21世紀軍事作戰(zhàn)的矛與盾之爭：淺談無人機與反無人機技術(shù)的發(fā)展

21世紀軍事作戰(zhàn)的鉆盾之爭:淺談無人機與反無人機技術(shù)的發(fā)展

目錄

目錄..................................................................................1

編者按................................................................................2

1.無人機發(fā)展的現(xiàn)狀以及趨勢.........................................................2

1.1.機器學習和人工智能將占據(jù)更高地位.............................................3

1.2.數(shù)據(jù)分析將會在無人機著陸之前完成.............................................3

1.3.無人機將進入一個新的自動化時代...............................................3

2.反無人機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................................3

2.1.奪取對無人機的控制...........................................................4

2.2.通過干擾影響無人機的正常工作.................................................4

2.3.直接將無人機進行摧毀.........................................................5

3.反無人機技術(shù)發(fā)展分析.............................................................5

3.1.系統(tǒng)搭載方式.................................................................5

32反無人機傳感器能力的提升.....................................................6

3.3.軍事領(lǐng)域反無人機技術(shù)的發(fā)展...................................................6

3.3.1.傳感器融合.............................................................6

3.4.人工智能技術(shù).................................................................7

3.5.高空長航時技術(shù)...............................................................7

3.6.小結(jié).........................................................................7

4.反無人機技術(shù)新世界...............................................................8

4.1.前述.........................................................................8

4.2.沒有完美的解決方案..........................................................11

4.3.《反無人機系統(tǒng)》報告........................................................11

4.3.1.有時無人機技術(shù)發(fā)展速度是如此之快，以至于反無人機系統(tǒng)無法跟上..........12

4.3.2.軍事挑戰(zhàn)..............................................................13

4.3.3.人工智能的作用........................................................14

4.3.4.網(wǎng)絡安全..............................................................15

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5.反無人機技術(shù)的發(fā)展趨勢.................................................................28

5.1.能耗、功率持續(xù)增大...............................................................28

5.2.工作持續(xù)時間增長.................................................................28

5.3.多傳感器融合、智能化、一體化....................................................28

5.4.技術(shù)手段向多樣化邁進.............................................................29

5.5.防御體系逐漸向多手段、多層次發(fā)展................................................29

編者按

縱觀21世紀的幾場局部戰(zhàn)爭，無人機的身影既貫穿于作戰(zhàn)的全過程,又滲透于戰(zhàn)爭的各個領(lǐng)域。

當前，無人機的作戰(zhàn)功能正向隱身突防、通信中繼、空中格斗等方面擴展，并逐漸成為空襲作戰(zhàn)發(fā)展

的新方向。針對日趨嚴峻的無人機威脅，反無人機技術(shù)及其在各型武器裝備上的應用也正隨著無人機

的發(fā)展而逐漸成熟?，F(xiàn)如今，無人機與其“克星”反無人機系統(tǒng)之間的對抗呈螺旋式上升，正在演繹

著一個全新的矛與盾故事。

1.無人機發(fā)展的現(xiàn)狀以及趨勢

無人機可完成情報偵察、中繼通信、電子對抗、制空、精確打擊等多種任務，并呈現(xiàn)出搭載平臺

多元化、作戰(zhàn)空間擴大化以及重型化和大型化等發(fā)展趨勢。

據(jù)俄《消息報》近日報道，截至2016年底，俄無人機數(shù)量已達到1980架。據(jù)估計，俄軍現(xiàn)在的

無人機數(shù)量已經(jīng)遠遠超過2000架。目前，俄陸軍已組建了營屬和旅屬無人機連。俄國防部還決定在

海軍組建無人機團。止匕外，俄羅斯還特別注重重型無人機的機型研制。2019年7月，俄羅斯國防工

業(yè)集團在莫斯科航展上展示了其研發(fā)的“獵戶座”無人機，這是俄羅斯重型無人機的首次亮相。

圖1俄羅斯“獵戶座”無人機

而美國海軍也已于2019年4月將首個無人機控制中心安裝到航空母艦上。此控制中心將主要用

于操控MQ-25無人機。整個裝配計劃將在2022年全部完成，屆時所有正在建造的航空母艦都將具備

操控艦載無人機的能力。

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不難看出，在迅猛襲來的科技浪潮下，無人機的發(fā)展或?qū)㈦S著作戰(zhàn)樣式的不斷豐富而呈現(xiàn)出以下

幾點趨勢：

1.1.機器學習和人工智能將占據(jù)更高地位

以無人機為代表的智能機器戰(zhàn)爭或?qū)⑼耆淖儌鹘y(tǒng)機器戰(zhàn)爭的形式。在智能機器戰(zhàn)爭中，交戰(zhàn)雙

方打的是智能，拼的是信息。例如，在美國空軍研究實驗室開展的無人機模擬對抗試驗中，裝備了人

工智能的無人機多次輕松擊敗人類飛行員；在與智能無人機的超視距導彈對抗模擬試驗中，智能無人

機似乎能察覺人的意圖，不僅能立即對導彈飛行和作戰(zhàn)部署中的態(tài)勢變化做出反應，還可根據(jù)作戰(zhàn)需

要在防守與進攻之間快速切換。

1.2.數(shù)據(jù)分析將會在無人機著陸之前完成

實現(xiàn)現(xiàn)場態(tài)勢感知的途徑在于利用無人機及其他傳感器收集數(shù)據(jù)、圖像與視頻，但這些并非工作

的全部內(nèi)容。除了獲取信息外，無人機還需要面對由此帶來的數(shù)據(jù)分析挑戰(zhàn)。即無人機如果能夠在著

陸之前便自主完成數(shù)據(jù)分析，所帶來的效益是巨大的。有鑒于此，未來無人機的發(fā)展將可能日趨契合

這一需求而不斷進化。

1.3.無人機將進入一個新的自動化時代

隨著越來越多的大型公司采用無人機來工作，他們將轉(zhuǎn)向自動化工作流程，尤其是在數(shù)據(jù)傳輸、

分析和自適應飛行計劃方面。

以英國的雷神無人機(BAESystemsTaranis)為例，它引入了全自動模式，只要預先設(shè)定任務，無人

機在大部分時間下都不需要人類遙控操作，自動起降、自動導航，進行偵察任務。

而最新的軍用無人機研發(fā)計劃，則將已經(jīng)進入“神經(jīng)元”時代，“神經(jīng)元”無人機(nEUROn)概念，

把無人機的“無人”二字，推到更高的高峰。它是一種可以無須任何指令，由人工智能獨立完成飛行

任務，同時能在復雜飛行環(huán)境中進行自我校正的先進無人機。

圖2“神經(jīng)元”無人機

不難看出，未來“遙控飛機”式的軍用無人機，開始有被全新的自動化無人機取代的趨勢。

2.反無人機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

反無人機技術(shù)是戰(zhàn)場反無人機作戰(zhàn)任務需求牽引下的必然產(chǎn)物，構(gòu)建反無人機技術(shù)體系也是反無

人機武器裝備體系發(fā)展的必然要求。當前，國內(nèi)外都積極展開了對用于反無人機作戰(zhàn)的探測跟蹤和預

警、直接利用火力對無人機實施硬毀傷、采用干擾技術(shù)對無人機實施軟毀傷等的武器裝備的相關(guān)研究。

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這些關(guān)于反無人機作戰(zhàn)的理論和技術(shù)研究雖然還比較零散，不成體系，但卻從理論上和技術(shù)上，為開

辟與拓展反無人機專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，進而較快地形成反無人機技術(shù)體系打下了良好的基礎(chǔ)。

2.1.奪取對無人機的控制

隨著美軍將網(wǎng)絡空間、電磁空間分列為繼陸?？仗熘獾牡谖寰S、第六維作戰(zhàn)空間，網(wǎng)絡-電磁

武器日益受到重視，特別是在反無人機、反戰(zhàn)斗機器人領(lǐng)域，作戰(zhàn)運用隱蔽高效、技術(shù)研發(fā)成本低廉，

可干擾、“擊落”，甚至“捕獲”無人機。

這方面目前通用的技術(shù)是通過無線電控制。伴隨著消費級無人機在美國的普及，美國政府不得不

采取一些強硬手段，來保障低空領(lǐng)域安全，例如采用一個接收器來追蹤并確定無人機方位，并使用足

夠強大的電子信號來奪取無線電控制。而為了避免這種情況的發(fā)生，美國政府希望借助阻截無人機使

用的傳輸代碼，進而控制這臺無人機，而將其引導返航，回歸到操作者手中。

圖3消費級四軸無人機

其他的手段固然也存在，造就這些手段的是萬能的“黑客”，他們通過無人機內(nèi)置的Wi-Fi網(wǎng)絡

和開放的遠程端口，向無人機的實時操作系統(tǒng)發(fā)起攻擊。通過Wi-Fi網(wǎng)絡，攻擊者可以斷開無人機擁

有者的FreeFlight控制應用并使之與自己配對，然后獲得完整的控制權(quán)限。甚至，黑客們還能通過連

接目標無人機，獲得訪問控制器的root權(quán)限，從而達到在相關(guān)空域?qū)?zhí)行任務的無人機“一鍵拿下”

的戰(zhàn)術(shù)目的。

2.2.通過干擾影響無人機的正常工作

聲波干擾是現(xiàn)今發(fā)展較快的一種技術(shù)。韓國先進科學技術(shù)研究院(KAIST)的研究人員對無人機中的

關(guān)鍵組件陀螺儀進行了共振測試，發(fā)現(xiàn)可利用聲波使陀螺儀發(fā)生共振，輸出錯誤信息，從而導致無人

機墜落。KAIST的電子工程教授金龍大表示，無人機中的陀螺儀的功能是提供機體傾斜、旋轉(zhuǎn)及方向

角度等信息，以保持機體平衡。金龍大的試驗表明，利用外部聲波使無人機的陀螺儀發(fā)生共振，從而

擾亂無人機的平穩(wěn)飛行，在技術(shù)上是可行的。

第二種方法就是電子干擾(俗稱“導航誘騙”)，它使無人機無法獲得足夠精確的自身坐標數(shù)據(jù)，

導致無人機只能依靠基于陀螺儀的慣性導航系統(tǒng)，無法獲得足夠精確的自身坐標數(shù)據(jù)。如果沒有精確

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的地形連測，借助于照相機和攝像機獲得的情報將沒有任何價值，此時的無人機頂多是一臺會飛的相

機，無論是從軍事角度，還是從民用的測繪角度而言，都意味著損失。

2.3.直接將無人機進行摧毀

美國SnakeRiver公司專門針對那些受到無人機侵犯的人群，開發(fā)了一種特殊的反無人機專用子彈。

他們宣稱，用戶可通過他們的設(shè)備輕松擊落無人機。但這項技術(shù)依舊存在限制，發(fā)明該產(chǎn)品的

SnakeRiver公司特地表示，將侵犯民眾私人空域的無人機擊落的做法的合法性這一問題還值得商榷。

其次是激光炮。除具備直接燒灼毀傷外，激光炮還具備遠距離“致盲”能力：用低功率激光束持

續(xù)照射無人機航電系統(tǒng)，令其過熱失控，跟蹤照射機載光電偵察系統(tǒng)，令其過載失效。同時，激光武

器還可與其他武器混合使用，組合成威力倍增的“光、磁、彈”一體化武器系統(tǒng)。

再者是攜帶空空導彈的殲擊機。近期，俄羅斯“伊斯托克”公司展示了一款空地一體化的反無人

機作戰(zhàn)裝備。其地面裝備為反無人機偵察指控車，性能與作用類似RU12M7型車,負責對空雷達掃描，

發(fā)現(xiàn)目標后，引導戰(zhàn)機至作戰(zhàn)空域?？罩蟹礋o人機平臺為蘇-30戰(zhàn)斗機，在機頭前部加裝有偵察雷達。

該雷達的核心部件為“伊斯托克”公司生產(chǎn)的小型多注行波管和多功能超高頻模塊，可對地面?zhèn)刹熘?/p>

揮車所指定的空域?qū)嵤├走_掃描和無線電偵察，之后將目標區(qū)的弱信號放大，從中識別出無人機信號，

并在雷達屏幕上顯示出無人機的位置和坐標，最后由飛機發(fā)射導彈擊毀無人機。

3.反無人機技術(shù)發(fā)展分析

無人機已成為美國軍事任務和行動中不可或缺的一部分，并且已實現(xiàn)商用化。隨著普及程度越來

越高，恐怖分子、犯罪分子、狂熱分子等利用無人機制造了嚴重威脅。這使得反無人機技術(shù)和系統(tǒng)成

為軍方、國土安全部、主要執(zhí)法機構(gòu)及生產(chǎn)無人機的承包商的首要優(yōu)先事項。

反無人機技術(shù)分為兩個主要領(lǐng)域：探測與跟蹤系統(tǒng)以及遮斷。前者包括雷達、無線電射頻、光電、

聲學和復合傳感器。遮斷包括干擾射頻和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS,包括GPS和GLONASS）、欺騙、

激光、捕捉目標的實體阻攔網(wǎng)、投射物、電磁脈沖、水炮、“自殺”無人機以及這些手段的組合。

3.1.系統(tǒng)搭載方式

反無人機系統(tǒng)可以是地基、空基甚至是手持式的。如今市場上絕大多數(shù)系統(tǒng)被設(shè)計為僅用于探測

或遮斷，地基系統(tǒng)占多數(shù)。例如，正由多家公司聯(lián)合開發(fā)的一種高速機動戰(zhàn)場反無人機系統(tǒng)一一遠征

機動空中防御一體化系統(tǒng)（X-MADIS）。該系統(tǒng)能夠以每小時30英里的速度穿越崎嶇地形，同時遠距

離探測、識別并擊退無人機。其研制公司表示，該反無人機系統(tǒng)、雷達和光電/紅外設(shè)備被集成在一

輛商用越野車上，可探測、定位、識別、跟蹤、利用并擊退威脅機場、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或進入禁飛區(qū)的

有敵意無人機。

反無人機任務高度依賴先進傳感器、長航時平臺、用以提供警戒空域圖像的數(shù)據(jù)融合以及用以整

理并分析傳入數(shù)據(jù)的人工智能。這一過程遠比將原始無人機傳感器數(shù)據(jù)傳至人類操作員更具效用。

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3.2.反無人機傳感器能力的提升

傳感器在敏感度、作用范圍和降低尺寸和功率需求方面也進展迅速。結(jié)合高速無線聯(lián)網(wǎng)、機載數(shù)

據(jù)融合及人工智能，傳感器顯著提升了反無人機系統(tǒng)的能力。

反無人機的任務圍繞著多種傳感器進行架構(gòu)設(shè)計，通過跟蹤空域內(nèi)所有移動物體，以最佳方式呈

現(xiàn)空域情況并實現(xiàn)最低的誤報警率。但大型鳥類和小型無人機在雷達上可能看上去相同，因此需要查

找通信鏈路，同時使用能掃視空域的照相機更好地進行查看。

如今，操作員需要對顯示屏上的圖像進行評估，確定無人機攜帶的可能是何種載荷。目前，研究

人員正在就自動圖像查找開展工作，從而使操作員無需參與分辨鳥類和無人機的工作。當前工作的重

點是消解低空空域沖突和安全空域集成，從而實現(xiàn)超視距飛行，并使用傳感器繪制空域態(tài)勢的精確

3D圖像。這一數(shù)據(jù)還可用于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施周邊的安保應用。

3.3.軍事領(lǐng)域反無人機技術(shù)的發(fā)展

軍事目的的反無人機技術(shù)更為復雜。這些軍事項目包括消滅執(zhí)行情報、監(jiān)視與偵察任務的無人機

和阻止對部隊發(fā)起攻擊或破壞關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的獵-殲無人機等。

在2017年的“機動火力一體化試驗”期間，陸軍對一套反無人機防御系統(tǒng)進行了測試。該系統(tǒng)

包括兩臺背靠背安裝的180度雷達和一臺照相機，前者可提供360度實時覆蓋，后者用于確認目標身

份。一旦無人機被確認為具有敵意，操作員可對其進行摧毀，或干擾其通信，使其返回出發(fā)地或是墜

毀。

雷聲公司開發(fā)的多頻譜瞄準系統(tǒng)（MTS）結(jié)合光學與紅外傳感器，用以捕獲和跟蹤空中目標并引

導激光光束

軍方也在對商用開發(fā)技術(shù)進行改造和改進，以應對威脅。在商用領(lǐng)域，那些針對軍事用途得到強

化的技術(shù)正得到更廣泛的運用。商用界一直在推動傳感器成本的降低，這些傳感器的體積也在不斷變

小，從而使得現(xiàn)有無人機上能安裝更多的傳感器。

3.3.1.傳感器融合

傳感器融合是針對多模雷達和照相機圖像開展的其中一項工作。

2017年10月，美陸軍與LeonardoDRS公司簽訂了機動低空慢速無人機一體化防御系統(tǒng)（MLIDS）

生產(chǎn)合同，以滿足其對抗用作機載簡易爆炸物的小型低價無人機（如商用四軸旋翼機）的需要。今年

7月，陸軍宣布授予該公司一份價值1300萬美元的合同，用以繼續(xù)開展MUDS的工程設(shè)計與測試。

MUDS安裝于兩輛防地雷反伏擊全地形車上。其中一輛攜帶DRS監(jiān)視與戰(zhàn)場偵察設(shè)備（光電/紅

外傳感器），另一輛是Leonardo公司和Moog公司開發(fā)的可重新配置的一體化武器平臺，能夠發(fā)射

多種動能武器和一架小型無人機。

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3.3.1.1.意大利萊昂納多DRS公司為美國海軍開發(fā)分布孔徑紅外對抗系統(tǒng)

LeonardoDRS公司開發(fā)的MLIDS系統(tǒng)

據(jù)萊昂納多DRS公司官網(wǎng)2020年7月20日報道，美國海軍航空系統(tǒng)司令部授予意大利萊昂納

多DRS公司一份價值1.2億美元的合同，為AN/AAQ-45(V)分布孔徑紅外對抗(DAIRCM)系統(tǒng)提供

工程設(shè)計和測試硬件。

該系統(tǒng)是一種先進的機載防護系統(tǒng)，可為機組人員提供導彈探測、敵方火力指示和態(tài)勢感知能力，

并能跟蹤和干擾來襲導彈威脅。該系統(tǒng)采用開放式和可擴展架構(gòu)，允許針對各種類型/型號/系列的飛

機進行優(yōu)化，具有尺寸小、重量輕和功率低的特點，適用于美國陸、海、空三軍一系列旋翼和傾轉(zhuǎn)旋

翼飛機。

根據(jù)合同，萊昂納多DRS公司將進行非經(jīng)常性的工程工作，以設(shè)計、開發(fā)、集成和測試工程開

發(fā)模型以及用于政府測試的武器可更換組件的典型模型，從而改進DAIRCM系統(tǒng)的功能，應對日趨嚴

重和未來新興的威脅。預計合同工作將于2024年完成。

軍用反無人機系統(tǒng)依靠的是光電/紅外、射頻掃描器、雷達、照相機、干擾器和跟蹤軟件等多層

探測技術(shù)，它們還采用從槍炮和火箭彈到激光與電子戰(zhàn)等各種殺傷能力。

3.4.人工智能技術(shù)

人工智能對于軍用反無人機技術(shù)的未來而言尤為重要。關(guān)鍵在于如何對視頻進行實時處理，并在

復雜電磁環(huán)境下做出有效的判斷，從而使得指揮官能迅速做出決策。

為了使用人工智能對目標類型進行識別，需要使用大樣本數(shù)據(jù)進行多輪訓練。首先從理解開始，

分辨出鳥類、氣球和無人機；然后是預測，從不同幀之間獲取信息，將時間信息進行關(guān)聯(lián)，從而得出

結(jié)論。

3.5.高空長航時技術(shù)

另一項革命性技術(shù)是低成本高空長航時(HALE)。在執(zhí)行ISR任務時，HALE無人機可滯空更長

時間并提供更廣的覆蓋范圍，使得軍方和國土安全用戶有更多機會探測并識別有敵意的無人機，實時

回傳信息，從而能夠運用相應的反無人機措施。這些措施包括從槍炮、火箭彈到非動能的電子信號，

以干擾、欺騙、摧毀或接管目標無人機的導航和控制系統(tǒng)。例如，正在研究中的一種方案將使無人機

返回發(fā)射地點，使得當局能夠找到敵方地面控制站和人員的位置并采取相應行動。

3.6.小結(jié)

盡管反無人機技術(shù)采取了多種手段，但各種手段都具有一定局限性，沒有任何一種方案可以做到

萬無一失。許多具備經(jīng)濟可承受性的光電傳感器僅限于日間使用，且目標須在視線范圍內(nèi)。射頻和聲

學傳感器使用已知聲音和頻率的數(shù)據(jù)庫進行無人機探測，但新平臺的快速開發(fā)使得這些庫無法完全更

新。傳感器的敏感度同樣是個問題：過于敏感和降低敏感度都會導致錯誤結(jié)果。

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運用來自數(shù)種傳感器的混合數(shù)據(jù)的反無人機系統(tǒng)，還必須能夠?qū)戏ǖ暮蛿骋獾摹⒚擞训暮蛿撤?/p>

的無人機做出區(qū)分，目前沒有一種已知系統(tǒng)能夠做到這一點，這時人類操作員就必須介入。各種遮斷

方法還都存在從被電子戰(zhàn)對抗措施阻止到誤傷平民或友軍部隊等潛在的不利結(jié)果。

反無人機市場還需要不斷應對無人機技術(shù)的新進展。隨著無人機系統(tǒng)市場的擴張，反無人機系統(tǒng)

需要具備足夠的靈活度，以探測并消滅類型逐漸增多的目標。

4.反無人機技術(shù)新世界

4.1.前述

筒子們，如果稍微留意一下，你會發(fā)現(xiàn)，僅僅在一個多世紀以前，無人機（UAV）在很大程度上

只是滿足發(fā)燒友、極客的一種好奇心，在軍事行動中幾乎沒有提供任何支持。但隨著1991年的舉世

矚目的第一次海灣戰(zhàn)爭，形勢開始改變，米帝在這次戰(zhàn)爭中成功使用了“先鋒”（Pioneer）無人機。

按照今天的眼光來看，它是一種原始且僅能有限使用的監(jiān)視飛機。所以在當時，防御無人機的需求甚

至很少被考慮。

圖4RQ-2“先鋒”無人機由美國AAI公司和以色列飛機工業(yè)公司聯(lián)合開發(fā)

很快，在十年后的第二次海灣戰(zhàn)爭（2003年）中，無人機已經(jīng)進入了它們自己的發(fā)展軌道。發(fā)

展至今，它們是米帝軍事任務和行動的重要組成部分，并衍生至全球范圍，幾乎每個使用它的軍事、

執(zhí)法機構(gòu)都對其性能提出了很高的要求。同時，與大多數(shù)重要的軍事裝備不同，無人機已經(jīng)開始商業(yè)

化，從石油公司到牧場主、新聞媒體、環(huán)保主義者、林業(yè)服務以及魚類和野生動物觀察員，每個人都

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在尋求無人機商業(yè)化。從消極的角度觀察，我們會發(fā)現(xiàn)，不法力量也在無人機應用中推波助瀾。無人

機已經(jīng)早販毒集團的裝備采購清單上，不法使用者從販毒者到人口走私者，再到企業(yè)間諜。

圖5五花八門的無人機

隨著無人機在這么多不同的用戶群體中越來越受歡迎，它們的價格已經(jīng)越來越親民，獲得的門檻

越來越低。國家在傳感器和武器有效載荷方面的發(fā)展成果也已經(jīng)轉(zhuǎn)移到這些用戶群體中，這些技術(shù)不

是那么復雜，但在搭配適當武器的情況下，卻可以產(chǎn)生大規(guī)模致命的效果。無人機現(xiàn)在被認為是恐怖

分子、罪犯、狂熱分子以及其他危險人員從未擁有過的多功能、隱秘且廉價機載武器，這構(gòu)成的世界

范圍內(nèi)安全防御的極大威脅。

圖6攜帶高爆炸藥的四旋翼商用無人機

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這使得反無人機（C-UAV）技術(shù)和系統(tǒng)成為軍隊、國土安全部、主要執(zhí)法機構(gòu)以及生產(chǎn)它們的承

包商的發(fā)展首選并嚴守其秘密研發(fā)狀況。為了保持與威脅用戶相比的時間和技術(shù)優(yōu)勢，這些團體基本

上已停止發(fā)表有關(guān)C-UAV的公開聲明（盡管我們還會零零散散的看到某些商業(yè)公司的吹爆，但也僅

是對之前曝光型號的炒冷飯）。

X：從心推送的防務菌

圖7世界各地反無人機案例

概覽一下，我們會發(fā)現(xiàn)C-UAV的新世界里分為兩個主要領(lǐng)域：首先是檢測與跟蹤系統(tǒng)，然后就

是阻截。前者包括雷達、射頻（RF）、電光（E0）、紅外（IR）、聲學和組合傳感器。后者包括射頻

（RF）和GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，包括GPS和GLONASS）干擾、欺騙、激光、物理網(wǎng)絡纏繞目標、

射彈、電磁脈沖（EMP）、水槍、“自殺”無人機，以及以上這些手段的組合。

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圖8林林總總的反無人機手段

下面讓我們來具體梳理下:

4.2.沒有完美的解決方案

必須承認現(xiàn)實，反無人機的世界里沒有完美的探測方法。許多經(jīng)濟實惠的電光傳感器僅限于日光

操作和目標的直接視線，這對于紅外（IR）和許多射頻（RF）系統(tǒng)也是如此。射頻和聲學傳感器使用

已知聲音和頻率的數(shù)據(jù)庫來探測無人機，但新無人平臺的快速發(fā)展使得這些數(shù)據(jù)庫無法完全更新。傳

感器的靈敏度也是一個問題：過于敏感會產(chǎn)生許多誤報，而靈敏度降低會導致漏報。

使用來自多個傳感器組合數(shù)據(jù)的C-UAV系統(tǒng)也必須能夠區(qū)分合法和惡意無人機（敵我識別），

很遺憾，這是目前任何已知的C-UAV系統(tǒng)都無法做到的。這時就需要人類操作員進行必要的干預，

這通常是一個分秒必爭的評估。另一方面，攔截方法也有其潛在的負面結(jié)果，電子戰(zhàn)對抗措施很容易

波及平民或友軍。

幾十年前，在開發(fā)無人機方面發(fā)生了一系列變化。現(xiàn)在，同樣的進展正在反無人機領(lǐng)域發(fā)生。

“復雜有效問題的關(guān)鍵是，無人機技術(shù)本身并不是停滯不前的”，在2018年2月份，美國紐約

州巴德學院無人機研究中心發(fā)布了一份《反無人機系統(tǒng)》報告稱，“因此，C-UAS市場必須不斷應對

無人機技術(shù)的新進展。隨著無人機系統(tǒng)市場的擴大，反無人機系統(tǒng)需要足夠靈活，以探測和攔截越來

越多的目標一一從能夠承載重型有效載荷的大型無人機到可能僅為幾克重的低空飛行微型無人機?！?/p>

4.3.《反無人機系統(tǒng)》報告

道高一尺，魔高一丈。有時無人機技術(shù)發(fā)展速度是如此之快，以至于反無人機系統(tǒng)無法跟上。

“C-UAS技術(shù)的擴散可能加速技術(shù)的發(fā)展，但也會使C-UAS系統(tǒng)無效，特別是在軍事環(huán)境中，”《反

無人機系統(tǒng)》報告提到了這個有趣的趨勢，“無人機可能被編程為以難以探測的模式運行，或者可能

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修改轉(zhuǎn)子以抑制無人機的發(fā)動機噪音，從而避開聲學探測；無人機的外形設(shè)計可能會降低其雷達特征；

反激光系統(tǒng)可以保護無人機免受定向能量攻擊；甚至敵對武裝可能會尋求部署無人機群，這從C-UAS

的角度提出了一系列棘手的技術(shù)挑戰(zhàn)?！?/p>

4.3.1.有時無人機技術(shù)發(fā)展速度是如此之快，以至于反無人機系統(tǒng)無法跟上

4.3.1.1.多樣化的部署方式

C-UAV系統(tǒng)可以部署于地面或空中，甚至是手持式的。當今市場上的大多數(shù)系統(tǒng)是基于探測或攔

截設(shè)計的，而絕大多數(shù)系統(tǒng)是基于地面的，盡管少數(shù)包括了空中和地面部件。

4.3.1.2.目前的絕大多數(shù)反無人機系統(tǒng)是基于地面的

2018年10月份，美國聯(lián)邦調(diào)查局局長ChristopherWray在參議院國土安全和政府事務委員會聽

證會上關(guān)于恐怖分子和犯罪組織無人機“不斷升級的威脅”的評論中可以看到有關(guān)反無人機技術(shù)和任

務信息重新分類的一個推動力?！半m然到目前為止，美國還沒有出現(xiàn)恐怖分子成功惡意使用無人機的

案例，但恐怖組織可以輕易地將其使用武裝無人機的戰(zhàn)場經(jīng)驗輸出到?jīng)_突地區(qū)之外?！彼跁孀C詞

中告訴議員，“據(jù)聯(lián)邦調(diào)查局評估，鑒于這些無人機的零售易獲得性，購買過程中缺乏經(jīng)過驗證的身

份識別要求，簡單易用加上在海外的先前使用經(jīng)驗，UAS將很可能被用于在美國針對弱勢目標的攻擊，

例如大規(guī)模集會?！?/p>

雖然這些敵對團體可以使用的無人機比美國最先進的軍事平臺落后幾代。但它們的有效載荷能力、

導航以及航程足以用于走私毒品、探查人口販運路線，甚至攻擊關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或大型公共集會，如體

育賽事或音樂會。

4.3.1.3.商用無人機的易獲得性使得其進入門檻極低

隨著商用無人機的開發(fā)升級頻率提高，以及由外國軍方開發(fā)并進入黑市的那些新技術(shù)，這種無人

機應用的威脅幾乎呈指數(shù)級增長?？植婪肿踊蚍缸锝M織不可能去尋求與美國裝備水平相當?shù)臒o人機，

因為這種平等對他們的“作戰(zhàn)”應用來說不是必需的。

反無人機任務在很大程度上依賴于先進的傳感器、長耐力平臺、數(shù)據(jù)融合以提供被保護空域的視

圖，以及一定形式的人工智能（AI）來分類和分析傳入的數(shù)據(jù)。該過程比將原始無人機傳感器數(shù)據(jù)發(fā)

送給人類操作員更具應用潛力。

C-UAV的部署方式相當靈活，可以是機載、陸基固定或移動式，甚至是?；渴?。例如，由美國

SierraNevada（內(nèi)華達山脈）、AscentVisionTechnologiesLLC和以色列RADA電子工業(yè)有限公司聯(lián)合

開發(fā)的高速移動戰(zhàn)場C-UAV系統(tǒng)一一“遠征移動防空綜合系統(tǒng)"（X-MADIS）。

X-MADIS能夠在以每小時30英里的速度穿越崎嶇地形時進行遠程無人機探測、識別和打擊。根

據(jù)SierraNevada的介紹，C-UAV、雷達和電光/紅外（EO/IR）設(shè)備被集成到商用越野車上，以探測、

定位、識別、跟蹤、利用和打擊威脅機場、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，或進入禁飛區(qū)的無人機。

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4.3.1.4.增強型反無人機傳感器

傳感器在靈敏度、威力范圍以及尺寸縮小和功率要求方面也在快速發(fā)展。通過結(jié)合高速無線網(wǎng)絡、

機載數(shù)據(jù)融合和AI,它們顯著提高了C-UAV系統(tǒng)的功能。

“我們的安保任務是圍繞多個傳感器來提供防護空域的最佳圖像和最低虛警率，尋找在空域中移

動的任何東西，”美國紐約SRC公司GryPon傳感器業(yè)務部的負責人CraigMarcinkowski介紹他們的產(chǎn)

品業(yè)務時表示，“但是一只大鳥和小型無人機在雷達上看起來是一樣的，所以你也要尋找其中的通信

鏈接，你可能會需要一個相機，可以轉(zhuǎn)過來以獲得更好的圖像?！?/p>

4.3.1.5.如何在復雜環(huán)境下識別無人機曾經(jīng)是一個大難題，現(xiàn)在也是

“現(xiàn)在，在某個層面上會有一個操作員，評估系統(tǒng)屏幕上的內(nèi)容，無人機可能攜帶的有效載荷，”

Marcinkowski繼續(xù)介紹，“我們正在研究自動圖像查找，您可以將操作員帶出循環(huán)以識別無人機中的

鳥類。我們專注于消除低空空域和安全空域整合的沖突，實現(xiàn)超視距識別，使用傳感器創(chuàng)建精確的

3D圖像。您還可以將這些數(shù)據(jù)用于關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)周圍的安全應用程序。“

4.3.2.軍事挑戰(zhàn)

反無人機的另一面更為復雜一一用于對抗敵方無人機的軍事計劃，包括對美國及其盟軍執(zhí)行情報、

監(jiān)視和偵察（ISR）任務的無人機，阻止攻擊此類部隊的獵人殺手無人機或癱瘓重要基礎(chǔ)設(shè)施的無人

機。

目前與美軍作戰(zhàn)的對手是恐怖分子、叛亂分子或準國家組織（即塔利班和ISIS）,其使用的無人

機類似于美國邊境和沿海地區(qū)所常見的無人機。未來的沖突可能會讓美國面臨幾十年來從未見過的東

西一一對等或接近對等的技術(shù)和能力。

4.3.2.1.敵對分子使用的無人機就是常見的商用無人機

2018年7月，雷聲公司先進導彈系統(tǒng)部門副總裁ThomasBussing宣布與美國陸軍簽訂合同，使

用雷聲的小型、消耗性的“郊狼”無人機和KRFS雷達組合以對抗戰(zhàn)場上的敵方無人機。當時他就表

示，“敵對無人機是我們地面部隊當前面臨的最大威脅之一?！?/p>

雷聲公司打造的由小型、消耗性“郊狼”無人機和KRFS雷達組合以對抗戰(zhàn)場上的敵方無人機

其實早在在2017年俄克拉荷馬州FortSill進行的機動火力綜合實驗期間，美國陸軍就已經(jīng)測試了

一種反無人機防御系統(tǒng)（AUDS）。AUDS包括兩個背靠背安裝的180度雷達，可提供360度實時覆蓋

和攝像機確認目標的身份。一旦被確認為敵對無人機，操作員可以將其摧毀或堵塞其通信，從而使無

人機原路返回或墜毀。

4.3.2.2,近期還可以看到AUDS反無人機系統(tǒng)的信息披露

對此，美國陸軍坦克與汽車研發(fā)與工程司令部（TARDEC）首席機器人專家RobertW.Sadowski

博士表示，軍方也正在調(diào)整和改進商業(yè)化發(fā)展路徑以應對這一無人機威脅?！吧虡I(yè)化更多地利用了已

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經(jīng)為軍事應用而加強的技術(shù)，”他介紹，“它們運行的溫度范圍相對寬泛，因此必須加固。商業(yè)界一

直在降低傳感器的成本，這些傳感器也越來越小，可以在現(xiàn)有的無人機上安裝更多的傳感器。

雷聲公司的多光譜瞄準系統(tǒng)（MTS）結(jié)合光學和紅外傳感器來獲取、跟蹤空中目標并引導它發(fā)射

的激光束。對于C-UAV,MTS被改裝為跟蹤1級無人機（20磅以下）和2級無人機（20至55磅），

這是恐怖分子和叛亂分子最常使用的無人機。

4.3.2.3,傳感器融合

“傳感器融合是另一個在多模態(tài)雷達和攝像機圖像上進行大量工作的領(lǐng)域，”談到反無人機系統(tǒng)

的傳感器時，Sadowski表示，“另一個部分，自動行業(yè)帶來了低成本和低功耗的高計算能力。十年前

你可能需要一臺超級計算機，如今游戲行業(yè)已經(jīng)幫助降低了高性能計算的成本和尺寸。"

傳感器融合是另一個在多模態(tài)雷達和攝像機圖像上進行大量工作的領(lǐng)域

2018年7月，美國陸軍宣布向LeonardoDRS授予1300萬美元的合同用于繼續(xù)設(shè)計和測試移動低

慢速無人機綜合防御系統(tǒng)（MLIDS）。更早在2017年10月，該公司就獲得了一份價值4300萬美元

的生產(chǎn)合同，用于制造未公開數(shù)量的MLIDS,以滿足陸軍對抗廉價小型無人機的需求，例如-作為空

中簡易爆炸裝置（IED）運行的商用四軸飛行器。

LeonardoDRS開發(fā)的移動低慢速無人機綜合防御系統(tǒng)（MLIDS）

MLIDS安裝在兩輛防雷、防伏擊保護的全地形車（M-ATV）上，其中一輛裝有DRS高架桅桿監(jiān)控

和戰(zhàn)場偵察設(shè)備（EO/IR傳感器），另一輛裝有由Leonardo和Moog（都是全球軍工百強哦）開發(fā)可

重構(gòu)的綜合武器平臺（RlwP）,能夠發(fā)射一系列動能武器和一架小型無人機。

據(jù)DRSLandSystems公司副總裁兼總經(jīng)理AaronHankins介紹，“無人機正在成為對前沿部署士

兵越來越危險的威脅，我們很自豪能夠支持這一迫切要求，以保護他們免受可能致命的小型無人機的

傷害。”

軍用C-UAV系統(tǒng)依賴于多層探測技術(shù)：光電/紅外（EO/IR）、RF掃描器、雷達、攝像機、干擾

器和跟蹤軟件。此外還可以包括各種毀傷能力，從槍支、火箭到激光和電子戰(zhàn)（EW）手段。

軍用C-UAV系統(tǒng)依賴于多層探測技術(shù)

據(jù)市場分析人士預測，到2019年底，C-UAV的全球軍事市場將從目前約3億美元一一主要是美

國的研發(fā)、測試和評估（RDT&E）,增長到10億美元左右。而在過去的一年里，商業(yè)市場已經(jīng)增

長了兩倍，從大約3000萬美元到接近1億美元，雖然預計這將受到美國聯(lián)邦航空局對國家空域無人

機飛行規(guī)定的限制，以及缺乏驗證的無人機攻擊一一包括對美國目標的企業(yè)間諜活動。

4.3.3.人工智能的作用

人工智能對軍用反無人機的未來比對邊境保護更重要。

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“關(guān)鍵是如何在復雜的電磁環(huán)境中進行視頻輸入的實時處理并創(chuàng)建有效的感知、合成使得指揮官

可以快速做出決策，”對此，TARDEC的Sadowski表示，“我們?nèi)绾卧趹?zhàn)術(shù)層面進行推理，使機械平

臺成為團隊的一部分？在人機界面和認知負載方面需要做很多工作。這些是現(xiàn)在實驗室中積極追求的

事情，如何進行實時更新、高級態(tài)勢感知以及解決感知和預測問題?！?/p>

.AI在反無人機領(lǐng)域的應用潛力很大

“我們現(xiàn)在正在開展的大部分工作都是更具確定性的系統(tǒng)，”Sadowski介紹，“AI不那么具有

確定性。你必須訓練機器人去做它需要做的事情。這需要大量的相關(guān)數(shù)據(jù)訓練，但在反無人機這個領(lǐng)

域正在發(fā)生一些驚人的事情。從感知開始一一是鳥、氣球還是無人機；然后預測，在框架之間拾取東

西并拼接一個時間信息，從而導致計劃的產(chǎn)生。神經(jīng)網(wǎng)絡尚未能進行預測。使用機器學習或人工智能

可以解決其中一些問題?！?/p>

與任何軍事能力一樣，一方的進步很快就會被另一方的進步所挑戰(zhàn)。商業(yè)、軍事科學家和工程師

幾乎每天都在迅速取得技術(shù)進步，這給無人機和反無人機系統(tǒng)的開發(fā)和部署帶來了額外的壓力。

“AI是一個非常關(guān)鍵的領(lǐng)域。中國正在大力推動AI發(fā)展，這是一個嚴重的問題。美國仍處于領(lǐng)

先地位，但中國已將此作為國家優(yōu)先事項，投入巨大且重點突出，“弗吉尼亞州TAL集團市場研究公

司無人機分析師PhilFinnigan表示?！傲硪豁椄锩约夹g(shù)是低成本的高空長航時無人機（HALE）。例

如，主要由空中客車和AeroVironment兩家公司為民用/商用界開發(fā)的一些無人機系統(tǒng)為低成本的長

期監(jiān)視或通信提供了巨大的潛力。雖然這是由商業(yè)項目驅(qū)動的，但將在很多國防和國土安全上得到應

用?！?/p>

4.3.3.2.空客公司開發(fā)的高空長航時無人機（HALE）

在執(zhí)行ISR任務期間，高空長航時無人機可以在更長的時間內(nèi)提供更廣泛的覆蓋范圍，使軍事和

國土安全用戶更有可能探測和識別敵對無人機并實時發(fā)回信息，以便采用適當?shù)姆礋o人機措施一一包

括從槍支、火箭到非動能電子信號，還包括干擾、欺騙、摧毀或接管目標無人機的導航和控制系統(tǒng)。

例如，正在開展的一種戰(zhàn)術(shù)將使無人機返回其發(fā)射點，使執(zhí)法當局能夠找到并對敵對地面控制站和人

員米取適當行動。

4.3.4.網(wǎng)絡安全

矛盾相成，在長期的裝甲/反裝甲發(fā)展周期中，一些公司已經(jīng)開始研究反C-UAV,例如雷聲公司

的電子裝甲，可以防止無人機被黑客侵入。

4.3.4.1.雷聲公司的電子裝甲可以防止無人機被黑客侵入

在伊拉克、阿富汗和敘利亞戰(zhàn)爭中，無人機已經(jīng)證明了它們的價值。它首先被美國使用，然后是

它的盟友。有意思的是，它們現(xiàn)在也是ISIS和其他非國家組織的通用武器，主要是作為飛行簡易爆炸

裝置。

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雷聲公司還開發(fā)了高功率微波武器以應對無人機威脅

如今，無人機具有各種型號、尺寸和價格，在世界上大多數(shù)國家擁有數(shù)百家制造商。反過來，這

又刺激了過去一兩年中C-UAV制造商和系統(tǒng)的數(shù)量激增以及另一層面采用反C-UAV技術(shù)發(fā)展的開始。

4.3.4.2,在歐洲甚至有訓練猛禽捕獲無人機的手段

目前世界上已宣布或演示反無人機系統(tǒng)的企業(yè)包括：

A：AdvancedBallisticsConcepts>AaroniaAG>Accipter、AdvancedProtectionSystems>AirbusDS

Electronics、AirspaceSystems、AlionScience&Technology>Alien-Vanguard、ApolloShield

B：BAESystems、Batelle>BATS>BlighterSurveillance>Boeing

C：CACLChenegaEurope>CinteKCitadelDefense、CTSTechnology

D：Dedrone、DelftDynamics、Department13lntl.>DeTect>大疆、DroneDefence>DroneShield>

DRS/Moog、DubaiCivilAviationAuthority

G：GeneralDynamics>GroupeAssman>GryphonSensors、GuardFromAbove

H：Hensoldt

I：IACIT

K：Kalashnikov/ZALAAeroGroup>KBRadarDesignBureau

L：L3Technologies、LiteyeSystems>LockheedMartin

M：MalouTech>MBDADeutschland、Meritis>MCTech

N：NorthropGrumman

0：OpenWorksEngineering

P：PrimeConsulting&Technologies

R：Rafael>Raytheon

S：Saab、SanadAcademy、SecurusTechnologies>Sensofusion>SierraNevada>Skysec、SnakeRiver

ShootingProjects、SRC、SystemsDroneShield>SystemsGrok

T：Thales、TheissUAVSolutions

U：UMSAeroGroup

根據(jù)2018年的這份《反無人機系統(tǒng)》報告，全世界有超過30個國家155家公司正在研發(fā)230

多種C-UAV產(chǎn)品。經(jīng)過快一年時間，這三個數(shù)字幾乎肯定都在增長。這些還不包括軍事實驗室，如

美國DARPA、俄羅斯的高級研究項目基金會和中國的中央軍委軍事科學研究指導委員會。

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COUNTER-UASPRODUCTS

ManudhcturcProductNameCountryofOriginDetectionIntErdictionPlatfcnnSource

AaronuAGRFDroneGermanyRFGround-basedLak

NM1-8ADrone

AccipteiCanadaKadarGround-basedLmk

RadarSystem

NMl-KHSxVSecu-

Acc^>terCanadaRadarEO.IRGroimd-basedLmk

rityRadarSystem

AdvancedProtec-Radar,Acoustic.

ctrl*skyPolandGround-basedLmk

Q(HISystemsEO.IR.RF

AdvancedRadar

DroneS^itmeiSpainRadar.EO,IRGround-basedLmk

Technologies

AiibusDSDec-RFJamming.GNSS

fellerGermanyRadarE'O.OtherGround-basedLmk

tromcsHensoldtJamming

CounieiUAVRFJamming.GNSS

AiibusGxrapSEFranceRadar.IR.Groimd-basedLmk

SystemT^mmin.g1

AirspaceSystemsAirspaceUSANetUAVLm久

AlionScienceacd

USASpoofingGround-basedLmk

Technology

Allen-V^nguardANCILECaoadaRFTammmyGround-basedLmk

ALXSystemsSentinelBelgiumEO.IRUAVLmlc

ALXSystemsSpaitiatiiBelgiumRadarUAVGround-Based

AMTECLess

SkynetUSANetShotgunShellsHandheldLmk

LedialSystems

ApoUoShieldCyberBoxIsraelRFGroimd-basedLmk

RFJamming.GNSS

ArtSYS360RS500IsraelRFGround-basedLmk

Jamming

AscentVisioiiCND02UUSAEO.IRGround-basedLmk

AselsanCojpcra-RFJamming.GNSS

IHASAVARTurkeyHandheldm

uonJamming

AsekanCorpora-RFJamming.GNSS

IHTARTurkeyRadar,RFGround-based

ncHiJammingLmk

AveilhntGamekeeper16UUnitedKingdomRadarGround-basedLink

BabcockLDEW<DUSARadar,EO,IRLaser.GatlrngGunGraimd-basedLmk

RFJamming:.GNSS

BATSDioneGuardBelgiumRadar,EO,IRGroimd-basedLink

Jamming

DioneDefenderRFJamming.GNSS

BattelleUSAHandheldLmk

(handheld)Janinmiz