【科普】信息化战场的新星——反无人机装备

点击：  作者：孙帅齐 俞建业 马骏    来源：中国机械工程学会微信号  发布时间:2024-05-09 09:24:14

 

 

“天空清理者”EDM4S反无人机步枪

 

无人系统已经成为现代化战争的重要组成部分，也在俄乌冲突中频频大显身手。军用无人系统的部署和使用已成为发达国家提升部队作战能力的一个决定性因素。

 

据C4ISR网站2023年11月21日报道，俄乌冲突前线的步兵部队和固定设施对反无人机系统（C-UAS）的需求日益旺盛。俄乌冲突中，双方都大规模使用了各种类型的无人机和巡飞弹，摧毁了对方价值数百万美元的坦克、防空系统、直升机和固定翼战机，并且加挂手榴弹的小型无人机也成为了打击步兵的利器。由于无人机的强势“出镜”，战斗双方对反无人机的需求也日益增加。目前,乌克兰军队中装备有多种反无人机系统，能够为其HF战部队提供较为完善的反无人机能力。

 

一、“天空清理者”（Skywiper）EDM4S反无人机步枪

 

 “天空清理者”EDM4S反无人机步枪及其同类装备主要通过对射频和全球导航卫星系统进行干扰，以破坏无人机与GPS卫星链路的连接。立陶宛最近向乌克兰提供了数千台“天空清理者”EDM4S反无人机步枪以及Skywiper Omni系统。该装备由立陶宛NT服务公司开发，作用范围3-5公里，重量6.5千克，可干扰无人机的射频控制和导航系统以使其失去控制。此外，该装备携带方便、操作简单，可广泛装备机动部队。目前，此类装备已在乌军中得到了广泛应用。

 

然而，要使该装备发挥作用，目标无人机必须在使用者的视线范围内，但有时对于飞行轨迹多变的无人机进行追踪是十分困难的。此外，此类干扰系统也默认目标无人机会使用射频信号或者全球导航卫星系统信号。随着设计用于GPS失效环境中的无人机数量的不断增加，此类干扰武器将逐渐失去作用。

 

二、“战鹰骑士”（Terrahawk Paladin）防空系统

 

2023年10月，英国在其价值1.22亿美元的援乌计划中包括了MSI-DS“地鹰骑士”（MSI-DS TERRAHAWK PALADIN）超近程防空系统（VSHORAD，Very Short Range Air Defence）。“战鹰骑士”防空系统集成了现有的反无人机技术：机炮配备数字火控系统、气象雷达和全自动反无人机技术。“战鹰骑士”可以作为固定防空系统，也可以由卡车运载作为移动防空系统。

 

 

“战鹰圣骑士”防空系统

 

MSI-DS“地鹰骑士”配有1门Mk44“大毒蛇”Ⅱ型30毫米机关炮，可使用配备XM1211高爆近炸引信（HE-P，High Explosive Proximity-fused）的炮弹打击3000米外的目标。MSI防务系统公司为其配备了自研的SATOS瞄准系统，该系统配备了红外传感器和激光测距仪，并具有自动目标跟踪能力，以保证机炮射击精度和有效性。桅杆系统顶部配备了波兰先进防护系统公司（APS）研制的四个固定FIELDctrl X波段有源相控阵雷达，提供全方位监视能力。它可由2名人员遥控操作，一人负责监视目标，另一人负责摧毁目标。

 

虽然此类系统可进行运输，但需要“固定”的作战方式使其受到了极大限制。此类系统最适合用于城市防御作战以及战略位置防御作战。

 

三、L3Harris公司的“吸血鬼”（VAMPIRE）反无人机系统

 

美国向乌克兰提供了14套“车载不可知模块化托盘ISR火箭设备”（VAMPIRE）系统。这些系统并非来自现有库存，而是向L3Harris科技公司采购的。该系统配备有4枚70毫米APKWS火箭或类似的激光制导弹药，可在几个小时内安装在车辆上，并且成本相对低廉。

 

 

“吸血鬼”反无人机系统

 

尽管以上这三个系统及其他此类系统取得了成功，但其有效性受到探测和瞄准技术的限制。随着无人机技术的不断进步，无人机将变得越来越隐蔽，越来越难以追踪，而此类系统的有效性可能因此有所下降。此外，大多数此类系统无法防御无人机“蜂群”，只能在相对较短的距离内与有限数量的无人机目标交战。

 

四、“镰刀-VS”系列系统

 

2022年12月由俄罗斯电子公司推出的“镰刀-VS”(Серп-ВС，Serp-VS)系统完成交付，该系统旨在抑制无人机的控制通道并干扰全球导航卫星系统(GNSS)信号机载接收器的运行。“镰刀-VS”系统可使无人机操作员失去控制飞行的能力，无人机本身也无法接收有关其空间位置的信息，无法自主完成飞行任务。

 

在“镰刀-VS”系统的基础上，该公司推出了其改进型—“镰刀-VS5”系统，其工作频段为900MHz-5.8GHz，可干扰全球定位系统(GPS)、“北斗”、“格罗纳斯”(GLONASS)、WIFI等无人机控制信号。

 

 

“镰刀-VS5”反无人机系统

 

“镰刀-VS5”反无人机系统的主要特点是能够产生定向抑制信号，并可根据情况进行配置。因此，该综合系统可有效打击无人机群或单个目标。此外，它还能在特定区域或重要目标上空形成一种“防御穹顶”。“镰刀-VS6”在“镰刀-VS”及“镰刀-VS5”系统的基础上发展而来，其视场分为四个90°扇区。该系统可以同时干扰半径5公里范围内的多个信道，保护目标免受多个无人机(包括从不同方向飞行的无人机)的攻击。系统拥有主动和被动两种运行模式，其工作频率范围为430MHz-5.8GHz，不仅可以打击民用无人机，还可以打击特殊用途的无人机。其干扰阵面采用了模块化设计，因此，当某个阵面受损后，便可进行快速的更换。

 

 

“镰刀-VS6”武器系统采用模块化干扰阵面

 

“镰刀-VS6”在“镰刀-VS5”的基础上继续提升无人机反制领域的独特性。由于在开发过程中采用了先进技术和创新解决方案，“镰刀-VS6”具有高效和可靠的特点。该设备能够及时发现和压制无人机，确保保护目标和公共安全。“镰刀-VS6”系统已在2023年6月通过最终测试，并于8月份开始进行首批系统的交付工作。

 

2023年11月俄媒体报道，专家们正在努力为“镰刀-VS5”和“镰刀-VS6”的抑制系统配备通用检测器，该检测器将允许确定控制通道的频率范围并提高抑制器的性能。

 

五、“弯曲-S”防空系统

 

2023年8月，俄媒体报道，俄罗斯技术集团高精度系统公司证实，俄军已将“弯曲-S” (“Гибка-С”，“Gibka-S”)近程防空导弹武器系统投入乌克兰战场，且该系统在实战条件下表现出色。

 

“弯曲-S”是一种防空导弹系统，它主要用于检测、跟踪和摧毁空中目标，包括敌机、直升机和无人机等，于2019年完成试验，目前正在进行批量生产。该系统主要由导弹发射车和指挥控制车两部分组成，其导弹发射车对空最大探测距离为15千米，高低向射界为-5°—+80°，左右方向射界为360°，携弹量8枚。可根据需要配备4部“针-S”或“柳树”近程防空导弹武器系统。该系统可以在导弹的有效射程内拦截飞行速度最高达400米/秒的空中目标，且可以一次性同时齐射两枚地空导弹。

 

此次俄乌冲突中，俄军将“弯曲-S”系统投入进行使用，一方面提高了对乌克兰无人机等低空飞行器的打击效率，另一方面让该系统接受了实战考验，为之后的大规模批量装备奠定了基础。

 

 

“弯曲-S”近程防空导弹武器系统的导弹发射车

 

六、Piranha AVD 360电子战系统

 

2023年11月媒体报道，乌克兰开发了新型反无机电子战系统-Piranha AVD 360，这是一种尖端电子战系统，旨在保护装甲车和载员免受敌方无人机行动的影响。该系统可在其周围形成一个长达600米的保护屏障。系统使用时，会干扰敌方无人机或四旋翼飞行器接收指令或传输数据信号，导致无人机悬浮在空中，迫使其立即降落或失控坠落。该系统还会干扰卫星导航系统，包括俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统。

 

 

Piranha AVD 360电子战系统

 

Piranha AVD 360系统由Piranha-Tech公司开发，他们声称此系统的功率≥200瓦，旨在建立一个覆盖360度的保护区域。在军用车辆上安装该系统需要对车辆结构进行改装。设备安装在车内，其特有的鳍状天线延伸至车外。乌克兰国防技术的这一成就极大地增强了该国的军事能力，有助于抵御敌方无人机带来的不断变化的威胁。Piranha AVD 360已经完成了严格的现场测试，并准备批量生产。

 

总结与反思

 

使用小型无人机和自制无人机进行作战已成为俄乌冲突中不可缺少的重要部分。这一趋势必然将推动各国军队、各武装组织对无人机和反无人机平台的需求急剧上升，并且在地区冲突中也将出现越来越多的其他自主系统。与此同时，反无人机系统普遍需要进行升级以提高其有效性。俄乌冲突中反无人机系统的使用经验将显著推动此类系统的优化升级。然而，目前的反无人机系统还无法应对更快、更安静、更灵活、更不易探测的无人机蜂群。与反无人机系统的成本相比，武装无人机的生产和使用成本要低得多。在未来几年，对廉价、紧凑、便携式反无人机系统的需求将不断增加，这些系统可以大量部署以应对无人机的威胁。

 

来源：战略前沿技术；作者：远望智库开源情报中心 孙帅齐 俞建业 马骏