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2019年国外军用无人机/反无人机领域发展综述
送交者: 6paker[☆纪博常☆] 于 2020-10-19 7:58 已读 875 次 1 赞  

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于无人机来说,2019年是不平静的一年。在这一年里,围绕无人机,国外发生了许多大事件,例如,伊朗俘获美国一架RQ-4“全球鹰”无人机、也门击落美国一架MQ-9“死神”无人机、美国MQ-1C“灰鹰”无人机在伊拉克坠毁、沙特油田遭到无人机群攻击、美国宣称其采用电子战系统击落伊朗无人机(伊朗宣称没有无人机被击落)、俄罗斯防空2019年全年零散击落58架叙利亚叛军和武装组织的武装无人机等。而与此同时,国外军用无人机/反无人机技术也呈现新的发展态势。本文就2019年国外军用无人机/反无人机领域的发展展开研究
 
1 无人机领域 6park.com

随着信息技术的发展,具有独特优势(如使用限制少、隐蔽性好、不会造成人员伤亡、费效比高等)的无人机在军事领域的应用越来越受到重视,在现代战争中的地位和作用日益凸显,大力发展无人机已经成为各军事强国的共识。随着无人机作战样式的不断变化,其关键实现技术备受关注。通过对2019年国外军用无人机技术的梳理,可以看出,2019年国外军用无人机领域的发展主要体现在六个方面:通用控制、网络化系统架构、卫星中继、天线、数据链和综合射频系统。 6park.com

1.1 发展通用控制技术,简化多个无人系统的控制问题 6park.com

无人系统在未来多域战中的应用越来越广泛,为了以更少的操作人员及控制站和更低的成本实现对多个无人系统的控制,标准、规范、通用的控制站成为简化多无人系统控制的关键,受到世界各军事强国的普遍关注和重视。实现控制站与不同类型和不同型号无人系统互联互通,除了通用的硬件平台外,核心是通用软件平台。2019年,美英两国在多无人系统通用控制方面都开展了研究项目。 美海军的通用地面控制系统(CGCS)可使用一个强化网络工作站操控美海军的各种无人系统,适用于海面、水下和空中的无人系统,包括MQ-8B“火力侦察兵”无人机、MQ-4C“特里同”无人情报、监视、侦察(ISR)飞机、MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机及其他无人系统(如水面和水下无人平台)。CGCS基于模块化开放式架构,采用无人机系统控制段标准(UCS),可促进无人平台软件的互操作性。这种设计使美海军能够快速添加新功能,消除冗余软件开发,重用通用软件服务,整合产品支持并降低成本。该系统还可以轻松使用其他开放系统标准,例如开放任务系统、通用指挥控制以及未来机载能力环境(FACE)。CGCS可以集成第三方任务管理、任务规划、地图和图形用户界面软件包。使用CGCS,对多种无人系统的控制更为简单可行。目前,CGCS已经可以进行部署,并且某些UCS架构已经在一些军事地面控制系统中使用。最终目标是希望能够满足美国防部为所有武装部队开发有人驾驶、无人驾驶、地面、海上、水下、空中和太空飞行器多域指控系统的需求。 6park.com

北约在其“认知环境图-海上无人系统(REPMUS)”演习中演示验证了英国“海上自主平台利用”(MAPLE)指挥控制(C2)系统,该系统可整合多种无人平台,包括无人机、无人水面舰艇等。 此次演习首次演示了MAPLE系统对几种无人系统的指挥控制能力,其中包括葡萄牙的Ogassa无人机和商用无人机系统。主要目的是测试在包含各类不同军事设施的演习条件下,MAPLE集成各种系统的能力。 此外,MAPLE还借助Helikite浮空器携带的无线电信号中继,同时控制了BAE系统公司的PAC-950无人水面舰艇(基于刚性船体充气船)和Puma无人机。借助无线电信号中继进行控制的设计降低了对天线、电缆敷设和终端的要求。 MAPLE指挥控制系统的关键能力增长包括提高自主性、扩展第1层和第2层任务规划者之间的集成水平以及大幅改善无人平台资产和有效载荷状态监控能力,从而增强操作员态势感知能力。 6park.com

1.2 开发网络化系统架构,实现无人系统控制权灵活传递 6park.com

利用网络化系统可以在控制无人系统与控制弹药的不同操作员之间灵活传递控制权,同时还能实时接收和过滤相关信息,帮助操作员作出行动决策。在2019年8月美国陆军未来司令部下属的未来垂直升降(FVL)跨职能团队进行的联网系统架构演示试验中,一名无人机操作员利用平板电脑控制一架“灰鹰”无人机执行任务,让其向地面目标发射一枚小型精确滑翔弹药,但是在弹药飞行的最后几秒,地面传感系统突然检测到更高级别的威胁,另一名操作员迅速接管并更新弹药目标,最后消除了新出现的、更紧迫的威胁。 试验是通过该跨职能团队开发的体系架构、自动化、自主化和接口(A3I)能力实现的。这是一种网络化系统架构,也称为“仲裁”系统,让操作人员可以在不同控制级前后传递各种系统的控制权,从仅接收来自传感器或无人机系统的信息到控制整个系统的某一有效载荷。将控制权移交给未与地面站连接的相关操作人员的运用方式,意味着可以减掉不具备战术边缘优势访问能力的中间人员。如果地面上有一操作员靠近行动地点,就更容易实施系统控制,而无需指挥某人从远处赶往正确的位置,盯住感兴趣的点或目标,以便制定行动决策。该系统有一个可扩展控制接口,可以从驾驶舱甚至地面士兵使用的平板电脑实现远程访问。因而美陆军可以减少地面控制站的使用,这意味着地面控制站的规模和后勤保障需求将大大减少。下一步网络化系统将被集成到机载平台上,并完全取消地面控制站。 6park.com

1.3 利用卫星中继能力,实现无人机远程和长期作战 6park.com

无人机携带可见光、红外以及合成孔径雷达等侦察设备,在敌方上空执行全天候监视、侦察、打击任务,离不开超视距测控和信息传输,而传统视距链路受布设地点和视距范围限制,无法满足需求。卫星通信系统作为最有效的超视距测控和信息传输解决方案,可以进一步提高无人机的通信能力和整体作战效率。 由于卫星通信中的UHF/L/C等低频信号传输稳定,设备技术成熟,目前在各国装备的军、民用无人机中得到广泛运用。例如,美国“全球鹰”无人机加装了UHF低速卫星通信终端作为超视距备份链路,信息传输速率为1.2kbps,可实现低速遥控指令和遥测信息的超视距传输。“捕食者”B的改型——“水手”无人机也加载了国际海事卫星的按需分配多址(DAMA)UHF窄带卫星通信设备,同样具备1.2kbps的信息传输能力。 能将无人机采集自全球各地的高速ISR数据实时回传地面指挥中心,是对无人机卫星通信系统的基本要求。例如,美国“全球鹰”无人机选用了Ku频段抛物面卫星通信天线,使用三轴机械座架,信息的发送速率高达50Mbps。“捕食者”装有直径75厘米的三轴抛物面天线,加上信号处理调制解调器组件,可以实现最高1.522Mbps的侦察信息传输能力。以色列的“苍鹭”系列侦察无人机采用了一套包含25厘米×10厘米X波段平板天线和直径80厘米圆盘式天线的天线系统,二者均装在一个双轴稳定支架上,具备最高128kbps的信息传输能力。 此外,宽带卫星通信通常使用X/Ku/Ka频段资源,其天线增益较高,在同等速率下机载天线可进行小型化处理,同时受地面和邻星的信号干扰相对较小,可满足无人机对高速信息传输的需求。例如,国际通信卫星组织经营的国际商用通信卫星、美国的极高频军用通信卫星、日本的“煌2号”军用通信卫星等都提供了这类宽带数据转发服务。 据AVIONIC INTERNATIONAL网站2019年8月14日报道,美国陆军计划为其MQ-1C“灰鹰”无人机增加Ka波段卫星通信能力,将于2020财年第一季度向通用原子公司授予合同。增加了Ka波段通信能力的“灰鹰”无人机将在2022年实现初始作战能力,并在2027年实现全面作战能力。“灰鹰”无人机增加Ka波段数据链后,列装该型无人机的部队能够利用宽带全球通信卫星(WGS)系统,与当前使用的卫星通信系统相比,WGS具有高带宽能力和高安全性、可靠性和可用性。目前,美国陆军拥有10颗WGS卫星,能向部队和指挥官提供实时数据和视频,用于远程作战和长期作战。 6park.com

1.4 利用协同分布式波束成型技术,实现蜂群无人机协同、控制和通信 6park.com

随着无人机蜂群的不断发展,实现蜂群无人机之间的协同、控制和通信愈发受到关注。美国空军研究实验室(AFRL)在2019年5月授权智能自动化公司为其“自主蜂群弹性战术组网”项目开发分布式相控阵天线系统。美空军要求该公司利用全向天线集群设计并构建一种低成本分布式波束成型能力,实现无人机编队间的蜂群行为和协作。智能自动化公司将利用全向无线电系统协作形成一个由分布式单元构成的伪相控阵,让全向天线可以在更大范围控制信号方向。 美空军的自主蜂群弹性战术组网项目旨在开发通过战术波束成型技术实现未来自主蜂群应用组网的可负担技术,自主蜂群应用与当前应用的信息交换要求大不相同。例如,此项目寻求能够在激烈对抗环境下实现“智能体内”协作的新型通信能力,而这种新型通信能力无法使用现有军用或者商用组网协议实现。此次项目试图实现未来蜂群自主无人机任务的新型组网范例,以及能够为无人机蜂群组网实现点对点数据链路的新技术,其中就包括分布式波束成型技术。
1.5 加强数据链研发,持续扩展无人直升机作战能力 6park.com

舰载无人机的指挥控制系统由地面转移到舰上,一方面,其数据链要与航面复杂的电磁环境兼容才能实现信息交互;另一方面,舰载指挥控制技术直接关系到舰载无人机起降的安全和作战任务的完成。美国海军舰载无人机专家提出需要一种数字数据链,从濒海战斗舰上控制MQ-8B和MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机。2019年2月,美国海军宣布授予L-3通信公司合同,为其濒海战斗舰开发战术通用数据链舰载终端(TCDL MST STE)系统,实现对“火力侦察兵”无人机的控制。TCDL MST STE属于有人/无人侦察机宽带互操作数据链系列,该系列数据链可确保美军飞机与控制站的交互能力。L-3公司将提供3套TCDL MST STE系统,包括甲板上/下全套设备,为全部在建和现役濒海战斗舰提供TCDL MST STE系统的关键能力,使濒海战斗舰能够远距离操纵“火力侦察兵”无人直升机,并接收其态势感知数据。TCDL MST STE系统甲板上设备是一部36英寸双轴天线,甲板下设备是一系列现场可更换单元(LRU),包括微波调制解调器组件、通用数据链接口,以及为开放式系统设计的以太网接口。该系统单链路配置仅占用半个机柜空间,也可使用便携式计算机配置或监控系统性能,或者集成到上一级系统应用。该数据链还可通过添加现场可替换单元和天线扩展为多链路配置。天线部分独立运行,包含射频功率放大器、双工器、接收机低噪声放大器,工作在Ku波段,可在任何气象条件下工作,采用基本配置时遥控距离达到150英尺。L-3公司将于美国盐湖城开展该项目,并于2023年9月前完成。 另外,美军现有大型无人直升机大多是由有人直升机改装而来,而为了满足需求,需要对无人直升机的能力进行持续扩展。为了扩展作战能力,2019年,美国海军对其列装的MQ-8C无人直升机(基于贝尔407直升机)进行了升级改造。升级改造内容包括加装Link 16数据链,目的是增强MQ-8C与MH-60舰载直升机的组网能力,使MH-60的机组人员(以及任何支持Link 16的平台)能直接接收MQ-8C搜集的数据,无需通过濒海战斗舰转发。由于MQ-8C的续航时间可达12小时,远远超过MH-60的3.5小时,因此能执行更多的在站监视任务;通过换装列奥纳多公司的分布式孔径相控阵雷达,MQ-8C还将提供MH-60S所不具备的探测能力。 6park.com

1.6 开发综合射频系统,获取RF频谱优势 6park.com

掌握RF频谱主宰优势对美国军事行动的成功至关重要。目前,美军方使用独立设计、采购和集成的分离式雷达、电子战和通信有效载荷实现这一目标。这些有效载荷通常使用专用孔径和紧耦合软硬件,使用RF频谱时无法很好协同,采用新技术、适应威胁的快速变化、快速修改RF功能、创建紧凑RF系统非常困难且费时。 2019年6月,美国国防高级研究计划局(DARPA)与三家射频和微波技术公司合作,开发一种综合射频系统——“射频任务操作中综合合作式单元”(CONCERTO),在中型无人机上将雷达、电子战和通信组件组合到一起。CONCERTO项目旨在从僵化、受限的射频系统集合方式,转向一种规模可变、灵活、易修改、便于技术插入的综合射频方式,这种综合射频系统会充分利用通用射频孔径。该系统采用一种模块化体系架构,通过一种综合射频有效载荷完成雷达、电子战和通信任务。它具备多种功能,所需空间和功率比多个分离系统组合在一起要小,可提高中小型无人机的能力,并可通过软硬件解耦加快技术插入速度。 此外,CONCERTO项目还将在适于中型无人机的射频有效载荷中演示这种综合射频方法。 CONCERTO项目第二阶段和第三阶段的工作重点放在四个技术领域:综合、虚拟、控制和集成,设计、集成、控制和测试一种中型无人机CONCERTO演示有效载荷。
●综合——致力于综合射频前端和孔径,打造一种规模可变的宽带射频前端,包括辐射孔径与机身的集成、天线以及射频信号数字化;
●虚拟——创建一种混合异构RF处理引擎,用可移植、易升级、与硬件无关的RF虚拟机实现RF控制和信号处理;
●控制——创建一种系统和传感器资源管理器,协调综合系统中的不同RF任务;
●集成——旨在实施CONCERTO系统架构、任务分析、集成和飞行测试,演示综合系统架构。 6park.com

1.7 无人僚机(战斗机) 6park.com


无人僚机已成为无人机领域的重点发展方向,可执行对空对地攻击、电子战、情报监视侦察、诱饵等多种任务,能以较低成本实现更强的空中作战能力,是无人机向主战方向发展的代表机型。相比2017年和2018年,2019年无人僚机发展呈现出三点变化,一是无人僚机平台发展进入新阶段,美国和澳大利亚开始进行飞行试验;二是除继续发展僚机平台,开始面向制空和情报监视侦察等任务进行僚机算法研究,快速推动无人僚机的服役进程;三是研制国数量快速增加,除美国外,澳大利亚、俄罗斯、英国、南非、印度等国也纷纷加入研制队伍。 6park.com

2019年3月5日,美国空军研究实验室(AFRL)XQ-58A高亚声速无人僚机成功进行了76 min的首飞。该机从合同授出到首飞仅耗时两年半,将按计划分2个阶段进行5次飞行试验,以评估系统功能、空气动力性能等。6月11日,XQ-58A完成71 min的第二次试飞,达到所有测试目标。而在10月9日,在成功完成90 min的第三次试飞后,该机着陆时意外损坏。事故原因是降落后地表风速较高且临时飞行测试回收系统故障,这也导致第四次试飞被迫推迟。美国空军表示最快将于2021财年决定是否启动型号研制项目,而一旦启动,仅需2~3年便可进入部队服役。 6park.com

2019年初,波音澳大利亚公司推出了ATS无人僚机,其与澳大利亚军方联合研制,旨在与F-35战斗机、EA-18G电子战飞机以及E-7预警机等协同作战,遂行情报监视侦察和电子战等任务。该机由人工智能赋能,外形隐身,长11.7 m,航程超过3 704 km,生产成本200万美元,与XQ-58A的大批生产成本相当。11月18日,公司宣布ATS试验机成功首飞,飞行时速达到300 km,对安全通信等能力进行了试验。ATS的后续试验将实施更复杂的机动,并增加编队飞机数量和执行任务的复杂度。 6park.com

2019年3月,AFRL公布了空天博格人(Skyborg)项目。该项目主要面向空中格斗、情报监视侦察和态势感知等任务,希望利用人工智能实现无人僚机的自主飞行以及控制、管理部分战斗任务。按计划,Skyborg算法将首先植入模拟器,在地面与飞行员对抗,不断提升能力,之后将开展为两年的飞行试验。2019年夏天,项目已进行首次飞行试验,试验平台为空军自主设计和制造的小型固定翼喷气机,未来将采用大型飞机作为试验平台。美国空军考虑将Skyborg算法整合至QF-16、XQ-58A或BQM靶机,打造成一架真正的无人僚机原型机,并在2023年进行早期军事效用评估。


2019年6月,美国防预先研究计划局(DARPA)发布ACE项目跨布局通告。该项目旨在研究人-机协同空战,即测量、校准、提升和预测人类对自主空战系统信任的方法,并将在最激烈的空中格斗条件下开展试验。研究人员将首先教授ACE算法空中格斗规则,如基础机动、一对一作战、多机空战等。之后将在尽可能贴近实战的模拟环境中验证人-机编队的作战能力。DARPA为在授出项目合同前夯实技术基础,吸引人工智能程序员,设立了阿尔法空战试验竞赛,发展近距格斗智能算法。2019年10月,DARPA选定了参加竞赛的8支团队。需注意的是,ACE和Skyborg项目的工作人员正在开展密切的沟通交流,如果ACE项目的格斗算法获得突破,将被快速融入至Skyborg项目中,实现技术转化并为美军未来的制空型无人机打牢技术基础。 6park.com


目前,英国皇家空军快速能力办公室和国防部国防科技实验室正联合实施轻量级经济可承受新型作战飞机(LANCA)项目,其类似于XQ-58A和ATS。LANCA无人机设想与台风、F-35、暴风等战斗机一起部署,为有人机提供更强的保护、生存和信息能力。4月,英国蓝熊系统研究有限公司、波音英国防务有限公司和黑暗黎明团队(由卡伦-伦茨公司、庞巴迪贝尔法斯特公司和诺格英国公司构成)三家胜出,进入项目第一阶段。英军表示,LANCA无人机将比鹰式教练机稍大,在2022年首飞后会开展一系列验证试验。


俄罗斯米格飞机公司正为米格-35战斗机设计一种高速无人僚机,该机可由米格-35控制,也能使用人工智能技术与有人机配合作战。2019年10月,南非科学与工业研究理事会(CSIR)表示有意研发无人僚机,以与南非空军JAS-39C/D战斗机共同执行空对空和空对地任务。南非政府一旦同意,CSIR将启动项目。印度斯坦航空公司(HAL)在2019年度印度航空展上推出了隐身无人僚机。该机机长6 m,续航能力80 min,航程800 km,拥有多种作战功能。 6park.com

法国达索神经元(神经元无人作战飞机)(Dassault nEUROn)类似一般UCAV, 达索nEUROn尝试更大型化并加入先进技术,远胜过已知的UAV 像是MQ-1掠食者,因为航程和筹载都已经接近有人战机. 虽然专案计划中没有明说,但是相关厂商的插图和声明稿都透露达索nEUROn预想竞争对手是美国“联合UCAS专案”的波音X-45C 或诺斯洛普 X-47B 6park.com

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2 反无人机领域  6park.com

随着无人机技术的迅猛发展和广泛使用,无人机威胁备受重视,各国加大力度开展反无人机技术的研发。反无人机装备包含可分为探测、跟踪与识别(DTI)装备和反制装备。其中,DTI通常使用多种传感器,包括射频探测器、专用雷达和光电/红外系统。反制装备(按作用机理的不同)可分为动力学反制装备和电子反制装备。动力学反制装备包括从简单的散弹枪到肩扛网枪,或是自带捕网发射装置的无人机等一系列装备。电子反制装备包括能够影响GPS导航、商用射频波段或其他控制链路的各种干扰系统。 2019年底,美国国防与政府发展研究所(IDGA)发布了《美国国防部反无人机战略》研究报告,评估了美国国防部在反无人机领域的战略,并阐述了近期、中期和远期的反无人机技术发展路线。2019年,美国防部已经在反无人机解决方案上花费了大约9亿美元。尽管,美国国防部在2020财年预算中只提供了5亿美元用于反无人机,但这并不意味着反无人机的优先级有所下降。相反,美军方可能会将反无人机能力整合到更顶层的项目中,并改进现有的防空解决方案。2019年的主要任务是采购和测试第一代反无人机系统,2020年将在美国防部层面对所有的反无人机方案进行同步,并改进互操作性。 通过对2019年国外军用反无人机领域发展状况的梳理,可以看出,2019年国外军用反无人机领域的发展体现在四个方面:对小型无人机对抗技术的研发、定向能武器的开发利用、“软杀伤”技术持续推进、新技术的利用。 6park.com

2.1 重点强化对小型无人机对抗装备的研发 6park.com

近年来,随着载荷小型化的不断发展,合成孔径雷达、信号情报载荷、干扰机、通信中继载荷等已经可以搭载到小型无人机上,使得其任务范围得到了极大扩展。自主组网、任务动态调整、自动化技术也为小型无人机集群作战打下了坚实的基础。因此,各国将小型无人机视为未来战场上的重大威胁,积极发展小型无人机对抗技术。2019年,美国、土耳其、俄罗斯等国纷纷开展小型无人机对抗装备研发工作。 美国国防部向工业界寻求一种能够利用现有技术对抗无人机蜂群针对军事基地和设施潜在攻击的解决方案。美国国防部国防创新单元(DIU)发布征询,希望找到一种既能在符合美国法律要求的前提下保护本土基地,又能在各种环境下在海外发挥作用的无人机蜂群对抗系统。DIU希望从潜在的供应商那里了解,他们的解决方案在面对6架或6架以上独立工作或成群行动的无人机时是否可行。投标的供应商需要详细说明该系统是否能在夜间工作,是否能无效化敌方的固定翼或旋翼飞机,当卫星或其他来源的输入触发该系统时,该系统是否能自动响应,并能在300米以上的范围内运行。DIU通过书面提案选择出的供应商直接被邀请参加在美国国防部某基地举行的为期一周的目标靶测试。 美国空军授予阿森特视觉技术公司(AVT)2300万美元反无人机系统合同。该公司的远程移动防空综合系统(X-MADIS)是一种可用于固定及移动应用的反无人机系统,由全威胁战术空中监视雷达、陀螺稳定光学传感器、指挥控制接口和电子战系统组成,具有探测、定位、跟踪、识别和击败小型无人机系统(sUAS)的能力,已在多个军事服务和作战场景中进行了长达18个月的测试、试验和评估。 6park.com

土耳其阿瑟尔桑公司为其集成空中防御系统(iHTAR)增加更多新功能。iHTAR反无人机系统旨在抵御防空领域内最轻、最小和最不易探测的空中平台,保护机场、发电厂、民用设施、边防哨所、军事总部等公共和商用设施。该系统通过无线电波束干扰无人机的控制频段,从而使无人机失能。iHTAR系统的基本功能是识别和自动跟踪无人机,并利用最适当的反无人机手段将它们标识为威胁,阻止无人机的非法行动。它配有防空电扫描雷达、稳定的光电传感器、热成像相机和日光相机、定向无线电频率干扰器和干扰系统。iHTAR系统的干扰和欺骗系统能通过雷达和相机识别和跟踪任何固定和移动威胁。随着威胁的不断变化,iHTAR反无人机系统引入新功能,以便与硬杀伤系统和测向系统集成,进一步提高iHTAR系统的有效性,抵御更多无人机威胁。 俄罗斯技术集团Rosoboronexport武器出口公司在“2019年迪拜航展”上展示其无人机威胁应对方案。该公司除可提供“硬杀伤”防空系统外,还能提供安装在各种平台上的“软杀伤”电子战设备,这些装备可有效保护军事及民用工业设施、民用基础设施,使其免受无人机攻击。该公司表示,中东地区是世界上最早遭受恐怖分子小型及超小型无人机威胁的地区之一,该公司提供的技术可帮助保护任何地区和设施免遭无人机威胁。 6park.com

 2.2 全面加强对定向能武器的开发利用 6park.com

美空军科学顾问委员会在研究考察了无人机日益增长的威胁后认为,定向能武器在应对无人机威胁方面具有诸多优势,这类武器不仅能够提供更高的精度和更快的速度,而且比传统武器操作更安全,因为定向能不依赖危险推进剂和火药,只要有电源就能发射。同时,定向能武器比传统动能武器的性价比更高。因此,美军将激光武器、微波武器、粒子束武器等定向能武器的开发与测试视为反无人机技术装备研发方面的“制高点”。 2019年10月,雷声公司向美国空军交付了首套高能激光反无人机系统。该系统使用改进型多光谱瞄准系统探测、识别和跟踪“恶意”入侵无人机。一旦锁定目标,操作人员就可对截获信息进行验证进而发射高能激光束摧毁目标。该系统主要用于打击恐怖组织使用的重量小于9千克的无人机,也可攻击重量在9~24千克的无人机,一次充电可连续4小时攻击30个无人机目标。与发电机搭配使用,该系统可提供近乎无限次的激光发射能力,应对各种场景中的无人机系统威胁。另外,该系统可配装在四驱越野车上,使得作战人员能够深入敌军操控无人机的战术区域。该系统将作为美国空军为期一年试验的一部分被部署到海外,用于训练操作人员并测试该系统在真实环境中的作战效能。 美国空军研究实验室(AFRL)2019年9月开发出一种强力反无人机武器,名为“神威”战术作战反应器(THOR),用于干扰和破坏敌人的无人系统。“神威”战术作战反应器是一种主要针对无人机的电磁武器,能够同时对多个目标进行非物理打击,美国空军研究实验室的研发初衷便是将其融入基地的防御系统。“神威”战术作战反应器整体储存在一个20英尺的运输集装箱中,可以用C-130飞机运输。另外该系统可以在三小时内架设完成,而且由于采用专业化用户界面设计,操作人员几乎不需要进行专门培训便可操作。
2.3 持续推进“软杀伤”技术的发展 6park.com

“软杀伤”是采用光、电等高技术阻断无人机与控制系统的信息连接,使无人机失能,它是一种重要反无人机手段。无人机与控制系统失联,就好像失去了“灵魂”。一直以来,“软杀伤”是各国反无人机领域最常采用也是最经济的方式。 美海军在2019年7月份宣称,海军陆战队“黄蜂”级两栖突击舰“拳师”号(LHD-4)在穿过霍尔木兹海峡进入波斯湾的过程中,利用轻型海上防空综合系统(LMADIS)在距本舰1000码(914米)的距离上,击落了一架伊朗无人机。LMADIS是一种新型舰载电子战系统,包含电子干扰器、雷达、机枪等系统,可以对付无人机。LMADIS系统具有360度覆盖能力,使用雷达和顶部摄像头探测无人机,一旦发现威胁,就启用电子干扰器,破坏无人机的控制系统。但伊朗却宣称没有无人机被击落。 6park.com

美陆军开发了一种名为“增强网络赋能反无人机”的新能力,它可帮助美军一线作战单位在训练和作战行动中及时预警出现在作战单位周边的常见无人机,切入目标无人机的通信链路进行情报收集,并为作战单位指挥官提供目标瞄准及打击的决策辅助。其创新之处在于可为其他反无人机系统提供精准的网络攻击能力。来自美国陆军网络司令部和美国防数字服务局的一个软件开发小组在2018年初利用定制软件和修改过的商业市场产品制作了这样一种原型系统。在此之后,美国陆军快速能力与关键技术办公室从美国防数字服务局接手了该原型系统的后续开发工作,并在2018年11月启动了原型系统的生产工作。该原型系统在2019年7月已开始由美国第一骑兵师第三旅级战斗群试用,并且与现役反无人机系统协同使用。 据无人机盾公司2019年3月消息,该公司推出的“无人机节点”(DroneNode)新型无人机干扰系统可防御1千米距离内、工作频率为2.4MHz和5.8MHz的无人机,还可干扰全球卫星导航系统。该系统也可用于对抗无人机群,而紧急广播、移动电话通信和其他专用频道不会受到干扰系统的影响。“无人机节点”系统以无人机盾公司的“无人机炮”(DroneCannon)远距离武器为基础,“无人机炮”是一种轻型软杀伤干扰器,可安装在任何遥控武器站上。“无人机节点”体积小,一套完整系统重17.2千克,可装在手提箱内运输。 在2019年英国国际防务展(DSEI 2019)上以色列通用机器人技术公司首次展出其新型Pitbull-3反无人机遥控武器站(RCWS)。Pitbull-3是一种采用“点&射”(Point & Shoot)技术的高精度、高可靠性超轻型反无人机遥控武器站,为探测与跟踪各种飞行无人机提供了理想的解决方案,并能使无人机失效或将它们击落。该系统应对无人机的完整方案有三个关键步骤:首先,利用与系统集成的各种雷达探测无人机,探测距离可达5千米。其次,通过集成的干扰机进行软杀伤,使所有无人机的通信频率(指令、视频和GPS)同时中断,迫使无人机停飞、降落或返回基地。最后为硬杀伤,利用先进预测算法将500米外的移动无人机和800米外的悬停无人机击落。Pitbull-3重70千克,易于安装到任何一种有人/无人地面、空中或海上平台上,包括超轻型全地形车和固定站。 6park.com

 2.4 探索人工智能在反无人机领域的应用 6park.com

随着人工智能技术的发展,其在反无人机领域的应用受到关注,人工智能的应用,必将使反无人机技能获得极大提升。美国政府与城堡防御公司(Citadel Defense Company)就反无人机解决方案展开合作,部署满足监管、安全和关键基础设施保护要求的反无人机技术。在整个试验项目中,该公司推出的新型反无人机系统解决方案“泰坦”(Titan)已经成功应用于美国大陆实时活动中的反无人机保护任务。“泰坦”主要应对无人机贩毒、间谍活动、网络攻击和机场攻击等情况。该系统可以为用户提供实时信息,让其与美国作战人员及安全专家一起,识别和区分正在接近的无人机(蜂群),并有选择地采取精准对策来引导无人机着陆或返回其基地。该公司使用机器学习、人工智能和软件定义硬件技术来快速应对新威胁并保护人员和资产。 “泰坦”系统可以在通信条件严峻的环境中(如主要城市、机场或大型船只)运行,为用户提供一种能够执行多种任务的灵活解决方案。随着对抗方法的不断升级,该系统可以有效检测、识别和击败无人机,而对其他重要信号(如无线网络和蓝牙通信)的附带影响很有限。 2019年3月,在历经6个多月十多次的广泛政府和军方测试中,美国政府与城堡防御公司对多种不同的反无人机技术进行了比较,“泰坦”反无人机系统解决方案成功获得了六份政府合同。未来,商业机构、政府部门和军方用户将利用“泰坦”技术来可靠保护关键资产免受无人机日益增长的威胁。 6park.com

3 结 语  6park.com

纵观2019年国外军用无人机/反无人机技术的发展,可以看出:无人机技术领域的发展涵盖多无人平台通用控制、控制权灵活传递、机载卫星通信终端、分布式相控阵天线、无人直升机数据链、综合射频系统等技术的研发。而反无人机技术领域的发展涵盖小型无人机对抗、定向能武器、“软杀伤”、人工智能利用等技术的发展和加强。 随着信息技术的迅速发展与作战理念的不断演变,无人机正在成为融火力摧毁、电子对抗与信息攻防为一体的综合化武器平台。在未来多域战中,无人机必将成为各国军方必须应对的主要挑战。在此背景下,各国军方将着眼于其作战任务的调整,依托工业界的技术研发力量,加快推动无人机/反无人机武器系统的研发,探索出一条适合的无人机/反无人机技术发展之路。 6park.com

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