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十五五无人机反制方向分析

2026-01-07 

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十五五无人机反制方向分析(图1)

  在军用领域,近年的纳卡、俄乌冲突、巴以冲突中,无人机/反无人机作战不但成为交战双方的主要作战样式,被常态化使用,其结果还直接影响了战争的进程和结局。无人机在军、民领域的广泛应用已是大势所趋,然而,从产品能力与产业成熟度来看,反无人系统装备的发展相较于前者,存在明显的短缺与滞后,当下防、控无人机力量的短缺,作战制衡力量的不对称,均意味着,反无人机系统装备存在巨大的发展空间。

  反无人机系统是指利用技术手段对无人机进行监测、干扰、诱骗、控制、摧毁的有机整体。事实上,PG电子免费试玩反无人作战本质上属于应对空中威胁即防空作战的一种,然而因其作用目标(无人机)特性有别于传统空中威胁,故作为一种全新的作战样式而被关注。

  从作战理论维度,反无人机作战属于防空作战的一种,反无人系统也与传统防空武器装备拥有较大的类似,然而又区别于传统的防空系统,主要体现在结构相似,功能分类不同。从结构上来看,反无人机系统主要可以分为探测和处置两个分系统。

  探测系统通过运用各种侦察探测装备,利用目标无人机的物理属性(如光学特性热学特性、声学特性、磁学特性),实现对无人机目标的及时检测、跟踪、定位、识别,为后续反无人机作战提供探测目标信息,主要类型包括包括雷达探测、无线电侦测、光电探测、声波探测等。现阶段,雷达探测还是最主流的探测方式,简单背景下,针对单目标的雷达+光电复合探测已经基本成熟,多目标识别仍是当前的难点,基本靠人工识别。

  处置分系统按照形式可以分为软杀伤和硬杀伤两类。其中,软杀伤类是通过对无人机实施有效链路干扰、导航干扰、声波干扰、链路夺控、导航欺骗,使无人机的控制系统、导航系统、通信系统、动力系统等失效或受控;硬杀伤类是通过运用微波毁伤、激光毁伤、网捕拦截、火力杀伤等方式,拦截或摧毁无人机。

  软杀伤类产品多应用于民用场景,通过欺骗GPS和北斗双系统导航信号,以及通信信号干扰等方式对无人机进行干扰阻断,一般根据需求,可以通过手持、固定、车载、分布式阵面等多种方式分布使用,已经有较为成熟的产品,广泛应用于要地防护与警戒安保之中。典型处置技术路径优缺点对比见下表。

  硬杀伤主要是采用导弹、微波武器、激光武器等打击手段,对无人机进行拦截、摧毁或捕获,打击效果好,风险系数低,且不易受干扰。但是,此类系统造价昂贵、内部结构复杂,部分手段例如导弹等在击打无人机时可能造成附带损伤,主要应用于军事领域,不适用于民用。以我国工程物理研究院研制的“低空卫士”为例,其主要使用非可见光波段的激光,可在5s内击毁目标,并且不会有附带损伤,单套系统防卫面积达 12平方千米,但是占地面积较大,不适用于民用。

  硬杀伤主要是采用导弹、微波武器、激光武器等打击手段,对无人机进行拦截摧毁或捕获,打击效果好,风险系数低,且不易受干扰。但是,此类系统造价昂贵、内部结构复杂,部分手段例如导弹等在击打无人机时可能造成附带损伤,主要应用于军事领域,不适用于民用。以我国工程物理研究院研制的“低空卫士”为例,其主要使用非可见光波段的激光,可在5s内击毁目标,并且不会有附带损伤,单套系统防卫面积达 12 平方千米,但是占地面积较大,不适用于民用。

  民用领域主要使用捕获类反无人机系统,一是成本较低,二是有益于后续的调查取证,代表系统有荷兰的“无人机捕手”、俄罗斯的“食肉动物”等。

  综上,虽然现有技术已被用于实际的反无人机作战之中,并发挥了各自的优势但不同类型反无人机系统的缺点及局限性也较为突出。

  ①干扰阻断类反无人机系统虽然操作简单、成本较低,且部分系统便于携带,但其主要采用电磁干扰手段,对环境要求相对较高,在城市或居民密集区域使用容易对无线电信号的正常使用环境造成不良影响。特别地,对于存在爆炸物等涉及恐怖活动的非合作无人机防护而言,其发生风险的系数相对较高。

  ②直接摧毁类反无人机系统虽然打击效果好,适用于电磁环境复杂且易受干扰的环境,防护作战的风险指数极低,但其缺点也十分突出,即系统价格相对昂贵且配套系统较为复杂。在实际使用时,由于激光等摧毁方式为直接火力打击,作战时普遍不考虑无人机残骸对地面的次生安全危害,不适用于民用领域。此外,对于警方等执法机关而言,该类系统会对打击目标造成永久性损毁,导致获取所需情报数据的可能性也大幅降低,不利于后续执法工作的调查取证。

  ③监测控制类反无人机系统虽然能够在对无人机目标进行检测、识别、跟踪的基础上,利用电磁干扰、无线电控制等手段实现对无人机的反制与防护,但该类系统的局限性也较大,主要体现在:对不依靠外部通讯进行飞行控制的无人机,压制效果较差,即如果非合作无人机为自杀式无人攻击机或具有自主智能控制功能,可以不依赖人类操作员的远程控制,则该类系统无法进行有效的压制。

  综上,我们认为,在当下的技术水平,现在没有靠单一系统解决无人机威胁的灵丹妙药,未来反无人机技术的发展方向是建立多层次、多种探测方式和多种毁伤技术融合的反无人机作战体系。

  反无人机系统核心上游分系统包括光学器组件、军工电源及探测系统等。主要参与者,主要包括雷达,红外探测,可见光探测,声学探测等探测设备的组件,以及包括小防空弹,激光光学在内的弹药火攻品的供应商,军民企业均大量参与其中。探测类产品中,以雷达和红外、可见光探测为主,音频探测应用较少,主要供应商为具有相关核心技术优势和产品的国有企业和部分民营企业,例如:武汉高德、国科技、纳瑞雷达星网宇达等。软杀伤类产品,则以干射频和无线电干扰为主,往往与探测相结合,核心价值大部分集中在中游,例如:四川九洲、天和防务等。硬杀伤类产品,上游主要为激光元器件,小防空弹,高功率微波元器件,供应商同样以国有军工企业和具有技术优势和成熟产品的部分民营龙头企业为主。其中,激光类处置系统核心为高功率激光器,上游为泵浦源等激光器件和高功率激光器,主要企业包括锐科激光、激光院中科院、凯普林和联创光电等。高功率微波处置系统中,核心为电真空器件包括真空行波管和磁控管,但是应用较少,尚未有成熟的产品,主要研发厂商包括772所、中科院、国光电气等。

  1、目标复杂多样,发现、识别困难,需要多样化的探测手段协同工作,多样探测能力融合将是未来趋势。

  研究无人机特点,是反无人装备装备选型、研究反无人机作战规律以及反无人机对策的前提和基础,信息化条件下,无人机目标复杂多样,大中小型、高中低空无人机系列化配置,且受制于单一手段对于不同目标的识别能力差异,导致无法用单一手段如雷达、光学等实现对全域、全目标的跟踪识别,因此单一手段,不具备协同融合能力的设备与解决方案将存在极大的局限性与应用风险,具备多能力融合的产品及相关公司具备竞争优势。

  2、反无人机作战力量多元,“跨域协同”“软硬兼施”多种打击手段协同指挥控制是必要的。

  现有国内外市场上的主流反无人机系统均只能在单一或某些特定环境下具备低空反无人机任务所需要的功能,因此具有不同程度的局限性。反无人机作战空间异常广阔,这个空间超越了传统的地理空间,拓展到包括电磁频谱空间和计算机网络空间等信息空间,甚至包括具有智能化特征的认知空间,双方的对抗界限趋于模糊,需要多种打击力量的参与,如干扰阻断、欺骗捕获、定向能武器、动能武器等,各个领域相互支撑、互相依托,形成多层次、大纵深、多维一体的反无人机战场空间。各作战力量需要既能独立遂行作战任务,又能与其他作战力量联合反无人机,从而实现打击的协同性与连贯性,发挥更大的作战效能,因此,我们认为,在当下的技术水平,现在没有靠单一系统解决无人机威胁的灵丹妙药,未来反无人机技术的发展方向是建立多层次、多种探测方式和多种毁伤技术融合的反无人机作战体系,能够协同多种打击力量,具备指控协调能力的产品及相关公司具备竞争优势。

  现有的干扰类和直接摧毁类反无人机系统均着眼于已发现的无人机目标,工作过程需要人为操控或干预。而监测控制类反无人机系统虽然可及时发现无人机目标并对其进行定位,但无法对目标进行有效的拦截和打击。目前,已有部分反无人机系统采用探测和打击相结合的方式,利用检测类系统对目标进行定位,再利用干扰或摧毁类系统对其进行拦截,这种方式虽可以实现自动拦截,但需要两套系统和额外的信息交换系统配合,具有体积大、实时性差、不便于部署等诸多问题。 随着无人机探测和防护技术的不断成熟,各子系统设备将逐渐小型化,并最终融合为察打一体式反无人机系统,同时兼具监控和打击能力,可直接部署,独立完成从发现到拦截无人机。由于察打一体化系统的集成度更高,使硬件和软件的控制更加高效,从而提高其实时性和精确性。同时,由于不需要控制人员的介入,可以大量部署以覆盖更大的区域,将是未来反无人机系统技术发展的重要方向。

  人工智能在军事上的决策的应用一直备受争论,美国针对该领域也展开了大量的研究,包括颁布自动化武器相关的发展规划。2024年8月29日据NMANNEDAIRSPACE 网站报道,美国陆军授予了Camgian 公司一份价值超过2300万美元的合同,由其提供人工智能反无人机系统能力,以加强部队对无人机群的防御。该合同的工作重点是利用数据融合、传感器和效应器集成,从而大大增强士兵对战场态势的感知和系统响应能力。美军认为,人工智能将在反无人机应用中发挥越来越大的作用,在帮助反无人机系统更好地识别和跟踪可疑无人机的同时,更有效地预测和控制敌对无人机的行为,甚至完全自主的反无人机系统将在人工智能的帮助下实现,它能够在无人干预的情况下自主识别并摧毁恶意无人机,从而缩短杀伤力链。由于目标是无人机,而非有人装备,因此,人工智能与反无人机系统的结合将会是人工智能应用与军事作战距离最近的一次。

  用无人机反制无人机,是有潜力的发展方向。伴随无人机技术的发展,用无人机来反制无人机,即“以无制无”的无人机猎杀已成为目前军用反无人机重要而有效的一个方向是无人机作为平台,借助机载电子干扰、机枪、导弹、捕网或微手段之一。波等一种或几种组合,甚至是投放无人机,打击目标无人机,任务完成后平台无人机安全返航;另一个方向是作为格斗型无人机,采用自杀式攻击方式,两类均需借助无人机平台,PG电子免费试玩且无人机平台能力至关重要,因此布局该领域的无人机厂商具备独特优势。

  6、激光、微波、电磁脉冲等定向能武器具有打击速度快、拦截效果好和效费比高等优势,已成为反无人机蜂群装备发展的主流,并且已由概念化进入实战化。

  定向能武器具备成本低廉、部署灵活且毁伤效果突出的特点,在作战效费比要求较高的当下,备受各国关注。高能激光武器是前景可期的反无人机的最佳方式。由于激光武器具有快速、灵活、精确、作战效费比高等优点,对“低慢小”类无人机效果最佳,美国防部制定的对小型无人机最佳处置手段就是激光类装备。高功率微波武器是应对蜂群无人机的最有效方式。与激光武器相比,波束更宽、作用距离更远、受气候影响更小、火力控制更为便捷,更加适用于对于像蜂群一样的无人机集群攻击的防御。如果说激光反无人机武器像狙击步枪,那么微波武器就像霰弹枪。当前已有的定向能武器主要以地基平台为主,该领域技术壁垒较高,对于零部件及元器件要求较高模块化、固态化、小型化是未来的改进方向。

  网络与通信链路是“低、慢、小”无人机操纵、导航的主要途径,也是无人机的薄弱环节,因此“低、慢、小”无人机目标对电磁干扰非常敏感。同时,由于小功率电子干扰部署灵活、相对成本较低,特别是单次拦截成本极低,因此这种方式是当前军用针对“低、慢、小”无人机的主要手段,目前俄乌战场上已出现大量该类产品搭配坦克平台应用。但是,由于该领域技术门槛相对较低,干扰的功率仅需几瓦到上千瓦,民营企业参与较多,产品良莠不齐,竟争较为激烈。

  传统火炮、高射机枪和防空炮等密集型火力武器具备高射击速度,可通过构建密集火力网快速拦截无人机集群,但由于只能目视制导且作用距离较短,故相对被动。目前,防空机枪及高炮反无人机发展方向包括提高射击精度、采用弹药或制导弹药等。防空反导武器等精确制导武器具备较高的制导精度,可精准拦截并有效摧毁无人机,但由于无人机普遍价值量偏低,故适合应用于高价值,中、大型无人机。目前防空导弹反无人机发展趋势主要包括提高杀伤效能、降低导弹成本以及研发专门对付无人机的微型导弹等,该类产品总体单位主要为国企厂商及科研院所。返回搜狐,查看更多