小型无人机防御为何这么难

俄军便携式反(fǎn)无人机雷达 操纵无人机的(de)乌军士兵 本报特约记者 晨 阳 本报记者 马(mǎ) 俊 编者的话：先有俄罗斯总统普京专机险遭无人机“围攻”，后(hòu)有多座俄战略轰炸机基地被无人机突袭(tūxí)，最近乌军无人机凭借一系列令人眼花缭乱的动作重新回到聚光灯下。各国军事观察家普遍承认(chéngrèn)，原先(yuánxiān)不起眼的“低慢小”无人机正在现代战场上扮演越来越重要的角色。大量相对(xiāngduì)低端的无人机对高价值目标的威胁与日俱增，而相关(xiāngguān)防御手段却很有限。为何防御这些小型无人机如此之难呢？ 提前探测(tàncè)正变得“难上加难” 经过精心策划，乌克兰(wūkèlán)国家安全局6月1日对俄军多地的战略轰炸机基地发动了无人机(wúrénjī)突袭。根据乌克兰方面的说法(shuōfǎ)，多达117架无人机从靠近基地的卡车车厢起飞，直扑毫无防备(fángbèi)的轰炸机群。接受《环球时报》记者采访的中国专家表示(biǎoshì)，这表明防御无人机的第一道难关——提前探测变得“难上加难”。 据介绍，多旋翼无人机(wúrénjī)属于典型的(de)“低慢小”目标，它们的飞行高度低，处于传统对空探测雷达的盲区；而且它们的飞行速度慢、行踪飘忽不定，很容易被针对大型空中目标的防空雷达忽视；再加上这些无人机的雷达反射面积相对较小，又有地面杂波的干扰，因此想要提前在较远距离(yuǎnjùlí)外发现无人机的难度本身(běnshēn)就很大(hěndà)。 为了应对这类无人机的威胁，各国都纷纷推出针对性的低空探测(tàncè)雷达，其(qí)往往选择灵敏度更高的无线电频段，同时优化算法，将小微型无人机从其他目标形成的回波和地(dì)杂波里区分出来，从而(cóngér)确保更好的探测效果。同时反无人机雷达还需要具备机动性，以方便快速部署。在“军队2024”国际(guójì)军事技术论坛上，俄罗斯就展出了多款(duōkuǎn)反无人机雷达。 但《环球时报》记者在采访中了解到，反无人机雷达(léidá)在现实环境中会面临更多挑战，例如(lìrú)山地、树林或地面建筑物会阻挡探测(tàncè)范围，雷达对不同类型(lèixíng)空中目标的(de)探测效果也存在差异。为发现“低慢小”目标，通常要求雷达的灵敏度更高(gāo)，但由此又带来虚警率高的问题(wèntí)。如今为高效探测无人机，往往需要结合多种无人机探测手段，例如部署不同波段的探测雷达，再辅助光学、红外和声学传感器，综合这些不同的空中情报，并采用高效的算法，从中筛选出可疑目标。 然而这类(lèi)综合反(fǎn)无人机系统(xìtǒng)更适合(shìhé)保卫固定的重要设施，在野战环境下，因设备数量多，部署难度相对较大，而且在野外复杂地形临时部署时，容易出现探测漏洞。另一方面，这种反无人机系统的探测范围有限(yǒuxiàn)，通常有效分辨距离只有5-10公里甚至更短，对手的无人机很容易就可以绕开。 专家介绍说，这次乌克兰(wūkèlán)对俄战略轰炸机基地(jīdì)的空袭中，还展现了多旋翼无人机的另一个显著特点：容易隐藏和(hé)携带。乌克兰国家安全局预先将大批第一人称视角无人机（FPV）送到俄罗斯境内，将其隐藏于卡车装载的木质车厢暗格内，然后再将卡车停放到俄军基地附近，客观(kèguān)上(shàng)达到隐蔽靠近的效果，这是单纯依靠反无人机雷达无法防备的。专家强调(qiángdiào)说，想要防御无人机攻击，首先就需要提前精准探测，但乌军在这次特别行动中利用各种(gèzhǒng)掩护手段，将无人机送到俄军“眼皮底下”才起飞，极大压缩(yāsuō)了俄军的探测和拦截时间。 值得注意的是，美军也面临类似的困境。美国“动力”网站“战区(zhànqū)”频道6月2日称，近年美国本土的兰利空军基地(jīdì)以及诸多海外基地都曾多次遭遇“不明无人机(wúrénjī)入侵”事件，五角大楼(wǔjiǎodàlóu)调查报告认为，这些无人机可能是从基地周围建筑或者(huòzhě)附近的船只上起飞，但因为“错综复杂(cuòzōngfùzá)的法律监管和其他因素”，美军没有办法阻止类似的“无人机入侵”。 “自动驾驶”让软拦截(lánjié)失效 据《环球时报》记者了解，通常在发现不明(bùmíng)无人机(wúrénjī)(wúrénjī)靠近后，防御方会(fānghuì)根据(gēnjù)目标性质，选择不同的反制措施。传统的反制措施主要集中于软杀伤手段，包括无线电干扰、电子信号欺骗(qīpiàn)等。例如常见的多旋翼无人机通常需要通过特定通信频率与操作者“沟通”，因此反无人机系统可以(kěyǐ)探测这些通信频率并实施干扰，破坏无人机与操作者的联络(liánluò)，或者向无人机传输错误指令，达到让无人机失控的效果。也有部分无人机会采用预设程序(chéngxù)，根据提前设定好的航线飞行，不需要与后方通信联络，对这类无人机则可以发送(fāsòng)伪造的卫星导航(dǎoháng)信号，欺骗无人机飞向错误目标等。美国“商业内幕”网站采访的乌军前线无人机操作手承认，俄军部署了数量众多的高功率无线电干扰设备，对乌军无人机的作战效果影响非常大。 但从去年开始，俄乌冲突中开始出现越来越(yuèláiyuè)多的光纤(guāngxiān)制导(zhìdǎo)无人机。它们的最大改变是不再依赖无线电传输通信指令(zhǐlìng)，而是在无人机上携带一卷光纤卷轴。无人机在飞行过程中，光纤不断展开，从而与操作手保持物理连接。由于信号传输是在光纤内部运行，不对外辐射信号，所以这(zhè)类无人机较(jiào)难被探测，具有非常强的抗干扰能力。根据乌克兰(wūkèlán)方面的说法，光纤制导无人机几乎让传统的软杀伤(shāshāng)手段完全失效，它们甚至能直接从电子干扰车上空穿过，追杀目标坦克。同时由于光纤的数据传输带宽远高于无线电频段，它能稳定(wěndìng)地回传前方视频信号，因此光纤制导无人机可以更(gèng)精准地对特定目标实施攻击。目前俄乌双方都在越来越多地使用光纤制导无人机。 不过光纤(guāngxiān)制导无人机也存在一定的(de)局限，例如这种无人机搭载的光纤卷轴在10-20公里左右，它的行动范围也被局限在这个范围内。同时光纤相对容易被障碍物(zhàngàiwù)拉断，因此对于操作手的控制要求较高(gāo)，它也不适合在树林、灌木丛等复杂环境下使用。 值得注意的是，有报道称乌军无人机在6月1日的特别行动中配备有开源(kāiyuán)的自动驾驶系统“ArduPilot”，实现了对俄军轰炸机的自主识别和攻击。“动力”网站“战区”频道(píndào)称，随着人工智能和机器学习(xuéxí)的进步，无人机威胁正在加速。从现有(xiànyǒu)趋势上看，得到人工智能技术加持的无人机具备快速迭代升级的自主导航和瞄准能力，全程不(bù)(bù)需要(xūyào)人工参与，“将构成(gòuchéng)特别严重的威胁”。报道称，这种无人机不需要与人类操作手主动沟通，不受外界干扰，也不发出会暴露行踪的无线电信号；同时它们不受无线电通信范围或光纤长度的限制，可以动态瞄准目标(mùbiāo)，而不再依赖卫星导航信号攻击固定目标，“这会使无人机威胁变得更加复杂，整体上更难(nán)应对。” 报道称，美国参联会负责作战的保罗·斯佩德罗少将(jiāng)近期在关于无人机(wúrénjī)威胁的听证会上警告说，“无人机技术已经从无线电遥控的无人机，发展到现在的自主无人机，它们甚至可能(kěnéng)不依赖GPS 信号，这将使拦截(lánjié)变得非常具有挑战性。” “硬杀伤”手段各有短板(duǎnbǎn) 社交媒体上流传的视频(shìpín)显示，俄罗斯伊尔库茨克州斯列德尼镇军事基地遭到乌克兰无人机袭击时(shí)，当地几名男子爬上一辆卡车车顶，试图用石头击落或阻止无人机从卡车上起飞。还有目击者称，俄方(éfāng)人员试图用小型武器(wǔqì)击落无人机。伊尔库茨克州州长科布泽夫2日表示(biǎoshì)，这些男子将获得奖励。 专家表示，俄罗斯民众的这些手段(shǒuduàn)可以大体归类于反制无人机的硬杀伤。目前针对无人机的硬杀伤手段种类较多，从传统的枪支或防空(fángkōng)速射炮，到防空导弹和(hé)精确制导火箭弹，再到激光或高功率微波等定向能武器，大都已经投入实战或进入测试阶段。其中枪支和速射炮射程与精度有限(yǒuxiàn)，对无人机的毁伤(huǐshāng)效果不好。防空导弹虽然命中率高，但成本(chéngběn)过于(guòyú)昂贵，价格动辄数万甚至数十万美元，远远超过多旋翼无人机的价格。目前俄罗斯、美国(měiguó)和以色列等都在研制和装备新一代(xīnyídài)精确制导火箭弹，希望用这种成本相对(xiāngduì)较低的精确制导武器拦截飞行路线固定的无人机。激光和高功率微波武器发射时只消耗电力，成本最低，因此也受到各国青睐。但整体而言，这些定向能武器的技术成熟度仍不够高，例如激光武器的功率偏低，需要对无人机持续照射数秒才能将其击落(jīluò)，难以应对大批无人机来袭(láixí)。 这次俄战略轰炸机部队在乌克兰无人机空袭中损失惨重，尽管俄乌(éwū)双方对于具体损毁数据(shùjù)说法不一，但相关视频证明，露天停放(tíngfàng)的俄军战略轰炸机在携带爆炸物的多旋翼无人机面前相当脆弱。多家美国媒体注意到，美军现役B-52、B-1B战略轰炸机也都采用露天停放模式，一旦(yídàn)遭到类似无人机攻击，同样(tóngyàng)存在防不胜防的情况。 除了战场上，无论是(wúlùnshì)美国还是俄罗斯，目前在城市反无人机(wúrénjī)方面也面临(miànlín)更多挑战。“动力”网站“战区”频道称，五角大楼在2024年10月举行的“猎鹰峰2025”军事反无人机试验(shìyàn)中(zhōng)明确表示，“当前激光、微波、地对(duì)空导弹和枪支都不能作为在美国境内消灭无人机的选择”。包括莫斯科在内的俄罗斯大城市(dàchéngshì)此前也多次遭到(zāodào)无人机袭击。专家介绍说，在城市中反制无人机存在很多限制，除了复杂环境带来的监测难题外，城市里人员和设备密集的特点让各种反制措施都存在顾忌(gùjì)，例如软杀伤手段里的卫星导航信号欺骗和电子干扰需要释放较高功率的电磁波，可能对附近其他电子设备的正常运行造成影响；而硬杀伤手段中，无论是动用枪支或导弹将无人机击落，都存在误伤(wùshāng)的可能，无人机残骸掉落时也可能对地面(dìmiàn)人员或设施造成伤害。 此外，“商业内幕”网站还提到，正在发展的(de)蜂群智能无人机可能对未来防御方造成更大威胁，它们能自主分配任务，“以超出敌人决策周期的极高效率作出反应，再加上庞大的数量(shùliàng)和任务弹性规划能力(nénglì)，可以迅速压倒对手(duìshǒu)的防御。”