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【科普】信息化戰(zhàn)場的新星——反無人機裝備

點擊：  作者：孫帥齊 俞建業(yè) 馬駿    來源：中國機械工程學會微信號  發(fā)布時間:2024-05-09 09:24:14

 

 

“天空清理者”EDM4S反無人機步槍

 

無人系統(tǒng)已經成為現代化戰(zhàn)爭的重要組成部分，也在俄烏沖突中頻頻大顯身手。軍用無人系統(tǒng)的部署和使用已成為發(fā)達國家提升部隊作戰(zhàn)能力的一個決定性因素。

 

據C4ISR網站2023年11月21日報道，俄烏沖突前線的步兵部隊和固定設施對反無人機系統(tǒng)（C-UAS）的需求日益旺盛。俄烏沖突中，雙方都大規(guī)模使用了各種類型的無人機和巡飛彈，摧毀了對方價值數百萬美元的坦克、防空系統(tǒng)、直升機和固定翼戰(zhàn)機，并且加掛手榴彈的小型無人機也成為了打擊步兵的利器。由于無人機的強勢“出鏡”，戰(zhàn)斗雙方對反無人機的需求也日益增加。目前,烏克蘭軍隊中裝備有多種反無人機系統(tǒng)，能夠為其HF戰(zhàn)部隊提供較為完善的反無人機能力。

 

一、“天空清理者”（Skywiper）EDM4S反無人機步槍

 

 “天空清理者”EDM4S反無人機步槍及其同類裝備主要通過對射頻和全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)進行干擾，以破壞無人機與GPS衛(wèi)星鏈路的連接。立陶宛最近向烏克蘭提供了數千臺“天空清理者”EDM4S反無人機步槍以及Skywiper Omni系統(tǒng)。該裝備由立陶宛NT服務公司開發(fā)，作用范圍3-5公里，重量6.5千克，可干擾無人機的射頻控制和導航系統(tǒng)以使其失去控制。此外，該裝備攜帶方便、操作簡單，可廣泛裝備機動部隊。目前，此類裝備已在烏軍中得到了廣泛應用。

 

然而，要使該裝備發(fā)揮作用，目標無人機必須在使用者的視線范圍內，但有時對于飛行軌跡多變的無人機進行追蹤是十分困難的。此外，此類干擾系統(tǒng)也默認目標無人機會使用射頻信號或者全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)信號。隨著設計用于GPS失效環(huán)境中的無人機數量的不斷增加，此類干擾武器將逐漸失去作用。

 

二、“戰(zhàn)鷹騎士”（Terrahawk Paladin）防空系統(tǒng)

 

2023年10月，英國在其價值1.22億美元的援烏計劃中包括了MSI-DS“地鷹騎士”（MSI-DS TERRAHAWK PALADIN）超近程防空系統(tǒng)（VSHORAD，Very Short Range Air Defence）。“戰(zhàn)鷹騎士”防空系統(tǒng)集成了現有的反無人機技術：機炮配備數字火控系統(tǒng)、氣象雷達和全自動反無人機技術。“戰(zhàn)鷹騎士”可以作為固定防空系統(tǒng)，也可以由卡車運載作為移動防空系統(tǒng)。

 

 

“戰(zhàn)鷹圣騎士”防空系統(tǒng)

 

MSI-DS“地鷹騎士”配有1門Mk44“大毒蛇”Ⅱ型30毫米機關炮，可使用配備XM1211高爆近炸引信（HE-P，High Explosive Proximity-fused）的炮彈打擊3000米外的目標。MSI防務系統(tǒng)公司為其配備了自研的SATOS瞄準系統(tǒng)，該系統(tǒng)配備了紅外傳感器和激光測距儀，并具有自動目標跟蹤能力，以保證機炮射擊精度和有效性。桅桿系統(tǒng)頂部配備了波蘭先進防護系統(tǒng)公司（APS）研制的四個固定FIELDctrl X波段有源相控陣雷達，提供全方位監(jiān)視能力。它可由2名人員遙控操作，一人負責監(jiān)視目標，另一人負責摧毀目標。

 

雖然此類系統(tǒng)可進行運輸，但需要“固定”的作戰(zhàn)方式使其受到了極大限制。此類系統(tǒng)最適合用于城市防御作戰(zhàn)以及戰(zhàn)略位置防御作戰(zhàn)。

 

三、L3Harris公司的“吸血鬼”（VAMPIRE）反無人機系統(tǒng)

 

美國向烏克蘭提供了14套“車載不可知模塊化托盤ISR火箭設備”（VAMPIRE）系統(tǒng)。這些系統(tǒng)并非來自現有庫存，而是向L3Harris科技公司采購的。該系統(tǒng)配備有4枚70毫米APKWS火箭或類似的激光制導彈藥，可在幾個小時內安裝在車輛上，并且成本相對低廉。

 

 

“吸血鬼”反無人機系統(tǒng)

 

盡管以上這三個系統(tǒng)及其他此類系統(tǒng)取得了成功，但其有效性受到探測和瞄準技術的限制。隨著無人機技術的不斷進步，無人機將變得越來越隱蔽，越來越難以追蹤，而此類系統(tǒng)的有效性可能因此有所下降。此外，大多數此類系統(tǒng)無法防御無人機“蜂群”，只能在相對較短的距離內與有限數量的無人機目標交戰(zhàn)。

 

四、“鐮刀-VS”系列系統(tǒng)

 

2022年12月由俄羅斯電子公司推出的“鐮刀-VS”(Серп-ВС，Serp-VS)系統(tǒng)完成交付，該系統(tǒng)旨在抑制無人機的控制通道并干擾全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)信號機載接收器的運行。“鐮刀-VS”系統(tǒng)可使無人機操作員失去控制飛行的能力，無人機本身也無法接收有關其空間位置的信息，無法自主完成飛行任務。

 

在“鐮刀-VS”系統(tǒng)的基礎上，該公司推出了其改進型—“鐮刀-VS5”系統(tǒng)，其工作頻段為900MHz-5.8GHz，可干擾全球定位系統(tǒng)(GPS)、“北斗”、“格羅納斯”(GLONASS)、WIFI等無人機控制信號。

 

 

“鐮刀-VS5”反無人機系統(tǒng)

 

“鐮刀-VS5”反無人機系統(tǒng)的主要特點是能夠產生定向抑制信號，并可根據情況進行配置。因此，該綜合系統(tǒng)可有效打擊無人機群或單個目標。此外，它還能在特定區(qū)域或重要目標上空形成一種“防御穹頂”。“鐮刀-VS6”在“鐮刀-VS”及“鐮刀-VS5”系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來，其視場分為四個90°扇區(qū)。該系統(tǒng)可以同時干擾半徑5公里范圍內的多個信道，保護目標免受多個無人機(包括從不同方向飛行的無人機)的攻擊。系統(tǒng)擁有主動和被動兩種運行模式，其工作頻率范圍為430MHz-5.8GHz，不僅可以打擊民用無人機，還可以打擊特殊用途的無人機。其干擾陣面采用了模塊化設計，因此，當某個陣面受損后，便可進行快速的更換。

 

 

“鐮刀-VS6”武器系統(tǒng)采用模塊化干擾陣面

 

“鐮刀-VS6”在“鐮刀-VS5”的基礎上繼續(xù)提升無人機反制領域的獨特性。由于在開發(fā)過程中采用了先進技術和創(chuàng)新解決方案，“鐮刀-VS6”具有高效和可靠的特點。該設備能夠及時發(fā)現和壓制無人機，確保保護目標和公共安全。“鐮刀-VS6”系統(tǒng)已在2023年6月通過最終測試，并于8月份開始進行首批系統(tǒng)的交付工作。

 

2023年11月俄媒體報道，專家們正在努力為“鐮刀-VS5”和“鐮刀-VS6”的抑制系統(tǒng)配備通用檢測器，該檢測器將允許確定控制通道的頻率范圍并提高抑制器的性能。

 

五、“彎曲-S”防空系統(tǒng)

 

2023年8月，俄媒體報道，俄羅斯技術集團高精度系統(tǒng)公司證實，俄軍已將“彎曲-S” (“Гибка-С”，“Gibka-S”)近程防空導彈武器系統(tǒng)投入烏克蘭戰(zhàn)場，且該系統(tǒng)在實戰(zhàn)條件下表現出色。

 

“彎曲-S”是一種防空導彈系統(tǒng)，它主要用于檢測、跟蹤和摧毀空中目標，包括敵機、直升機和無人機等，于2019年完成試驗，目前正在進行批量生產。該系統(tǒng)主要由導彈發(fā)射車和指揮控制車兩部分組成，其導彈發(fā)射車對空最大探測距離為15千米，高低向射界為-5°—+80°，左右方向射界為360°，攜彈量8枚?？筛鶕枰鋫?span lang="EN-US">4部“針-S”或“柳樹”近程防空導彈武器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在導彈的有效射程內攔截飛行速度最高達400米/秒的空中目標，且可以一次性同時齊射兩枚地空導彈。

 

此次俄烏沖突中，俄軍將“彎曲-S”系統(tǒng)投入進行使用，一方面提高了對烏克蘭無人機等低空飛行器的打擊效率，另一方面讓該系統(tǒng)接受了實戰(zhàn)考驗，為之后的大規(guī)模批量裝備奠定了基礎。

 

 

“彎曲-S”近程防空導彈武器系統(tǒng)的導彈發(fā)射車

 

六、Piranha AVD 360電子戰(zhàn)系統(tǒng)

 

2023年11月媒體報道，烏克蘭開發(fā)了新型反無機電子戰(zhàn)系統(tǒng)-Piranha AVD 360，這是一種尖端電子戰(zhàn)系統(tǒng)，旨在保護裝甲車和載員免受敵方無人機行動的影響。該系統(tǒng)可在其周圍形成一個長達600米的保護屏障。系統(tǒng)使用時，會干擾敵方無人機或四旋翼飛行器接收指令或傳輸數據信號，導致無人機懸浮在空中，迫使其立即降落或失控墜落。該系統(tǒng)還會干擾衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括俄羅斯的“格洛納斯”衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

 

 

Piranha AVD 360電子戰(zhàn)系統(tǒng)

 

Piranha AVD 360系統(tǒng)由Piranha-Tech公司開發(fā)，他們聲稱此系統(tǒng)的功率≥200瓦，旨在建立一個覆蓋360度的保護區(qū)域。在軍用車輛上安裝該系統(tǒng)需要對車輛結構進行改裝。設備安裝在車內，其特有的鰭狀天線延伸至車外。烏克蘭國防技術的這一成就極大地增強了該國的軍事能力，有助于抵御敵方無人機帶來的不斷變化的威脅。Piranha AVD 360已經完成了嚴格的現場測試，并準備批量生產。

 

總結與反思

 

使用小型無人機和自制無人機進行作戰(zhàn)已成為俄烏沖突中不可缺少的重要部分。這一趨勢必然將推動各國軍隊、各武裝組織對無人機和反無人機平臺的需求急劇上升，并且在地區(qū)沖突中也將出現越來越多的其他自主系統(tǒng)。與此同時，反無人機系統(tǒng)普遍需要進行升級以提高其有效性。俄烏沖突中反無人機系統(tǒng)的使用經驗將顯著推動此類系統(tǒng)的優(yōu)化升級。然而，目前的反無人機系統(tǒng)還無法應對更快、更安靜、更靈活、更不易探測的無人機蜂群。與反無人機系統(tǒng)的成本相比，武裝無人機的生產和使用成本要低得多。在未來幾年，對廉價、緊湊、便攜式反無人機系統(tǒng)的需求將不斷增加，這些系統(tǒng)可以大量部署以應對無人機的威脅。

 

來源：戰(zhàn)略前沿技術；作者：遠望智庫開源情報中心 孫帥齊 俞建業(yè) 馬駿