近年來,無人機(jī)蜂群先后發(fā)生了擾亂機(jī)場(chǎng)、攻擊軍事基地和襲擊大型油田等諸多極端事件,尤其是阿亞戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),亞美尼亞因缺乏有效反無人機(jī)(群)手段而損失慘重。無人機(jī)蜂群戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用的巨大潛力,促使世界各軍事強(qiáng)國紛紛加大研發(fā)投入,力爭(zhēng)擴(kuò)大對(duì)敵不對(duì)稱優(yōu)勢(shì),以謀求未來戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。
一、無人機(jī)蜂群的威脅類型
(一)無人機(jī)蜂群分類
根據(jù)反無人機(jī)蜂群特征,將無人機(jī)蜂群類型劃分為三類。
一是無自主時(shí)空協(xié)同型。該型無人機(jī)蜂群不具備自主能力,依賴早期預(yù)編程,采取時(shí)空協(xié)同,以多旋翼無人機(jī)平臺(tái)為主,技術(shù)門檻較低,典型代表是廣泛應(yīng)用于燈光秀表演的無人機(jī)蜂群。

二是半自主編組協(xié)同型。該型無人機(jī)蜂群具備半自主能力,屬于“人在回路上”的狀態(tài),以同構(gòu)/異構(gòu)無人機(jī)平臺(tái)為主,進(jìn)行編組協(xié)同,技術(shù)門檻較高,是現(xiàn)在和未來幾年研究的重點(diǎn)。
三是全自主任務(wù)協(xié)同型。該型無人機(jī)蜂群具備完全自主能力,屬于“人在回路外”的狀態(tài),進(jìn)行任務(wù)協(xié)同可不依托于通信鏈路實(shí)現(xiàn)自主察打,是無人機(jī)蜂群的最高自主形態(tài),技術(shù)門檻極高,基于目前技術(shù)水平,短期內(nèi)較難實(shí)現(xiàn)。
(二)無人機(jī)蜂群反制類型
第一種無人機(jī)蜂群可實(shí)現(xiàn)成百上千架無人機(jī)蜂群的編隊(duì)飛行,但總體抗干擾能力較弱,若實(shí)施導(dǎo)航/通信鏈路干擾,便可有效反制,處置門檻較低。

第二種無人機(jī)蜂群伴隨無人機(jī)蜂群關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)突破,可實(shí)現(xiàn)協(xié)同態(tài)勢(shì)感知、智能自主組網(wǎng)及協(xié)同飛行控制,抗干擾/毀傷能力較強(qiáng),但仍依賴指控鏈路、群間通信和導(dǎo)航定位等技術(shù),傳統(tǒng)軟殺傷/硬摧毀手段仍具備一定的反制能力,可通過加強(qiáng)反制技術(shù)研究,提升體系有效反制能力。
第三種無人機(jī)蜂群具備強(qiáng)自治能力,以癱瘓?bào)w系的軟殺傷手段難以收到較好效果,硬毀傷措施也難以有效殺傷。現(xiàn)有反制技術(shù)存在瓶頸,需積極探索新型無人機(jī)蜂群反制技術(shù)。
二、無人機(jī)蜂群的技戰(zhàn)術(shù)弱點(diǎn)分析
無人機(jī)蜂群具有隱蔽性高、抗毀性強(qiáng)、效費(fèi)比高等巨大優(yōu)勢(shì),但其整體作戰(zhàn)能力與技戰(zhàn)術(shù)性能仍存在不少弱點(diǎn),這是無人機(jī)蜂群的“軟肋”,也是反無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)的關(guān)鍵切入點(diǎn)。

1.平臺(tái)能力低下
受無人機(jī)蜂群低成本、輕量化和小型化的限制,無人機(jī)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)性、續(xù)航能力和承載能力較差,從物理域上限制了單架無人機(jī)的極限性能。
2.載荷性能不高
受無人機(jī)蜂群的成本限制,單架無人機(jī)的體積、重量及功耗十分有限,攜帶的各類載荷性能必須進(jìn)行折衷設(shè)計(jì),致使傳感器性能、機(jī)載通信、計(jì)算和存儲(chǔ)能力低下。
3.體系支撐脆弱
分布式架構(gòu)魯棒性差的問題突出。無人機(jī)蜂群采用分布式架構(gòu)設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)去中心化,擴(kuò)充性較好,利于提高戰(zhàn)場(chǎng)生存性。
三、無人機(jī)蜂群反制技術(shù)的可行性分析
根據(jù)無人機(jī)蜂群的戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn)及弱點(diǎn),剔除反制效能低下的技術(shù),針對(duì)性分析出有效的反無人機(jī)蜂群技術(shù)體系。

(一)平臺(tái)摧毀類
摧毀無人機(jī)蜂群的飛行平臺(tái),可迅速消除無人機(jī)蜂群的威脅,有“立竿見影”之效。
1.傳統(tǒng)防空手段
傳統(tǒng)火炮、高射機(jī)槍炮等密集型火力武器具備高射擊速度,可通過構(gòu)建密集火力網(wǎng)快速攔截?zé)o人機(jī)蜂群;防空反導(dǎo)武器等精確制導(dǎo)武器具備較高的射擊精度,可精準(zhǔn)打擊無人機(jī)蜂群。
2.新型彈藥技術(shù)
(1)網(wǎng)彈技術(shù)。采用發(fā)射網(wǎng)彈或大型無人機(jī)掛載網(wǎng)槍捕獲無人機(jī)蜂群,具有性價(jià)比高、可重復(fù)使用的特點(diǎn)。
(2)微型導(dǎo)彈。采用可見光成像制導(dǎo)方式,動(dòng)態(tài)追蹤近距小型無人機(jī),具有成本低、體積小、可靠性高的突出特點(diǎn)。
(3)集束彈藥。以毀傷面目標(biāo)為主的常規(guī)彈藥,具有火力密集、覆蓋面積廣、毀傷效能大等特點(diǎn),適合攔截空中蜂群目標(biāo)。
(二)載荷毀傷類

1.電子器件毀傷
(1)高功率微波武器。利用高功率微波波束擊穿或燒毀無人機(jī)電子器件,具有受環(huán)境影響小、攻擊速度快、殺傷范圍廣、無附帶損傷、難以防護(hù)和效費(fèi)比高等特點(diǎn)。
(2)高壓水槍。具有無附帶損失、廉價(jià)高效、無污染、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。利用高壓水槍或水炮進(jìn)行高壓攻擊,不僅能夠破壞和驅(qū)散無人機(jī)蜂群,也增大了器件損壞(短路)概率。
2.輻射毀傷
(1)激光致盲。低能激光武器能量雖不足以毀傷無人機(jī),但利用激光束照射無人機(jī)光電傳感器,可使其受到干擾、失效、過曝,從而影響其探測(cè)功能。
(2)電磁脈沖炸彈。可將電磁能量分布到寬頻帶內(nèi),采用與電子干擾系統(tǒng)相同的工作方式,產(chǎn)生足以暫時(shí)擾亂或致盲無人機(jī)蜂群機(jī)載數(shù)據(jù)通信鏈路的微波功率,可毀傷其通信、探測(cè)和導(dǎo)航系統(tǒng)。
(三)航程消耗類
1.摧毀蜂巢——“釋放”階段消耗利用傳統(tǒng)防空系統(tǒng)早期發(fā)現(xiàn)并摧毀投送平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“御敵于防區(qū)之外,殲敵于未發(fā)之中”,將作戰(zhàn)航程“歸零”。
2.偽裝遮障——“觀察”階段消耗
(1)遮蔽干擾。在重點(diǎn)區(qū)域和重要目標(biāo)周圍施放寬波段煙幕進(jìn)行遮蔽干擾。遮蔽煙幕透過率低于15%時(shí),無人機(jī)被動(dòng)紅外成像系統(tǒng)將無法顯示完整的圖像。
(2)偽裝隱蔽。對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)采取降溫、絕熱、噴灑消光材料或覆蓋偽裝物等措施,進(jìn)行反可見光/雷達(dá)偵察偽裝,降低目標(biāo)與背景之間的對(duì)比度,增加無人機(jī)識(shí)別目標(biāo)難度。
3.誘餌欺騙——“判斷”階段消耗在重要目標(biāo)周圍可布設(shè)大量外形、尺寸、體積和頻譜等光學(xué)特征及電磁特征相似的光電/雷達(dá)誘餌,增加無人機(jī)辨別真假目標(biāo)的難度,從而在“判斷”階段消耗其航程。
(四)鏈路干擾類
1.指控鏈路干擾與欺騙
(1)壓制式干擾。這是指控鏈路干擾的主要方式,技術(shù)相對(duì)成熟,成本較低,系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,干擾效果顯著。自組網(wǎng)的集群架構(gòu)具備一定的網(wǎng)絡(luò)自愈性。干擾裝備需滿足寬頻率、大功率、全方向的干擾條件,干擾難度較大,對(duì)周圍用頻設(shè)備影響較大,存在附帶損傷,需謹(jǐn)慎使用。
(2)電子圍欄。這是為了防止無人機(jī)集群進(jìn)入某一特定區(qū)域所采取的辦法,技術(shù)難度不高,成本較低,并具備無人值守、靈活性高等優(yōu)點(diǎn),可作為重要末端防護(hù)手段。
(3)控制信號(hào)干擾,這類方法可分為兩種。
一是通信鏈路劫持,通過長期的偵聽,分析破譯出非合作目標(biāo)無人機(jī)通信數(shù)據(jù)鏈的工作頻段頻率、協(xié)議和加密等關(guān)鍵參數(shù),通過向無人機(jī)發(fā)送虛假控制指令,實(shí)行欺騙控制。二是轉(zhuǎn)發(fā)跟蹤式干擾,即一旦偵測(cè)敵方指控鏈路信號(hào),迅速進(jìn)行同頻或延時(shí)轉(zhuǎn)發(fā);也可通過隨機(jī)改變信號(hào)編碼,如改變其中一位二進(jìn)制編碼,打亂其戰(zhàn)場(chǎng)行動(dòng)。
2.導(dǎo)航鏈路干擾與欺騙
與單架無人機(jī)不同,無人機(jī)集群憑借其功能分布化,可采用GPS、BDS、Galileo以及GLONASS等兩種或多種組合導(dǎo)航的方式。
在以下幾種情形下,導(dǎo)航鏈路干擾與欺騙效果不佳:①采用GPS 軍碼導(dǎo)航,導(dǎo)航欺騙無效;②無人機(jī)集群內(nèi)部有高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)或者激光陀螺等導(dǎo)航設(shè)備,一旦受到導(dǎo)航干擾或?qū)Ш狡垓_誤差超過INS的閾值,會(huì)轉(zhuǎn)為純慣性導(dǎo)航模式,令導(dǎo)航鏈路干擾與欺騙手段失效。
(五)綜合防護(hù)類
總體來看,反無人機(jī)集群難度較大,尚無能夠?qū)崿F(xiàn)100% 攔截的反制體系。對(duì)于重要的核心目標(biāo),反制原則應(yīng)以防護(hù)為主。目前,日常要地防護(hù)大多集中于二維的平面防護(hù),缺乏應(yīng)對(duì)空中威脅的防護(hù)措施,應(yīng)加強(qiáng)關(guān)鍵薄弱點(diǎn)的立體防護(hù),提升整體抗毀能力。
(六)主動(dòng)反制類
在傳統(tǒng)被動(dòng)防御思維模式下,反無人機(jī)集群作戰(zhàn)存在態(tài)勢(shì)感知滯后、防御范圍有限、反制裝備運(yùn)動(dòng)局限等問題,而基于無人機(jī)平臺(tái)的反無人機(jī)集群技術(shù)具有主動(dòng)防御、空地協(xié)同、部署靈活、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)以及精確高效的優(yōu)勢(shì)。
總體而言,現(xiàn)有無人機(jī)集群反制技術(shù)的發(fā)展落后于無人機(jī)集群技術(shù)發(fā)展。面對(duì)日益緊迫的無人機(jī)集群威脅,應(yīng)立足現(xiàn)有無人機(jī)集群反制技術(shù),堅(jiān)持以聯(lián)合作戰(zhàn)、體系作戰(zhàn)為突破口,以反無人機(jī)集群需求為導(dǎo)向,精心謀劃偵察預(yù)警、聯(lián)合截?fù)簟⒕W(wǎng)電抗擊、綜合防衛(wèi)等作戰(zhàn)行動(dòng),以體系優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)不足。
