無人機反制技術譜系示意在預警探測方面,主要包括無人機平臺的探測和測控鏈路的偵測。在警戒識別方面,主要包括探測信息處理和目標屬性識別。通常采用的技術包括光電圖像增強技術、光電/雷達多傳感器目標融合技術等。在處置決策方面,主要包括無人機反制指揮控制流程設計、無人機反制人工智能輔助決策等關鍵技術等。在反制實施方面,主要包括硬打擊毀傷技術、軟殺傷干擾技術和偽裝欺騙技術。
硬打擊毀傷技術主要是針對無人機平臺毀傷的反無人機導彈、反無人機激光武器、反無人機微波武器、格斗型無人機、常規火力毀傷武器等。軟殺傷干擾技術主要是針對測控鏈路和衛星導航設備的控制信息干擾技術、數據鏈干擾技術和衛星導航干擾技術等。偽裝欺騙技術主要是針對大型無人機任務載荷的光學偽裝欺騙、熱紅外偽裝欺騙、聲學偽裝欺騙和電子偽裝欺騙等技術,使其接收虛假的目標信息,迫使其結束任務。
在毀傷評估方面,主要包括無人機反制效能分析技術、無人機反制效能評估準則等關鍵技術。典型機型的反制思路高空長航時無人高空長航時無人機通常為戰略偵察型(或察打型)無人機,飛行高度通常在8000~20000m,通信方式以視距微波通信和超視距衛星通信為主,導航采用慣性導航+GPS(軍碼)+輔助手段的組合導航方式,具有較強的抗干擾性。
目前,長航時無人機通常為大展弦比設計,通常不采用隱身設計,可采用對空雷達等方式及時捕獲目標。對于隱身無人機,則需要進一步提高對抗雷達的性能。針對遠程無人機的反制多采用伴隨干擾的方式,如偽裝欺騙無人機搭載的任務載荷,迫使其結束任務;開展賽博應用等,侵入其測控鏈路和地面站,直接控制飛機。中空長航時無人機
中空長航時無人機大多不采用隱身設計,飛行速度較快,通過對空雷達等方式可以及時捕獲目標。同時,該無人機全程采用微波通信,可以通過電子偵察截獲目標。其導航方式為慣性導航+衛星導航的組合,有一定抗干擾策略,可嘗試衛星導航壓制的方式干擾導航設備,或欺騙干擾來誘降無人機進行。該無人機全程采用視距微波通信的方式,在獲取通信模式之后,可采用壓制或欺騙干擾的方式切斷通信鏈路,或獲取該通信鏈路的通信協議,發送控制指令。
低慢小無人機低慢小無人機多采用非金屬材料,幾何尺寸小,飛行速度較慢,對空警戒雷達在遠距離很難及時捕獲目標。該無人機全程采用微波通信,可通過電子偵察截獲目標,或近距離通過光電(紅外)或聲波等方式截獲。姿態控制多采用慣性導航+衛星導航的組合導航方式,有一定的抗干擾策略,可嘗試采用衛星導航壓制干擾導航設備,或采用欺騙干擾的方式誘降無人機。
該無人機全程采用視距微波通信,可采用壓制干擾的方式切斷其通信鏈路,或獲取該通信鏈路的通信協議,發送控制指令。無人機編隊反制思路單架無人機在執行任務時容易出現一些問題,而一旦在飛行途中出現問題,會嚴重影響應用任務進度,甚至可能影響戰局走勢。載荷效能受無人機載體限制,單架無人機無法滿足應用需求。由此,無人機編隊協同應用受到廣泛關注。
目前,無人機編隊飛行主要有3種形式。航跡一致性方法。目前無人機編隊最低的形式。無人機之間無信息交互,地面站為每架飛機規劃方向相同、間隔緊密的航線。忠誠僚機(LoyalWingman)編隊方法。目前無人機編隊最常用的方法。長機跟蹤一個預先給定的軌跡,僚機保持一定構型跟隨長機飛行。基于行為法。受生物群體社會行為的啟發,單架無人機映射蜜蜂,機群映射蜂群。這種方式沒有中心,每架機在集群中權重相同,是多智能體自主決策的集群無人機。
基于目前編隊形式、平臺的多樣化特點,反制無人機編隊手段各異。對于采用航跡一致方法的無人機編隊的反制。這類無人機主要使用低慢臺,大多使用GPS定位,MEMS(micro-electro-mechanicalsystem)導航設備,采用大功率Wi-Fi(wirelessfidelity)或點對點數傳通信。
反制這種編隊飛機,軟打擊方式可采用區域電子干擾、欺騙或壓制等手段。由于飛機飛行速率較低,可用防空炮、聲波武器、微波武器等。對于忠誠僚機編隊方法的無人機編隊的反制。針對該類無人機編隊,雷達探測目標后,判斷長機并進行針對性干擾;進入火力打擊范圍內時攻擊或捕獲,也可以通過電子干擾。對于基于行為方式的無人機編隊的反制。
基于蟻群等行為方式的無人機編隊的特點是依靠群體智能。反制這種無人機編隊形式,軟打擊手段是進行偽裝欺騙,同時使用聲波、微波等進行干擾、破壞。無人機反制存在的問題無人機反制缺乏頂層規劃和系統化設計。無人機反制主要針對國內外研制的無人機,研制廠商數量多、種類差異大,決定了無人機反制的艱巨性和復雜性。目前國內無人機反制問題缺乏自上而下的組織領導機構,不能統籌協調各方面力量。
總體規劃上,缺乏規劃和階段性目標;戰略上,缺乏對于戰爭可能使用的無人機的研究;技術標準上,缺乏規范與標準;制度機制上,欠缺相應機制、制度和規范,沒有專門的研究機構。無人機反制技術儲備不足,設備低端重復率高。現代無人機廣泛選用透波性能良好的材料制造,一些具備雷達隱身能力,紅外信息特征極弱,很難被探測器發現。
在使用時,還可以刻意規避敵方固定的雷達站和防空陣地,反擊和預警難,而超高空、超高速無人機已經被研發成功。對于偽裝成低空慢速的空中小目標的無人機,反制和打擊更難。無人機技術綜合,無人機反制缺少相應的人員和技術手段。目前,無人機反制的專門人員未見報道,缺乏理論基礎,裝備研發幾乎沒有。結論無人機作為全新的發展領域,涉及氣動、結構、動力、通信等多種學科,機型種類眾多,已經形成龐大的體系。