一架FPV無人機飛速向敵方活動地域逼近,眼看就要進入敵方陣地的第一道防線。這時,FPV無人機突然失去控制,像斷線風箏一樣一頭扎向地面。
這種場景,在當下一些熱點地區的武裝衝突中並不鮮見。除了自身突發故障原因外,這樣沒有受到明顯損傷且突然失控的FPV無人機,很可能是被對方的便攜式反無人機電子戰系統“擊落”的。
什麼是便攜式反無人機電子戰系統?它為何會出現在戰場上並得到快速發展?當前各國研製的便攜式反無人機電子戰系統具有哪些特點?未來發展前景如何?請看本期解讀。
為應對“簡約版”無人機而迅速發展
據外媒報道,美國陸軍當下正在對今年8月配發士兵的一種背負式電子戰系統TLS-BCT進行挖潛,方向之一就是用它更好地識別來襲無人機。
之所以有此舉動,一方面是因為這種背負式電子戰系統具有這方面的潛力,另一方面則是由於美軍認識到當前無人機尤其是“簡約版”無人機所帶來的嚴重威脅。
其實,不只是美軍,很多國家都開始關注“簡約版”無人機所帶來的衝擊和變化。
當前,“簡約版”無人機被大量用於熱點地區武裝衝突中。其成本較低,指揮控制也不複雜,但所取得的戰果不小、威脅很大。FPV無人機投入戰場,進一步凸顯了這種威脅,憑藉快速飛行、靈活走位以及類似“人在回路中”的控制方式,很快成為活躍在戰場上的“幽靈殺手”。
“簡約版”無人機取得的戰果和彰顯的潛力,一方面使各國更加重視小微型無人機的研製與使用,另一方面也使各國開始思考面對這類無人機威脅時該如何進行反制。
反制無人機,除了硬摧毀外,就是軟殺傷。軟殺傷的主要方式之一,就是使用電子戰系統。
談到電子戰系統,不少人會想到俄羅斯的“克拉蘇哈-4”地面電子戰綜合體及其威力。“克拉蘇哈-4”不僅能壓制敵方戰鬥機和截擊機的機載雷達信號,也能用於壓制對手無人機、偵察機和低軌衛星的信號。2020年2月,部署在赫梅米姆空軍基地的“克拉蘇哈-4”還直接接管了來襲無人機的控制權限。但是,“克拉蘇哈-4”、土耳其的“科拉爾”等大中型電子戰系統,通常體形較大,安裝在一個或多個車輛底盤上,其設計初衷並非為了應對“簡約版”無人機。
大中型電子戰系統的研製通常是圍繞大型載機的雷達信號等展開,遂行的通常是戰略、戰役任務,而“簡約版”無人機屬於低、慢、小目標,飛行距離較近、行蹤多變,因此大中型電子戰系統應對後者之舉不僅屬於“勉強可為”,從效費比方面來講,也相當於“用大炮打蚊子”。而且,大中型電子戰系統身形龐大,難以隱蔽行蹤,無法達到出其不意、快速應對“簡約版”無人機的目的。
於是,人們開始將目光轉向便攜式反無人機電子戰系統。
一方面,一些國家開始將原有的部分車載、機載電子戰裝備拆卸下來,改裝為便攜型號,如俄羅斯的一款便攜式反無人機電子戰系統,就是由原來裝備在主戰坦克上的“蠑螈”模塊化反無人機干擾系統改裝而來。另一方面,不少國家開始研發新型便攜式反無人機電子戰系統,如烏克蘭今年5月推出的PARASOL戰壕電子戰系統等。
需要強調的是,基於戰場需求不同,便攜式反無人機電子戰系統也在向不同方向發展:有的比較注重靈活部署,發展成由人力攜帶的便攜式反無人機電子戰系統;有的比較注重功能全面,發展成車載便攜式反無人機電子戰系統。
與車載大中型電子戰系統不同,便攜式反無人機電子戰系統的體積較小,所搭乘的主要是輕型戰術車輛,或者只作為一些車輛如坦克所具有功能配置中的一部分,如俄羅斯的“防波堤”Volnorez電子戰系統,使用磁性支架只需10分鐘就可完成安裝,無需對車輛進行結構改裝。
有長處也有短板
對很多人來説,電子戰系統是一種帶有神秘色彩的裝備。了解便攜式反無人機電子戰系統的運行原理,有助於人們揭開電子戰系統的“神秘面紗”。
簡單來説,便攜式反無人機電子戰系統對“簡約版”無人機的反制,就是在控制無人機的電磁信號方面做文章,找到漏洞擊其“軟肋”。
比如,很多無人機會使用全球衛星定位導航系統來確定身在何處。那麼,通過干擾它使用的衛星定位導航信號,就可讓其失去方向指引。再比如,一些無人機如FPV無人機對無線通信依賴程度較高,那麼通過阻斷或干擾無線通信信號,就可讓它與控制裝置失聯,無法遂行任務。如果把“簡約版”無人機比作一個風箏,那麼,這些電磁信號就像控制風箏的引線,而便攜式反無人機電子戰系統則相當於可隨時揮向空中、剪斷引線的一把“隱形剪刀”。
由此可以看出,電子戰系統實際上就是一套由雷達天線、干擾器等裝置組成的接收、辨識、分析、模擬、發射、傳送電磁信號的專門裝置,能通過了解對手所使用的電磁頻段並“從中作梗”,達到“削弱敵方、保護己方”的目的。
與大中型電子戰系統相比,便攜式反無人機電子戰系統有其長處也有其短板。這些長處與短板,共同構成了其當下發展的一些特點。
一是能靈活部署,隨手就用。為了便攜,當前的一些反無人機電子戰系統幾乎已精簡為僅包含基本傳感器的配置,因而尺寸較小,重量較輕。不少國家研製的反無人機槍就是如此,包括干擾機和定向天線在內大多不超過10千克,採用步槍造型可置於揹包之中,有的甚至採用手槍造型,更加便攜。俄羅斯研發的K-1000型FPV無人機“圓頂”壓制電子戰系統,僅重數千克,攜帶和安裝起來很方便。
有的國家為其軍隊裝備了揹包式電子戰系統。通常來説,這些便攜式反無人機電子戰系統都能在短時間內産生高能電場或磁場,壓制一些無人機的工作頻段包括其衛星定位導航裝置所用信號。如俄羅斯的“牛蒡”Burdock便攜式反無人機電子戰系統,可發射窄波束雷達波,發現雷達反射截面積達0.01平方米的目標,對超小型空中目標的最大探測範圍達10千米,還可同時探測多個目標,提供其位置數據信息。
二是功能大都較為單一,干擾頻段相對固定。為了實現便攜,當前的反無人機電子戰系統大都在功能上有所側重,有的注重電子攻擊,有的注重電子支援,有的注重電子防護,儘量圍繞“攻其一點、不及其餘”來減重。如澳大利亞DroneShield公司研製的便攜式無人機探測器,重700克,可用於監測侵入1千米內的敵方無人機,併發出警報。阿聯酋EDGE公司推出的“天盾”SkyShield反無人機電子戰系統,即使是車載式裝備,也只能用於電子攻擊,暫時不具備測向、跟蹤無人機的能力。
當然事無絕對,也並非所有便攜式反無人機電子戰系統的功能都很單一,這主要和研發國家的集成水平有關。如英國研製的AUDS“反無人機防禦系統”,就是集探測、跟蹤、干擾功能于一身的反無人機系統,能應對8千米範圍內的目標無人機,甚至接管其控制權。
三是具備部分安全干擾能力,以確保更好地達成目的。當前的一些車載便攜式反無人機電子戰系統,可遠距離操控,並做到干擾對方電磁信號而不影響己方電磁設備運用,從而具有部分安全干擾能力。有的研發廠家開始對無人機的偵測手段加以拓寬,從而使電子戰系統運行時更加隱蔽和安全,如澳大利亞DroneShield公司的“反無人機電磁槍”DroneGun Tactical,採用聲學傳感裝置捕捉無人機所産生噪聲進而對其定位,這種方式不對外發出射頻,因而不易被覺察。
有的則是在使用方式方面尋求突破,如烏克蘭開發的PARASOL戰壕電子戰系統,有兩種不同變體,一種是反制對方的無人機,另一種是保護自己一方的電子信號免受對手干擾,從而使該系統具有一定隱身能力。有的車載便攜式反無人機電子戰系統則採用新技術賦能,包括使用窄波束或低功率傳輸以及採用抗干擾的高級波形等,以求“制人而不制於人”。
此外,當前便攜式反無人機電子戰系統還有一些其他特點,如能量來源主要以鋰電池、汽車電源和電網供電為主。俄羅斯的“牛蒡”Burdock便攜式反無人機電子戰系統就同時具備3種供電方式,其總重25.5千克,用雷達自帶電源可連續運行8小時,也可從公共電網或汽車電源獲得電力。
或將與其他反無人機手段“攜手”
對便攜式反無人機電子戰系統來説,其最大的長處在於將電子戰從戰略、戰役行動,變成了富有靈活性、活躍在對抗前沿的戰術行動,為應對“簡約版”無人機提供了有效方法。但總的來説,該類電子戰系統的發展還處於初級階段,今後或將朝以下幾個方面發展。
第一,變得更加緊湊便攜,也更加實用。無論是人力攜帶還是車載,便攜式反無人機電子戰系統都會朝著更加便攜的方向發展,同時會隨著功能單元的高度集成變得多能,如此,這類反無人機電子戰系統使用起來才會更加稱手。另外,開放式架構或將成為這類電子戰系統的設計理念。如此,這類電子戰系統才能通過及時賦能,有效應對無人機的變化,成為反制無人機的利器,甚至成為單兵裝備系統的一部分。
第二,不斷更新換代,走向智慧化。當前電磁頻譜技術飛速發展,一些無人機所使用的電磁信號可“瞬息萬變”。無人機集群的出現及其可搭載電子戰系統的現實,給反制無人機提出了新課題。為了確保操控人員安全、提高作戰效能,一些便攜式反無人機電子戰系統開始與一些全地形無人車、無人機聯手,並向人工智慧和大數據借力。因為只有如此,這類電子戰系統才能更快地學習掌握對手電磁信號活動規律,預測對方電磁活動、行為,以更低消耗、更高效率實現對對方電磁信號的快速處置。
第三,融入體系,與其他反無人機手段共存共生。當前,從功能上講,便攜式反無人機電子戰系統一般都有所側重。比如,有的只有探測能力卻不具備電子干擾和欺騙能力,這就需要與其他電子戰系統一起使用,才能彼此取長補短。另外,便攜式反無人機電子戰系統畢竟只是在電磁頻譜領域做文章,當下一些先進無人機在人工智慧加持下已具備自主能力,有的還採用光纖制導方式,不易受到干擾。對這些無人機,便攜式反無人機電子戰系統只有通過與一些硬摧毀手段聯手,才能實現高效抗擊。這就意味著,這類電子戰系統今後很可能會進一步融入體系,以實現與其他反無人機手段的共存共生。
第四,走向簡單易用,不斷低成本化。與以前專業電子戰系統通常由專業人員操控不同,今後的便攜式反無人機電子戰系統只有變得簡單易用,才能被更多人掌握和使用;只有繼續通過各種方式降低其製造、使用、維護成本,才能廣泛應用於戰場、發揮更大作用。