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網電手段反制無人機蜂群戰法運用分析*

2023-04-28 03:41王雙宇
艦船電子工程 2023年9期
關鍵詞:蜂群鏈路手段

王雙宇 劉 盼

(1.武警黑龍江省總隊大慶支隊 大慶 163000)(2.武警部隊參謀部作戰勤務保障大隊 北京 100089)

1 引言

隨著科學技術的不斷發展和戰爭形態的智能化演進,人工智能技術和“零傷亡”戰爭需求共同推動催生的新型作戰模式——無人化作戰已登上人類戰爭舞臺,擁有群體智能的無人機蜂群已發展出不容小覷的作戰威力,悄然改變著戰爭面貌與形態。因無人機蜂群具備自主靈活、成本低廉、效費比高等特點,蜂群戰術已是世界各國青睞的新型作戰手段。同時,為降低無人機蜂群帶來的現實威脅,各國也競相致力于反無人機蜂群能力的建設。

2 無人機蜂群作戰特點

無人機蜂群作戰的本質是以無人機為載體,集群攻擊戰術與自主系統、人工智能、大數據等前沿技術的融合,其實戰化運用或將顛覆傳統空戰理論,重塑空中戰場模式。

2.1 無人機蜂群作戰優勢

無人機蜂群作戰的核心理念是將不同功能的無人機通過網絡化協同,形成戰場中傳感器和打擊武器的數量優勢,并利用該優勢消耗敵防空彈藥,癱瘓敵防空體系。同傳統作戰平臺相比,無人機蜂群作戰具有諸多優勢:一是突防能力強大。蜂群無人機雷達反射面積小,紅外特征弱,飛行速度慢,現有偵察探測設備難以對這類“低慢小”目標實現有效探測識別。二是智能協同優勢。無人機蜂群基于群體智能,實時感知戰場態勢,通過協同控制,可實現自組織編隊、自適應飛行,并根據戰場態勢進行機動、靈活的協同控制和模塊化編組,以應對復雜多變的戰場環境。三是任務載荷豐富。無人機蜂群任務載荷模塊化,可根據作戰需要靈活配置,功能覆蓋偵察、通信、電子對抗、低空打擊等方面,從而能夠適應不同戰場環境,執行多樣化任務,達到較高作戰效能[1]。

2.2 無人機蜂群作戰弱點

無人機蜂群概念重新定義了以數量取勝的戰爭規則和制勝機理,創新空中力量的作戰運用。但由于理念過于超前,無人機蜂群在作戰使用上也存在一定弱點:一是導航通信脆弱。無人機蜂群電磁特征明顯,高度依賴導航鏈路、機間鏈路和控制鏈路,其中任何一條鏈路遭到切斷,受“坍塌效應”影響,無人機蜂群都直接面臨癱瘓風險。二是航路規劃困難。受續航能力影響,先期制定的最優化航路將經常面臨戰場情況瞬息萬變的考驗,自主規劃路線需要大量算法為支撐,實際運用可靠性上存在疑點。三是理技結合欠佳。無人機蜂群是軍事理論與軍事技術相互交叉所形成的研究領域,對涉及無人機蜂群技術、戰術等復雜問題進行集中攻關難度較大,對于實現將蜂群作戰融入聯合指揮系統和力量體系還存在一定距離[2]。

3 網電手段反制無人機蜂群能力現狀

網電對抗作為反制無人機蜂群重要手段之一,具備成本低廉、操作簡便、附帶損傷小等優勢,已成為各國應對無人機蜂群威脅的首選方法,目前網電手段反制無人機蜂群作戰能力主要有以下幾個方面。

3.1 探測識別能力

對無人機蜂群的探測識別能力主要包括雷達、無線電和光電探測等。傳統雷達對“低慢小”目標發現跟蹤難,更無法識別目標類型,但隨著微多普勒檢測方法、新型雜波抑制技術等技術手段的問世,新型雷達能夠實現對一定空域內小型無人機的監測、預警[3]。無線電探測可偵測其幾十千米內遙控鏈路信號,但難以進行準確定位;無線電射頻掃描技術,可對小型無人機遙控和圖傳信號頻段進行實時監測、分析和測向。光電探測手段能有效識別5km 內的小型無人機目標,但連續跟蹤、多目標識別存在困難,且受制于天氣影響大,光電探測通常不具備測距能力,難以單獨使用,一般情況下僅作為雷達探測、無線電探測的補充確認作用[4]。

3.2 “軟殺傷”能力

對無人機蜂群的“軟殺傷”能力主要包括數據鏈、導航和光電干擾等。數據鏈干擾主要采用控制信號干擾、竊聽、入侵劫持與控制信號欺騙等攻擊,于視距內通信,可用阻攔式干擾或頻率跟蹤式干擾手段;對于衛星中繼通信可針對通信回路節點進行干擾破壞,使其脫離控制而迫降返航[5]。導航欺騙可針對GPS制導的無人機蜂群,通過偽GPS發射器發射虛假GPS 控制信號,干擾飛機的導航系統,對無人機進行位置欺騙、定點欺騙、航線拉偏,使其獲取錯誤信息,不能按照既定航線飛行[6]。光電干擾利用發射、散射、吸收特定的能量光波,降低小型無人機偵察效能,目前對小型無人機的光電有源干擾設備作用距離一般是在10km~15km之間。

3.3 “硬摧毀”能力

對無人機蜂群的“硬摧毀”能力主要包括激光武器和高功率微波武器等對目標進行毀傷打擊。激光武器利用高能激光束照燒小型無人機外殼或關鍵部位,能夠精準控制波束能量、快速轉換波束指向,對無人機實施有效燒傷摧毀,且不易造成附帶損傷,但作用效果受天氣因素影響嚴重[7]。高功率微波武器通過發射高功率、寬角度的電磁脈沖,燒毀無人機電子元器件,表現為高壓擊穿、器件燒毀、微波加熱、電涌沖擊、瞬間干擾,具有大面積殺傷和防御能力[8]。此外,精確制導彈藥、防空導彈等常規火力武器與網電手段的協同可彌補彼此不足,形成較好反制無人機蜂群效果。

4 國外網電手段反制無人機蜂群戰法

綜合上述無人機蜂群作戰特點,結合國外現有網電手段反制無人機蜂群能力現狀,總結出“偵、擾、打”一體的反制無人機蜂群戰法[9],“偵”即“先期偵察,盡早發現”;“擾”即“擾騙結合,全面壓制”;“打”即“信火一體,聯合打擊”。

4.1 先期偵察,盡遠發現

國外在反無人機蜂群偵察階段,一般根據無人機蜂群可能來襲方向,綜合運用地面、海上、空中各類探測網絡,形成全方位、多層次、有重點的對空偵察體系,多維探測與主被動偵察手段并用,由遠及近展開偵察預警行動,盡遠發現蜂群襲擾威脅,為展開防抗行動提供預警[10]。一是先期預警。構建信息共享、及時高效的情報傳遞和處理系統,協調技偵、航偵、海警等偵察監視力量,加強對蜂巢動向監控,及早掌控無人機蜂群行動征候,為處置預留充分時間。二是中段探測。根據蜂群主要威脅方向,組織預警機升空警戒巡邏,結合地面對空警戒雷達等電子對抗偵察設備的使用,及時、連續掌握蜂群數量、航跡、屬性等信息,為后續擾、阻、打、破等行動提供目標引導[11]。三是末端告警。綜合運用各類武器平臺火控制導雷達、光學、紅外對抗系統,加強對低空目標進行搜索跟蹤,準確對來襲目標實時告警,快速組織末端電子防護,降低戰場蜂群態勢感知能力。

4.2 擾騙結合,全面壓制

國外在反無人機蜂群干擾階段,一般針對蜂群高度依賴指揮協同通信和導航定位的弱點,綜合使用全頻攔阻以及精準干擾方式,持續擾亂蜂群內部通信,全面壓制蜂群與后方指控平臺的控制鏈路及信息傳遞,結合網絡設伏、電子誘騙等布控行動,使其降低作戰效能。一是鏈路阻斷。運用電子戰飛機盡早前出,在防區外重點對蜂群導航信號、協同通信、蜂群與蜂巢之間指揮通信實施干擾,降低其初始階段體系部署能力。同步利用衛星干擾系統,對蜂群衛星通信鏈路實施干擾壓制,破壞蜂群外部指揮控制通信。二是偽裝欺騙。利用光電干擾器材實施復合偽裝對指揮機構、高技術兵器陣地等重要目標進行隱蔽偽裝,增大敵方無人機偵察、探測、作戰的難度,降低其執行任務效果。三是導航干擾。綜合運用電子對抗飛機、地面導航干擾裝備連續釋放導航干擾,降低其定位精度,迫使其返航或墜毀。當蜂群抵近我近程防空范圍內,利用GPS擺放式欺騙干擾機釋放全時寬域誘騙信號,實施區域性拒止驅離[12~13]。

4.3 信火一體,聯合打擊

國外在反無人機蜂群摧毀階段,一般將電子干擾等軟殺傷手段與定向能武器、防空火力等硬摧毀手段融為一體,依托原有的防抗體系,在對無人機蜂群實施通信、導航全面壓制的基礎上,合理使用協防艦機、岸基防空火力、末端電子防御系統,組織信火一體、軟硬兼施的聯合打擊,最大限度提升攔截抗擊成功率[14]。一是遠距空中截擊。綜合多種情報來源,判明蜂群來襲方向,引有/無人機前出摧毀蜂巢;使用無人機掛載電磁脈沖彈飛抵蜂群實施電子摧毀,大面積毀傷蜂群機體和任務載荷。二是中距補充打擊。在衛星通信干擾系統配合下,電子干擾飛機在岸基和艦艇火力掩護范圍內持續實施通信干擾壓制,破壞蜂群內外指揮通信;利用偵察數據引導戰斗機持續尋殲無人機蜂群[15]。三是末端持續抗擊。蜂群持續進入打擊范圍后,使用高功率微波武器實施電磁毀傷,使蜂群任務載荷失效;同步使用各類防空火炮和密集陣火炮實施速射攔截,使蜂群墜落或任務載荷失效。

5 結語

隨著無人機微型化和組網技術的成熟并廣泛應用于具有智能化特征的軍事行動,越來越多的蜂群系統將被應用于廣泛的戰場環境,現已成為推動軍事形態變革的關鍵因素,必將改變戰爭模式與制勝規則,科學把握反無人機蜂群內在致勝機理,將成為未來戰場上必不可缺的要素。

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