反无人机：创新技术和分层方法将成为更有效的解决方案

当前使用无人机系统（UAS）进行情报监视、侦察（ISR）和攻击行动的低成本，正在改变战争发展趋势。分层方法中的尖端技术和先进弹药，可以提供更有效的手段来探测、跟踪、分类和打击这种类型的空中目标。面对无人机空中威胁，一直是美国国防部（DoD）关注的问题，因此其下属机构目前正在开展多项采购和制造计划。在2023财年，美国国防部已拨款近7.5亿美元，用于采购解决方案和反无人机的研发。

反无人机系统（C-UAS）领域，仍有很大的增长潜力。例如，由于小型（I类）和中型（II类）无人机的尺寸，相对安静和快速的机动性，以及几乎不存在的热量和噪声特征，导致其难以定位、识别和摧毁这些空中目标。特别是无人机采用蜂群技术，其能力更是难以对付的空中威胁。

总部位于美国弗吉尼亚州西福尔斯彻奇诺斯罗普·格鲁曼公司防空战略部门的罗布曼蒂解释说，目前中小型无人机其体积足够小，因此可以躲避标准预警传感器系统的检测。但同时此类型无人机系统也存在没有足够的体量、更先进系统，导致其航程短，有效载荷不足等实际问题，但它们具备足以对敌方战术层面造成非常严重破坏的能力。

美国专业研发反无人机的莱特耶（Liteye）系统公司首席执行官瑞恩赫特指出，该行业一直专注于解决与检测和分类相关的问题，例如将不同的主动和被动系统组合为一个系统运行，通过使用多个传感器，获得更高保真度的检测能力，以及高置信度地自动识别目标。同时，另一个方法是升级的领域包括机器学习（ML）和人工智能（AI）软件的广泛使用，这样可以更好地对已检测到的目标进行分类，并对位置进行高精度的跟踪。瑞恩赫特指出，识别敌我（IFF）技术，一直在使用人工智能/机器学习方法来识别对手，我们将在未来围绕AI软件分类，来改进辨别领域，使目标能更早发现、更精准跟踪和更无漏缺。

从罗布曼蒂的角度来看，机器学习和人工智能有助于减轻无人机操控员的认知负担，并迅速关闭杀伤链。这一过程至关重要，因为在战术层面，对多域部队的保护，识别和击败陆地、空中或水上威胁的能力至关重要，因为潜在的威胁数量，可能迅速超过可用的效应器。

系统设计

使用动能和非动能解决方案，都可以用来击败空中无人机系统，并且可以分为两类：一类系统可以用来击退或拦截无人机，而另一类系统是专门用来直接击落或摧毁无人机。这两者之间最大的区别是设计的精度级别。高功率微波（HPM）系统也通过产生能够破坏无人机的电磁脉冲（EMP）来证明自己能够应对此类威胁。高能激光还使用电磁脉冲来损坏或破坏飞机的结构。在动能解决方案的情况下，可以部署几种类型的武器系统和弹药来与无人机交战：根据目标的大小，选项包括常规和先进子弹、大炮、链炮，甚至导弹和火箭。

瑞恩赫特解释道，如果你只是想减轻对一个区域内的空中无人机防御压力，那你只需要一直以发出一个强干扰频率信号，实施击退或拦截的解决方案。无论无论这些无人机在哪个位置，都会被击退或拦截。然而，如果你想摧毁它们，那么你需要得到确切精准的位置，然后决定采取哪种手段或方法将其击落。从这个意义上说，可以使用几种类型的技术来检测敌对或未经授权的无人机的存在。一些无人机在射频（RF）频谱中运行以与其操作员通信，并且可以通过摧毁传感器进行定位。与此同时，一些雷达可以找到那些使用GPS，但在精准跟踪小型飞行器时，雷达的敏感度还不能完全做到万无一失。其他选项包括使用光电和红外（EO/IR）传感器，以及提供视觉识别的摄像头和检测声学特征的麦克风。莱特耶系统公司使用额外传感器的雷达，对小型飞行器航迹增强绝对是最新的改进之一，这是非常专业的。而采取非动力解决方案而言，GPS欺骗器可以干扰无人机的导航传感器，并迫使其改变轨迹，而射频干扰器可以掩盖控制器信号并迫使无人机着陆或返回其操作员位置，这将显示敌人操控站的位置。

罗布曼蒂强调，先进的弹药可以提升反无人机系统的作战能力，因为这种先进的系统具有机载电子元件，可以改进该弹的功能。几种类型的先进弹药，允许操作者对弹头进行编程以启动特定功能。例如，点引爆目标、穿透目标然后引爆，或者在看到目标时进行近距离空爆。诺斯罗普·格鲁曼公司未来的反无人机能力，将接近空爆功能与航向校正能力相结合。反无人机旨在提供操作和战术优势。例如，范围扩展和在没有散布误差的情况下，向上引导子弹的能力。在某些威胁情况下，例如“蜂群”无人机，您可以在击败目标之前，与目标交战并移动到下一个目标，因为知道您的制导子弹将是对该目标实施“一击一杀”，这使得击败“蜂群”无人机变得更加容易。

网络化方法

保护部队、装备和基础设施免受敌方无人机攻击的最佳方法可能涉及将多个光电和红外传感器和视频技术与功能强大的指挥和控制（C2）软件相结合的分层方法，以便在整个冲突地区提供防御选择。在这些情况下，人工智能和机器学习解决方案的部署，可以使该过程更有效，因为人工智能可以收集和分析所有这些系统生成的数据，并告知用户对抗无人机的最佳方法。除了提供更可靠的信息外，它还加速了决策。

瑞恩赫特解释说，我们获取雷达、视觉和射频频谱数据，将这些数据放在一起，以提供对可能存在的威胁的非常高保真度的跟踪，然后决定如何处置这些潜在的空中威胁。罗布曼蒂指出，为了对抗无人系统，用户需要确定哪些系统“可以在我们效应器能力范围内最好地击败不同规模的空中、陆地和水面威胁。这种集成的网络概念，可以有效地对抗小型无人机，也可以用于在受到各种威胁攻击的高强度冲突场景中进行群体攻击的情况。

从瑞恩赫特的角度来看，在当前的俄乌冲突来看，要保护任何地方的重要地面目标，就需要采取分层防御的方法。莱特耶公司的反无人机系统，采取的是一个多域、多任务保护系统，通过使用网络方法组合多个传感器来对抗所有空中无人机系统。它具有3D望远镜雷达、基于人工智能的射频检测、人工智能目标优先级和自动视频跟踪系统。

西尔韦尼亚高级智能电子防御（SHIELD）使用人机在环本地指挥和控制，这需要低级别的人力，才能从具有分布式通用操作图的任何控制台操作任何系统。它也可以在各种任务平台（固定/半固定、轻型车辆/便携式、移动和无人机器人车辆）中进行定制。赫特说，它确实是一个最先进的系统，是领先的功能之一。在很多情况下，我们处于最前沿，因为其范围对于对抗小型无人机具有操作意义，为此我们专注于对目标施加不同影响的能力。

诺斯罗普·格鲁曼公司还提供基于分层方法的反无人机解决方案。该公司结合了移动、采集、提示和效应器系统（M-ACE）；丛林大师链枪；以及击败无人机的先进弹药。

提示和效应器系统，是一种模块化的移动反无人机解决方案，可以适应各种车辆平台，使用符合行业协议的开放式架构软件系统，并且可以与不同类型的传感器和摄像头集成。

罗布曼蒂解释说，虽然我们有一个概念系统，但客户可以选择特定的偏好功能的光电和红外相机、指挥与控制系统、雷达、干扰器、检测和通信，为此，诺斯罗普格鲁曼公司将提供系统集成。这允许定制以及系统在新技术可用或确定新功能以集成到平台时“增长”的能力。该系统使用机器学习和人工智能根据已知的工作频率和外部特征快速识别无人机。提示和效应器系统，不断将识别因素添加到其数据库中，包括潜在威胁和已知的友好无人机，以便在该地区运行，以便快速进行敌我识别。

标准炮车主要配备M230链炮是30毫米单管自动火炮，可以作为指挥与控制网络解决方案的一部分以及提示和效应器系统的指挥与控制功能。标准车辆还可以与来自不同供应商的多个武器站集成。诺斯罗普·格鲁曼公司的反无人机系统还具有空爆弹药和接近引信弹药，当需要击败中小无人机时。罗布曼蒂说，在特定点爆破子弹的能力比直接击中小目标的点引爆要有效得多。

未来发展趋势

随着无人机威胁的不断发展，应对这些不断增长的威胁的技术必须更加复杂。为了满足军事客户的需求，该行业将不断致力于通过增加新功能、评估新技术的使用以及开发新的传感器和效应器来改进其系统。

一是无人机的发展趋势已经在改变对防空系统配置的要求和使用飞机进行作战的规划，因此对反无人机的兵器战斗准备和机动性的标准要求更高；

二是当前使用的无人机控制方法，导致电子战的作用大幅增加，电子战部队领受的为己方部队提供战斗保障的任务越来越少，更多的是直接对付，甚至是毁伤敌方的无人机，这不是典型的保障，而是独立战斗行动；

三是在战术层面上，使用反无人机装备在15千米范围内，直接为要地和部队提供防御的重要性急剧上升；

四是反无人机手段，主要发展激光和微波武器，未来既要放弃使用成本高的打击性毁伤兵器，也要放弃易受传统防空兵器攻击的大型无人机；五是从中期发展趋势来看，未来预计会出现组合式反无人机系统，目前专家比较看好激光武器。