无人盾牌：美军开发防御型“反制无人机”
时间：2020-04-04 05:23:36 来源：千叶帆 本文已影响人
无人机从进攻走向防御
随着无人机家族的不断扩大，它们能够执行的作战任务种类也越来越多，美军更加关注无人机的“无人驾驶”的特性，认为它能够取代目前所有载人飞机的任务。比如，X-47B无人战斗机（UCAV）有两个武器舱，具备航母起降能力；MQ-8“火力侦察兵”无人直升机也开始担负OH-58“奇奥瓦勇士”侦察直升机的部分任务。美军也将无人机研发的近期目标定位为发展实战化能力，认为无人机非常适合当前的“反介入/区域拒止”作战环境，最终将完全取代载人平台的攻击能力。
从美军的空中作战历史来看，美军在二战珊瑚海战役之后一直强调机群的航程、规模、出动率和速度等方面的进攻性特征，主要作战对象是远距离的敌方机群。如今，作战对手导弹的快速发展给美军带来了更大的威胁，比如俄罗斯和印度联合研发的“布拉莫斯”反舰巡航导弹、中国的022型隐身导弹快艇（北约代号Houbei）和“东风”-21D反舰弹道导弹。针对这些潜在的威胁，美军在强调无人机进攻属性的同时，也在发展相应的反制系统。
美国海军认为目前的舰艇虽然具备强大的进攻能力，但是舰艇本身和舰载计算机网络和武器系统越来越脆弱，即使美军做好100%的准备，敌方只要击中目标一次就足以对舰艇造成致命打击。美军舰艇目前只有“宙斯盾”和“密集阵”系统担负主要的防御任务，防护性能实际上相对较弱，难以全面拦截或规避不同速度的来袭导弹。情报监视侦察（ISR）、对地攻击和防空是美国海军无人机的主要进攻性任务，但是在区域拒止作战环境下同样容易遭到攻击。1999年一架伊拉克米格-25战斗机成功击落一架美军MQ-1“捕食者”无人机的战例，就暴露了无人机火力不足的问题。为提高舰艇防护能力，美国海军提出要发挥无人机的军事欺骗功能，发展防御型的反制无人机，作为“密集阵”系统和“标准”系列导弹之外的补充手段，干扰、迷茫敌方的来袭导弹。
用途广泛的反制无人机
美军认为，无人机具有两大作战优势：一是无人机的空中机动性能超过导弹，而且能够多次回收使用，具有很高的效费比；二是无人机自动化程度高，只需最小化的数据链保障，就能有效防范敌方的电子攻击。根据这些特点，美军在现役无人机机身结构基础上安装了特殊的载荷，为反制无人机设计了许多全新的作战功能。
首先，反制无人机可以搭载MK 53Nulka海上诱饵发射装置，在美军舰艇附近的受威胁海域自动巡航，在远离舰艇的位置投放，利用这种有源诱饵反导系统，产生模拟舰艇运动的信号，诱骗对方的反舰导弹。这种独立式载荷可以在无人机返回舰艇后重新挂载，比原来的四联装箱式Nulka诱饵发射架更为灵活，且具有更大的覆盖范围。其次，反制无人机本身也能充当电子诱饵，只需将机身设计成加大雷达回波的结构，就可以干扰迷惑敌方的侦察系统。此外，无人机还可以加装信号发射器，模拟水面舰艇和潜艇的电磁和声响特征，也能迷惑敌方的鱼雷、潜艇和水面舰艇，而且能够在完成任务后回收重复多次使用。加装这些反制措施的无人机对舰艇飞行甲板的要求也不高，潜艇水下发射无人机的试验也证明了反制无人机能够在水下作战，这些因素无疑都增加了反制无人机的应用前景。
反制无人机与母舰之间的通信联络非常重要。首先要建立视距内的加密数据链通信链路，接收母舰发出的遥控指令，但是反制无人机必须具备自治飞行能力，减少母舰向无人机发送的遥控指令，除非特殊情况下不再接收母舰的指令介入，降低被敌方捕获、击毁甚至是操纵机载武器攻击美军舰艇的可能性。其次，反制无人机还要与美军的预警机建立通信联系，作为无人机与母舰失去联系后的备用指挥控制方式。美军《空天力量》杂志已经撰文论证了空中平台操纵无人机的可行性，表明目前已经能够操控进攻性无人机，而且现有技术对防御型无人机同样适用。同时，美军认为防御型无人机还要最大限度地提高自动化水平，在无人机因敌方干扰或母舰被击毁而失去操纵的情况下仍能正常工作。
反制无人机部署到航母和两栖攻击舰上，能够提高其他兵种部队的作战效能。航母打击群的水面舰艇虽然能够保护航母等高价值武器装备，反制无人机却能让航母变成打击群防御体系的一部分，而不只是被保护对象。无人机执行ISR或导弹攻击等进攻任务时所依赖的航程和续航时间等方面作战能力，也能完全应用到防御作战，因此，小型无人机部署在驱逐舰这种小型飞行甲板舰艇上也能提高舰艇的防御能力。从理论上讲，2～3架无人机就可以完成防御性作战任务，而且也能发挥续航时间长等作战优势。
各种不同功能的反制无人机可以组成无人机群，分别担负不同的作战任务，通过协同作战提高作战效能。比如，反雷达无人机可以远离舰艇投放导弹，诱饵无人机可以防止反雷达无人机被敌方导弹击中，从而提高机群的整体作战效能。即使是机群执行干扰或自动跟踪这种单项任务，也能采取载人飞机无法执行的战术，为美军创造海空优势。反制无人机未来还将携带“长钉”这样的小型导弹，作为反舰或防空武器使用。
最后，反制无人机与进攻无人机协同作战也是一种常用的战术手段，专门对付难以靠近的敌方海上目标，同时为有人驾驶飞机护航，编队中的诱饵无人机能够将己方飞机与敌方飞机、舰艇和陆基防空系统区分开来，两种无人机可以实现攻防互补。反制无人机的适应性也很强，所有载人和无人打击平台都可以配属反制诱饵无人机，应对敌方的飞机、舰艇和陆基防空系统，提高舰队的综合防卫能力。同样，进攻无人机也可以配属给反制无人机作战，在突防后对敌方无人机群实施火力打击，或者对抗敌方的反舰巡航导弹。
多项新技术将应用于反制无人机
美军计划在反制无人机上应用多种新型软件和硬件，甚至包括新兴的生物技术，提高自治飞行和任务能力。2013年，美国国防部先进研究计划署（DARPA）启动了“神经性自适应塑料可微缩电子系统”（SyNAPSE）项目，系统采用全新的计算机架构和新一代的编程语言，目标是建立一套低功率、体积紧凑、内含10亿神经元、100兆突触的“类人脑”神经突触芯片系统，而且其尺寸与功耗与人脑相当。该生特系统包括多线程软件模拟器和支持广泛神经计算的高参数化神经元模式，以及代表神经突触网络蓝图的模块等，形成类似人脑计算的基础信息处理单位，具备对空间、时间和多模态化环境的识记、感知和反应能力，非常适于反制无人机的自治飞行任务。截至目前，DAPRA已经向该项目累计提供了5300万美元研究资金，IBM已经与其他6所大学和多个政府下属的超级计算机部门展开合作，并将与康奈尔大学和iniLabs实验室寻求合作，为神经突触芯片打造一种“公式翻译器”，开发全新的编程模式，用来增强现在的计算机功能。
美国杨百翰大学（BYU）也在研发一种名为“ECO features”的目标识别智慧演算法，能够在不用人工辅助的情况下自动将照片或视频中对象微细的差别分辨出来，辨认飞机、车辆、摩托车和面容准确率高达100%，即使在复杂图片中的判读准确率也可达到95%～98%，系统会记录飞机机身比例、机翼夹角等数据，作为日后判定的依据。这种技术应用到无人机上，可以产生类似电影《终结者》中机器人的视觉效果，自动标识物体名称和威胁程度百分比。此外，谷歌公司研发的深度学习磁盘已经能够识别某些物体的基本特征，这项技术也能应用到反制无人机的敌我识别系统之中。
2013年11月，美国空军代理部长艾里克·范宁表示，由于无人机的广泛使用，有些空军飞行员的飞行小时缩减，只能选择退役进入民航系统，美军飞行员存在无人机取代载人飞机的担忧，因此都本能地反对无人航空系统，特别是能够独立担负攻击任务的无人机。但是，无人机目前还不能彻底替代有人作战平台，只是空战的必要补充。对美国海军而言，反制无人机目前虽然只是利用技术优势增加舰队的防卫能力，保护美军性能先进但相对脆弱的作战舰艇，但是未来必将向攻防一体的“打击神器”发展。
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