[科学技术]矛与盾之争 浅谈无人机与反无人机技术的发展

纵观新世纪的几场局部战争，无人机不仅贯穿战斗的全过程，而且渗透到战争的各个领域。目前，无人机在隐身突防、通信中继、空等方面的作战功能正在扩大。，并逐渐成为空进攻作战发展的新方向。鉴于无人机日益严峻的威胁，随着无人机的发展，反无人机技术及其在各种武器装备中的应用逐渐成熟。如今，无人机与其“克星”反无人机系统的对抗正在螺旋式上升，一个全新的矛与盾的故事正在演绎。

一、无人机发展现状及发展趋势

无人机可以完成情报侦察、中继通信、电子对抗、控制空、精确打击等多种任务。也呈现出运载平台多样化、作战空化、重型化和大型化的发展趋势。

根据俄罗斯报纸《消息报》最近的报道，到2016年底，俄罗斯无人机的数量已经达到1980架。据估计，俄罗斯军队的无人机数量已经远远超过2000架。目前俄军已组建营旅无人机连。俄罗斯国防部也决定在海军成立无人机团。此外，俄罗斯还特别重视重型无人机的发展。去年7月，俄罗斯国防工业集团在莫斯科航展上展示了其猎户座无人机，这是俄罗斯重型无人机的首次亮相。

去年4月，美国海军在空号航空母舰上安装了第一个无人机控制中心。该控制中心将主要用于控制mq-25无人机。整个组装计划将于2022年完成，届时所有在建的空母舰将有能力控制舰载无人机。

不难看出，在科学技术的快速浪潮下，随着作战样式的不断丰富，无人机的发展将呈现以下趋势:

1.机器学习和人工智能将占据更高的位置

以无人机为代表的智能机器人战争将彻底改变机器人战争的传统形式。在智能机器战争中，交战双方都是为了情报而战，为了信息而战。例如，在美国空军事研究实验室进行的无人机模拟对抗试验中，配备人工智能的无人机轻松击败人类飞行员多次；在超视距导弹与智能无人机对抗的模拟试验中，智能无人机似乎能够探测到人的意图，不仅能够立即响应导弹飞行和作战部署中的态势变化，而且能够根据作战需要快速在防御和攻击之间切换。

2.数据分析将在无人机着陆前完成

实现态势感知的方式是通过无人机等传感器采集数据、图像、视频，但这些并不是全部工作。无人机除了获取信息，还需要面对数据分析的挑战。也就是说，如果无人机能够在着陆前自主完成数据分析，收益将是巨大的。有鉴于此，未来无人机的发展很可能会满足这一需求，并不断演进。

3.无人机将进入自动化的新时代

随着越来越多的大公司使用无人机工作，他们将转向自动化工作流，特别是在数据传输、分析和自适应飞行规划方面。

以英国的bae systems taranis为例，它引入了全自动模式。只要提前设定好任务，无人机大部分时间不需要人为遥控，可以自动起降，自动导航，执行侦察任务。

最新的军用无人机研发计划将进入“神经元”时代，“神经元”无人机的概念将无人机的“无人”这个词推向了更高的巅峰。它是一种先进的无人机，可以在没有任何指令的情况下，通过人工智能独立完成飞行任务，并可以在复杂的飞行环境中进行自标定。

不难看出，在未来，“遥控飞机”型的军用无人机将开始被全新的自动无人机所取代。

二、反无人机技术的发展现状

反无人机技术是战场反无人机作战任务需求的必然产物，反无人机技术体系的构建也是反无人机武器装备体系发展的必然要求。目前，国内外都在积极开展反无人机作战中使用的武器装备的研究，如探测、跟踪和预警、直接使用火力对无人机的硬杀伤、干扰技术对无人机的软杀伤等。这些关于反无人机作战的理论和技术研究虽然零散、碎片化，但为反无人机在理论和技术上开拓和拓展专业技术领域，进而迅速形成反无人机技术体系奠定了良好的基础。

1.控制无人机

随着美国军方将网络空室和电磁空室分类为继陆地和海洋空日之后的第五维和第六维operations/きよ，

目前该领域常用的技术是无线电控制。随着消费无人机在美国的普及，美国政府不得不采取一些强硬措施来确保低空地区的安全，例如使用接收器来跟踪和确定无人机的位置，并使用足够强的电子信号来控制无线电。为了避免这种情况，美国政府希望通过拦截无人机使用的传输码来控制无人机，并将其引导回运营商。

还有其他手段，是万能的“黑客”创造的，他们通过内置wi-fi网络和开放的远程端口攻击无人机的实时操作系统。通过wi-fi网络，攻击者可以断开所有者的自由飞行控制应用程序，并将其与自己配对，然后获得完全的控制权限。即使黑客也可以通过连接目标无人机获得对控制器的root访问权限，从而在相关的空域中实现“一键拿下无人机”的战术目标。

2.通过干扰影响无人机的正常工作

声干扰是当今发展迅速的技术。韩国先进科学技术研究所(kaist)的研究人员对无人机的关键部件陀螺仪的谐振进行了测试，发现声波可以使陀螺仪谐振，并输出误差信息，导致无人机坠落。佳兆业的研究人员下周将在华盛顿展示这项技术。

kaist电子工程教授Yong dae Kim说，无人机中陀螺仪的作用是提供机体的倾斜、旋转和方向角等信息，以保持机体的平衡。在Yong dae Kim进行的实验表明，利用外界声波使无人机的陀螺仪产生共振，从而干扰无人机的平稳飞行，在技术上是可行的。

第二种方法是电子干扰，使无人机无法获得精确的自坐标数据，从而使无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，无法获得精确的自坐标数据。如果没有精确的地形连续测量，通过摄像机和摄像机获得的信息将毫无价值。这个时候无人机最多就是一个飞行摄像头，从军事角度和民用测绘角度来说都意味着损失。

3.直接摧毁无人机

美国蛇河公司为那些被无人机入侵的人开发了一种特殊的反无人机子弹。他们声称用户可以通过他们的设备轻松击落无人机。然而，这项技术仍然有局限性。发明这一产品的蛇河公司特别声明击落侵犯空私人领地的无人机的合法性仍有争议。

接着是激光炮。激光枪除了直接烧损，还有远距离“瞎”的能力:用低功率激光束连续照射无人机航电系统，使其过热失控，跟踪照射机载光电侦察系统，使其过载失效。同时，激光武器可以与其他武器混合，形成“光、磁、弹”一体的武器系统。

还有携带空空导弹的战斗机。最近，俄国的“Istok”公司展示了一种空地面综合反无人机作战设备。其地面装备为反无人机侦察指挥车，性能和功能与ru12m7相似。它负责扫描空雷达，并在发现目标后引导战斗机去空领域作战。空的反无人机平台是苏-30战斗机，而侦察雷达安装在机头前方。该雷达的核心部件是Istok公司生产的小型多波束行波管和多功能超高频模块，可以在地面侦察指挥车指定的空域进行雷达扫描和无线电侦察，然后放大目标区域的微弱信号，从中识别无人机信号，并在雷达屏幕上显示无人机的位置和坐标。最后，飞机发射导弹摧毁无人机。

三、反无人机技术的发展趋势

1.能耗和功率持续增加

反无人机有很强的发射能力，为了缩短作战时间，自身能量不断增加。2017年，美军研制出肩射式反无人机激光武器，在实际应用中，可以从1公里外切割出15毫米厚的钢梁，以50米/秒的速度跟踪并烧毁炮弹。此外，莱茵金属防务公司还致力于开发便携式桶式激光反无人机武器，以确保前线部队的安全。据悉，这两种新型防御武器的发射威力都很大，能量消耗大约是之前同类武器的十倍。

2.工作持续时间增加

美国研制出一种无人机激光武器，可以安装在普通军车上，被称为反无人机激光战车。这种反无人机设备能适应所有环境条件，自身传输功率可达50 kW，传输时间可达2分钟，电容充足。使用这种设备可以有效地对抗无人机在空.的威胁然而，该设备存在维护困难、价格昂贵、视线受限、能量过载慢等缺点。不能充分发挥其应有的效率。此外，它可以准确定位和打击快速移动的无人机，在实际使用过程中不需要使用常规弹药，因此具有很强的物流供应优势。这方面的优势可能使其成为未来无人机发展的新趋势。

3.多传感器融合、智能和集成

未来反无人机装备将逐步从单一的反无人机技术向多功能跟踪传感器融合技术转变，并逐步呈现集成化、智能化趋势。俄罗斯新推出的“Array -21”军用反无人机系统，引入大数据概念，攻防兼备，颇具代表性。整个系统由一个apu-s固定指挥控制站、一个apu-m移动指挥控制站和至少25个干扰站组成。干扰站以固定为主，移动为辅。单个固定干扰站由一个60米高的发射塔和安装在其上的一到三个无人值守遥控干扰传输模块组成。固定干扰站相距10-25公里，呈网状排列。通过网络分组技术和网络中心战原理，将干扰站整合成一个集成的分布式电子干扰云，从而构建一个检查与作战一体化的反无人机毁伤网络。而且系统基本可以实现自动化和智能化，可以快速组网，自动起草作战任务，智能分配打击目标，协同性好，适应性强。

4.技术手段正在走向多样化

无人机是特种作战人员面临的主要威胁。在这方面，美国特种作战司令部正在寻找动态和非动态反无人机系统的新选择。目前已经研发出导弹和激光摧毁无人机的技术，以及干扰无人机系统通信中继，迫使无人机转弯或着陆的平台。

此外，美国特种作战司令部正在推进一系列反无人机技术活动，并与海军陆战队特种作战部队(marsoc)合作开发反无人机技术。包括继续迅雷无人机活动(一系列以无人机空技术为重点的快速原型设计活动)，关注反无人机系统的挑战和解决方案，加强无人机的攻击性，特别是学习和与机器协调的能力。

5.防御体系逐步发展到多种手段和层次

以俄罗斯军工企业宣布的反无人机系统ru12m7为例，在最大通信距离8000米内，可以合理部署多种(套)小型反无人机武器(便携式反无人机空导弹、反无人机电磁炮、激光炮等)。)根据无人机的攻击方向配备自动指挥模块，构建反无人机指挥网络。每种反无人机武器的部署间隔为作战半径的三分之二或二分之一(例如，俄罗斯“针”型防御空导弹的部署间隔为1000米)，通过安装在其上的自动指挥控制模块相互联网，形成梯形防御纵向平面或全覆盖防御横向平面。不难发现，在不太遥远的未来，“多维一体化、师基作战”的反无人机战术正在成为“改变游戏规则”的新概念，并在战争实践中不断得到检验。