无人机技术现已成熟。世界正处于转型阶段。军民两用(可选有人驾驶)飞机正以更大规模投入使用。无人作战飞行器正被密集用于实战,越来越多的无人机正装备空射武器。无人机系统已能够自主起飞和着陆,包括在移动的航空母舰上。自主空中加油已进行测试。无人隐身轰炸机正在研发中。无人直升机编队可用于向部署在作战前线的部队运送补给。

协同无人机集群已成为现实,并可作为多重打击诱饵或通过庞大数量干扰敌方防御。在拥有综合防空系统的领土实施打击,无人机攻击将成为必要手段。无人机也正被用于电子攻击或其他非致命效果任务。到2050年,包括重型运输在内的所有可想象任务都将实现无人化。

由于内部没有飞行员,存在降低使用武力门槛的风险。此外,还存在恐怖分子和非国家行为体获取此类资产的风险。业余爱好者可能误操作无人机飞入客机航线。所有这些问题都正受到监管机构和安全部门的考量。反无人机技术也在同步发展。

所有军队都在获取无人机系统和无人机以执行多种任务。主要大国拥有设计和生产体系,如今国防预算的相当一部分正被指定用于无人机系统。

印度也在研发基于人工智能的武器系统和平台技术。根据一项提议的35亿美元大型协议,印度将采购31架通用原子公司MQ-9B高空长航时无人机,其中15架“海上卫士”用于印度海军,8架“天空卫士”分别用于印度陆军和印度空军。印度海军自2020年以来一直租赁该美国公司的两架“海上卫士”无人机(非武装型号)。这些长航时无人机补充了波音P-8I海上巡逻机。

军用无人机

军队使用无人机主要执行枯燥、肮脏或危险的任务。枯燥指长时间监视任务;肮脏可能是飞入污染区域;危险则指进入高度对抗的威胁区域。无人机用于军事行动已有数十年。过去,它们主要用于监视。然而,随着技术进步,无人机变得能力更强、用途更广。它们现在被用于广泛的军事行动,包括作战任务。

重要的军事任务是情报、监视和侦察,这需要高分辨率相机和传感器。无人机通过为地面武器或机载平台提供支持,协助目标捕获和瞄准。它们也可用于激光指示。无人机支持战斗毁伤评估。携带武器的无人机用于实施精确打击,包括从防区外距离。它们能在地面战斗中为对抗装甲、火炮阵地和部队提供进攻性空中支援。无人机可执行遮断任务。

现代无人机还拥有空空武器,可用于防御和进攻任务。无人机可发射导弹以消灭来袭巡航导弹和其他平台。它们可用作反无人机系统平台,甚至可击落作战直升机。

无人机有助于建立战场态势感知,进而实现部队防护。无人机用于后勤和补给任务。它们也充当空中通信节点以扩展无线电通信范围。无人机系统极大地支持搜索和救援任务。

大型无人机系统的优点及在对抗领域面临的挑战

大型无人机平台具有高续航力,因而留空时间长,是进行监视的理想选择。它们具有更强的武器携带能力。它们能飞行在小口径武器和单兵防空武器的射高之上。在无对抗区域,它们曾被有效地用于摧毁地面目标,并用于锁定单个武装分子头目,如在阿富汗和西亚其他地区所做的那样。大型无人机现承担空中加油任务。未来的无人机系统可能具备隐身能力。

但大型无人机价格昂贵。它们可能被远程地空导弹和战斗机击落。在伊拉克和阿富汗,由于处于无对抗环境,它们非常有效。尽管美俄两个超级大国之间存在冲突预防协议,但美国的大型无人机在叙利亚和黑海仍受到俄罗斯的威胁。也门胡塞武装的防空系统在西亚已成功将其锁定为目标。至少已有五架MQ-9“死神”无人机被击落。

大型无人机凭借防区外武器以及在大面积海域、海区和山地等区域的广域监视方面,仍将继续发挥作用。像以色列航空航天工业公司的“哈洛普”和“哈比”这样的大型巡飞弹药,可拥有可观的续航力,然后摧毁坚固的混凝土目标。

改变游戏规则的小型无人机——廉价且致命

小型无人机重量可低至几克到几千克。小型无人机用途广泛,包括在有限空间内操作。携带武器的无人机可用于“自杀式”式攻击任务,这在亚美尼亚-阿塞拜疆冲突和乌克兰-俄罗斯战争中已被非常有效地使用。这些无人机通常价格低廉,约3000美元,也可能高达约5万美元。因此,部队库存中可大量储备。小型无人机也为山地中的战场指挥官提供后勤支持。它们擅长跨障碍监视。这些已被视为具有改变游戏规则的作用。

无人机探测的复杂性

体积小、雷达截面积低、噪音小、烟雾和红外特征弱,使得无人机探测变得困难。无人机可通过使用射频分析仪、声学传感器和光学传感器来探测。机场正在使用鸟类雷达检查鸟类活动。这些雷达探测距离有限且价格昂贵,因此无法部署在整个边境。探测无人机的雷达也可能探测到鸟类,使情况复杂化。与光学手段相比,雷达确实探测距离更远、精度更高,且能在昼夜发现更多威胁。一些多普勒雷达正被设计用于区分无人机和鸟类。

可见光和红外光学传感器可在昼夜探测无人机。现代光学传感器具有更高的分辨率和处理能力。此外,多组麦克风阵列可用于探测和粗略三角定位。它们是被动式的,是优秀的补盲手段。但它们在环境噪音高的情况下效果不佳。而且,其探测距离限制在约500米左右。

反无人机技术:行动领域

无人机可通过物理摧毁、干扰或接管控制予以制伏。有射频干扰器可屏蔽控制器信号。但部分无人机被编程设定在此类情况下自动返航。GPS欺骗设备可向目标无人机发送新信号,替换其用于导航至自身“安全区”的通信信号。网络接管系统相对较新。它们被动探测射频传输,利用人工智能识别无人机序列号并定位操作手位置,随后接管无人机。

动能解决方案涉及使用枪械射击无人机。高功率微波设备可产生能够干扰无人机电子设备的电磁脉冲。但存在无意中干扰通信或摧毁该区域内友方电子设备的风险。高能激光通过毁伤结构体和/或电子设备来摧毁无人机。激光也可能造成附带损伤。网枪可向无人机发射网具,缠绕无人机旋翼使其坠落。

无人机集群与反集群

更优的通信、高速计算和人工智能极大地支持了无人机以协同集群方式飞行。无人机集群具有重要的军事应用价值。无人机集群可用作诱饵编队。无人机集群可使敌方雷达及防空武器饱和。典型的无人机集群可能包含监视、电子情报、电子战和攻击无人机。为无人机集群发展的技术也正移植至有人-无人编组。

反制无人机集群必须使用标准反无人机方法。干扰无人机间链路可使其偏离航向。可使用无人机集群拦截敌方无人机集群。天基定向能武器未来将用于制伏无人机集群。

有人-无人协同编组

飞机自动化和数据链技术使得有人-无人协同编组成为可能。此类编组可利用价格较低的无人机优势,以及有人平台更高的灵活性和火力,而无需将更昂贵的有人机及机组成员暴露于高威胁环境中。无人机可从地面或空中母舰发射。编组成员被分配不同的角色和任务。无人“忠诚僚机”可执行情报监视侦察或战术预警任务。部分可作为诱饵。其他可承担电子战及压制敌方防空任务。重要成员可携带弹药。部分将承担情报收集及战斗毁伤评估任务。

主要无人机制造商

由于军用无人机需求旺盛,该市场增长最为迅速。全球主要大型无人机系统制造商包括通用原子航空系统公司、洛克希德·马丁公司、雷神公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、BAE系统公司、埃尔比特系统公司、以色列航空航天工业公司、土耳其航空航天工业公司和航空环境公司等。中国和俄罗斯均拥有强大的无人机系统制造能力。中国的“翼龙”系列性能先进,获得多国青睐。长期以来,欧洲在无人机系统方面依赖美国。达索航空公司、莱昂纳多公司和Space SAU公司正在生产未来的“欧洲无人机”,将逐步取代法国现有的“死神”无人机。土耳其的巴伊卡尔·拜拉克塔尔TB2无人机取得了巨大成功并获得大量订单。

小型无人机市场参与者众多。2023年顶尖小型无人机制造商是中国大疆创新、昊翔国际和臻迪科技,占有了近70%的小型民用无人机市场。此类别中的顶尖美国公司是航空环境公司和因斯特公司。Parrot和Delair是法国公司。英国、德国和意大利的供应商已开发了不同型号的战术无人机。波兰的“战友”无人机和伊朗的“沙希德”无人机已在多场冲突地区使用。低成本的“现货”无人机正被真主党等非国家组织改造用于军事用途。

重新审视大型无人机作战角色

乌克兰冲突表明,使用低技术含量、更便宜的“自杀式”式无人机同样可取得显著作战区域效果。当使用无人机集群时,这些效果将成倍增强。以色列航空航天工业公司的“哈比”和“哈洛普”等大型巡飞无人机确实拥有可观的续航力,并能执行“自杀”式攻击,产生巨大影响,但成本也极高。部分昂贵无人机在未消耗时可回收。

大型无人机已被证明非常适用于情报监视侦察。美国、俄罗斯和中国继续研发大型无人机。然而,在对抗性空域,它们必须保持远距离以确保安全。有计划通过增强自卫能力和改进机动性来开发适用于对抗环境的大型无人机。这将意味着机体设计的改变以及在续航力上的妥协。随着大量卫星星座即将出现在近地轨道,部分情报监视侦察任务可由空间平台最佳地完成。

显然有必要重新设计并生产生存能力更强的大型无人机。须具备隐身性,同时,需要重新定义现有无人机的作战适用性和角色。或许需要更多防区外传感器和武器。改进的有源相控阵雷达、自卫电子套件和空对空武器。在对抗环境中,可使用针对红外和射频制导威胁的自防护吊舱来提高生存能力。大型无人机也可改装为小型“自杀”式无人机的母舰。它们可适配用于携带空对空拦截弹或定向能武器,以应对对偏远和前沿基地的空中及导弹威胁,包括在辖区外应急行动期间。美国空军已在研发未来的下一代多任务无人机系统体系。

印度次区域的大型无人机

印度武装力量的无人机系统需求长期依赖以色列,使用以色列航空航天工业公司的“苍鹭”和“搜索者”无人机。“哈比”和“哈洛普”是大型巡飞弹药。印度国防研究与发展组织仍是印度大型无人机系统的主要研发方,其“塔帕斯”-BH-201和“加塔克”无人作战飞机仍在发展之中。阿达尼-埃尔比特公司在印度生产“赫尔墨斯”无人机系统。印度拥有超过100家无人机初创企业。印度武装力量已下达大量小型无人机订单。IdeaForge和Newspace研究与技术公司已从印度陆军获得大订单。Veda防务系统公司获得印度空军的订单。

大型无人机将继续在海上监视领域扮演重要角色。其运营成本远低于P-8I“波塞冬”飞机,可补充空中力量。

未来趋势

美国国防部高级研究计划局曾资助开发“天空博格”,这是一个旨在使各种低成本忠诚僚机无人机能够自主飞行和执行任务的软硬件套件。“天空博格”项目是美国空军的“先锋”计划,旨在开发用于伴随有人战斗机的无人作战飞机。合同已授予波音公司、通用原子公司、克拉托斯无人机系统公司和诺斯罗普·格鲁曼公司。一架配备“天空博格”系统的无人机系统于2021年4月完成首飞。两架通用原子MQ-20“复仇者”无人机演示了彼此间的飞行中通信,并在地面指挥控制站监控下“响应了导航指令”。

诺斯罗普·格鲁曼公司的437型隐身喷气式飞机航程达4500公里,将与F-35喷气式战斗机协同飞行。美国空军计划建立一个机载自主的“最佳体系”系统。这些无人机将与美国空军的下一代空中主宰战斗机配对使用。

正在研究天线小型化,以开发能力更强、更小巧敏捷的无人机。新型材料和制造技术不断发展。基于无人机的无线通信飞行自组网将提供覆盖范围、增强的机动性以及接入偏远或难以到达区域的优势。倾转旋翼设计也在发展,以实现从垂直起降到高速前飞的无缝过渡。

太阳能和电动混合动力等替代能源正处于测试阶段。无人机与物联网的集成将支持数据收集、分析和通信。未来的无人机将配备防撞系统。它们将能够快速切换作战角色。可折叠机翼将减少存储空间并便于运输。

由于军方的巨大需求,无人机市场正在快速增长。目前有超过80个国家拥有军用无人机。不断增长的民用市场正进行调整以满足军事需求。根据Statista的分析,全球无人机市场在2021年为263亿美元,到2030年将达到546亿美元。增长主要由安全机构需求驱动。反无人机系统也已成为一个巨大的市场。

需求的增长也带来了对光子学、光电子学、人工智能、图像分析和各类传感器相关技术的更大投资。各方正在采取行动以提高在对抗环境中的生存能力。

印度初步的有人-无人编组实验由印度斯坦航空有限公司牵头,联合班加罗尔的初创企业Newspace研究与技术公司,基于提议的LCA“战斗空中联队系统”开展。其将涉及一种作战半径350公里内的可回收僚机。对目标实施自杀式攻击时,其航程将增加至800公里。

参考来源:airpowerasia

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