5G引发无人机蜂群与反蜂群作战

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  • 2021-08-13

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来源丨首席数字官

目前,无人机蜂群战术得到军事领域学术界的认可,并在近期爆发的几场武装冲突中也凸显无人机蜂群战术的攻击能力。

“蜂群”战术最早源于中国。十三世纪,蒙古人远征时就模仿自然界里的蜂群,单兵听从首领指挥、个人服从集体作战,去执行干扰、侦察、监视等任务。

如今,通信技术经历1G、2G、3G、4G网络时代,现正向5G网络(第五代移动通信网络)发展。

5G网络,是最新一代蜂窝移动通信技术。相比4G,其数据传输速率快100倍,让终端用户始终处于联网状态。这就意味着未来人与人、人与物、物与物、无人系统与无人系统、人与无人系统之间的通信将出现质的飞跃。

5G速率高的特征,能把战场图像信息实时传送到指挥员那里,最高指挥员也能直接越级指挥到一个班甚至一名单兵,让战争指挥更加迅捷、直观、高效。

5G海量机器间通信的特征,还能与人工智能相结合,为大规模无人化武器作战使用提供技术保障。5G能够加速推进空中平台向智能化整体作战转变,为其提供所需的各种数据,消除云端与边缘通信时网络延迟的问题。无人机借助5G网络,先通过模拟群聚生物的协作行为,后通过云计算处理各种信息,再通过人机交互方式,快速形成自主化和智能化的整体协同作战能力,实现无人机蜂群作战的目的。

无人机离不开操作员的控制。一个操作员控制一个或者数个无人机形成蜂群是可能的。近期爆发几场武装冲突中,无人机“蜂群战术”凸显作战效能。预计到2025年前后,无人机将具备集群战场态势感知和认知能力,能够完全自主和自行组织作战。

随着人工智能、大数据、战争云、云计算不断被广泛运用于军事领域,战场机器人走入战争殿堂,未来的士兵可能是控制一群战场机器人的“牧羊人”。他可以为每台机器人分配一个特定的任务,或者在任务框架内赋予机器人一定的自主权,届时美国科幻电影《终结者》中人工智能催生了作战机器人真的来了。

可以预测,在陆、海、空、天各个领域将出现类似于“蜂群”的“狼群”“鱼群”“星群”等各类无人作战集群,实施全域无人作战集群攻击与防御。

针对未来无人机如同昆虫大小进行飞行侦察,像蜜蜂一样进行蜂群攻击的作战特点,可以采取以下反无人机蜂群战术手段:

1.“老鹰抓小机”。从古至今,人们利用猎鹰捕猎其他动物。现在,无人机正成为猎鹰进行捕猎的新目标。老鹰也叫鸢,是小型猛禽,雄鸟体长21~54厘米,雌鸟体长64~91厘米,雌鸟比雄鸟大。老鹰性情凶猛,嘴呈黄色,上嘴弯曲,脚强健有力,趾有锐利的爪,翼大善飞。基于此,外军开始玩起“老鹰抓小机”的游戏训练。2015年,荷兰军队开始使用秃鹰拦截无人机后,其他国家军队开始看到这些秃鹰翅膀的独特优势。2017年2月10日,在法国西南部的蒙德马桑空军基地,法军开始训练具有凶猛的捕猎能力的老鹰捕捉非法飞行的无人机。2月24日又有报道说,2015年巴黎发生的恐怖袭击事件后,法空军自2016年以来一直在蒙德马桑空军基地训练4只金雕来拦截和摧毁具有恐怖威胁的无人机。为保护这4支老鹰免受无人机螺旋桨片和可能绑在无人机上的爆炸装置的伤害,法空军设计了用皮革和凯夫拉尔纤维制成的爪套来保护鹰爪。

2.布设空中陷阱。根据微型无人机基地和重要保卫目标的位置,研究微型无人机出动的主要方向、时机,并针对其活动高度、探测能力,在其可能的活动空域上空,设置阻塞气球、伞系钢缆,抛射空中雷弹,堵塞无人机航路或通过飞机布设雷障和火箭抛射地雷、发烟罐、钢球弹等,给微型无人机布设空中陷阱。在被保护目标的上空、敌无人机预先航路上抛射防御气球,遵照无线电遥控的指令,打开备用气瓶,氢气自动进入气球,使气球迅速上升到敌无人机飞行高度。几个气球为一组,彼此间隔适当,便能筑起一道空中的屏障,一旦敌微型无人机进入了这个区域,无疑就像进入了一个预设的陷阱一般。五角大楼的新兴技术研究部门完成了一种反无人机系统的测试工作,这种系统可以将一连串的飘带射向飞行中的微型无人机,从而让其坠落。 

3.无人机反无人机。美国国防部高级研究计划局正在寻求通过各军种的采购计划将一项反无人机技术转移到名为“机动部队防护”的项目中,旨在利用小型无人机抵御无人机对军事基地或对车队的入侵。该系统利用X波段雷达进行探测,能够自动检测和识别潜在的威胁,然后发射多种不同的小型无人机,包括多旋翼无人机和固定翼无人机,采取发射飘带拦截方法,从而破坏敌方微型无人机的飞行状态。前不久,美空军成功进行无人机发射小型无人机试验,XQ-58A“女武神”无人机使用弹舱中安装的“通用发射管”将ALTIUS-600小微型无人机发射出去。此外,有报道说XQ-58A“女武神”无人机也可发射AGM-176“狮鹫”空地导弹、GBU-44“蝰蛇打击”小型制导炸弹和GBU-69/B小型滑翔弹药。除美空军外,美陆军方面也在验证使用MQ-1C无人机发射ALTIUS-600小微型无人机。既然无人机能发射无人机,那么无人机能不能猎杀无人机?俄罗斯专家研发出全世界第一种对付无人机的“空中地雷”。其主件是“柳叶刀”自杀攻击式无人机(又称“巡飞弹”):它的速度是敌方无人机的两倍,能轻松击中敌机。报道称,“柳叶刀”能以每小时300公里的俯冲速度飞行,可以在空中停留几十个小时,从而成为“空中地雷”。从2020年起,俄军特种部队使用了几十架“柳叶刀”-3无人机来打击叙利亚境内的国际恐怖分子,另一款自杀式无人机“立方体”从2019年起就开始在叙利亚使用。报道称,“立方体”巡飞弹可携带大约3公斤炸药,续航时间30分钟,巡航时速80-130公里。

4.用简易编织网活捉无人机。俄军研制一种绰号为“飞网”的反无人机装备,由简易编织网和小型无人机组成。在使用时,俄军无人机将编织网悬挂于机体下方,与已被俄军侦测到的敌方无人机相向而行,用编织网在空中截停并“捕捉”敌无人机,从而达到拦截效果。该系统成本低廉,组装难度低,却在拦截小型无人机的行动中可产生奇效。

5.干扰通信链路。通信链路是无人机系统操纵的主要途径,也是无人机的薄弱环节,因此无人机系统对电磁波干扰非常敏感,一旦受到干扰,就会导致产生错误的控制指令,致使其无法执行任务,甚至可能失控坠机。美军RQ-170“哨兵”无人机被伊朗捕获,其可能是在伊军装备的俄制电子战系统干扰下被“迫降”的。俄罗斯曾向伊朗提供的一批新型电子战设备,是由电子压制设备和被动侦察设备构成,主要用于侦察机载雷达和“空对地”武器上制导雷达设备产生的电磁辐射。此外,该系统却有能力侵入对无人机实施控制的无线通信线路,从而干扰对此类装备的远程控制。针对目前无人机还未完全达到自主飞行能力,多数还需要通过地面控制站进行无线电传输、实时遥控和获取战场信息的特点,可利用火箭发射可控定向干扰的空中雷群、金属丝、箔条等,对无人机实施电子干扰;发射红外诱饵弹,并使弹体爆炸后红外诱饵的分布呈现出防护目标的红外辐射特征,欺骗无人机机载的红外成像制导系统,使其侦察监视假目标。 

    6. 无人机机载定向能系统拦截。美陆军在一次试验中使用BLOCK 3型无人机机载定向能系统如高功率微波,首次实现空对空非动能拦截10 架尺寸、复杂性、机动性和航程各不相同的无人机。BLOCK 3型是一种小型管发射无人机,能够从大型飞机甚至无人潜航器和无人水面艇上发射。虽然陆军将BLOCK 3型用于反无人机作战,但最初该型无人机主要是作为巡飞弹、自杀性无人机或低成本巡航导弹。虽然此次试验仅适用一架BLOCK 3型无人机进行反无人机蜂群作战,但BLOCK 1、2型已经在蜂群操作中进行了试验,这就意味着Block 3将能以蜂群形式遂行反无人机蜂群作战。

 

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