设计为适合运输的集装箱形式,在野战环境下可以由两名军事人员在三小时内展开。


机动式激光武器系统:左为DE M-SHORAD原型样机,右为安装在战术车辆上的Drone Dome-L激光武器系统“光束”光纤激光器

雷声公司制造的另一种微波武器是“反电子高功率微波增程空军基地防空系统”(CHIMERA—— Counter-Electronic High-Power Microwave Extended- Range Air Base Air Defense)。它旨在为空军基地、指挥所、机动和固定军事设施提供对空防御,设计为可运输的形式,在卡车平台上的集装箱中运输。该系统的研制旨在解决防空问题,但与THOR系统有所区别,它有一个高功率微波发生器,可以增加对空中目标的作用距离。


适合运输的微波武器系统:左为THOR,右为CHIMERA

后续电子战手段应用方式的发展将与无人机、小型空中诱饵和配备电磁攻击手段和射频装置的巡航导弹协同组网应用战术方法的拓展有关。在空中进攻行动中,配备高功率微波电磁脉冲发生器的自主空中平台将作为重要组成部分加入到对敌方防空系统进行压制的梯队编成之中。

对应对小型无人机的手段使用经验进行分析表明,联合使用探测和对抗无人机的多功能综合系统,使用数据传输和控制联合网络,将确保为指挥员(首长)提供态势感知,显著缩短就摧毁敌方无人机的方法做出决定的时间。对无人机进行功能破坏的新手段的开发将需要为其使用制定新的概念,并将长期促进主要类型武器和军事技术装备的使用战术发生重大变化。

这样看来,海外主要国家,除了传统的防空系统外,还在采用新的实用作战手段,尤其是反无人机手段。总的来说,综合使用小型无人机搜索、探测和反制手段,可保证在安全距离内及时发现并对抗这些无人机,从而提高警卫和防御的效率。

(本文译自国外网站,文中观点不代表译者与《现代防御技术》期刊立场。)
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