浅析电子战下无人机的新出路

学术   2024-10-24 21:42   山东  

  

 

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来源:光明军事新号 
作者:王明强、王顺康

在俄乌冲突中,无人机已经屡见不鲜,无人机的种类也纷繁多样。与无人机技术同时发展的,还有反无人机技术的不断进步,二者不断对抗创新。在反无人机技术中,对无人机的反制可分为硬杀伤和软杀伤两类手段,硬杀伤手段主要是指物理动能类攻击,如通过高射炮、防空导弹等对无人机进行硬毁伤,软杀伤手段主要包括针对无人机的光、热、声、电等特性研发出来的识别和攻击技术。由于硬杀伤手段在应对无人机特别是无人机蜂群时反应速度较慢且打击成本高,所以各国将研发重点和方向放到以电子干扰为主的软杀伤手段上,以提高反无人机武器的效率和经济性。

为了应对电子战影响,俄军研发出一款新型防干扰无人机,即在无人机上使用光纤电缆进行有线通讯与控制。光纤制导曾在多种武器上应用,可以有效应对电子干扰,但也存在距离、速度等方面限制。光纤电缆与无人机的结合打开了新的无人机使用局面,一定程度上可使无人机不受电子战影响,从而提高打击准确性和有效性。目前新型无人机的大规模应用仍需要进一步创新研究,未来如果可以解决光纤制导的一些短板,可以预见这种新型无人机将发挥更大战场效益。  

FPV无人机作为在俄乌冲突中频频出现的机型,容易受到电子干扰而导致传输图像画质差、位置暴露。因此,俄军致力于使FPV无人机具有较强抗干扰能力。据Euro News网站报道,俄罗斯新型防干扰无人机正在乌克兰战争中广泛使用,并声称这会让“电子战系统失去威力”。他们所描述的这款武器,就是俄罗斯新研制出的“光纤制导无人机”。操作者可以通过光纤控制无人机飞行和打击目标,从而免受敌方反无人机技术的电磁干扰。这种方法几乎能避免所有常见形式的电子干扰,是无人机技术的又一次重大进步,而俄罗斯军方的独特方法也可以解决防范自杀式无人机干扰等关键问题。光纤制导并不是什么新技术,有线制导的方式在各国军队中早已采用,在反坦克导弹、巡航导弹和攻击无人机中很常见,但这却是第一次用于较廉价的FPV自杀式无人机。这一成果最大的优点就是FPV无人机可以同时使用无线电和光纤制导,操作者可以通过光纤控制无人机飞行和打击目标,从而免受敌方反无人机电磁干扰。 

光纤通信的无人机数据传输速率高、带宽大、损耗低,使得实时传输高清图像、视频和大量数据成为可能。它克服了无线电的一些缺点,具备更高的作战精准度,让无人机能够在1500米、5000米或10公里的范围内实施精准打击。尤其是5000米长的光纤卷筒,使得FPV无人机在各种类型的电子干扰和热敏弹面前都能保证正常操作,这种增强的适应性使得光纤制导FPV无人机在现代战场上具备了极大的攻击优势,与传统FPV无人机相比有了质的提升。除此之外,光纤制导无人机的成本效益也非常显著,光纤控制器的价格低廉,仅需3000元,而无人机本身的成本在2500元左右。与传统的高价军事装备相比,这种组合不仅能在更低的预算下提供更高的作战能力,也使得军事力量的配置变得更加灵活。
光纤制导技术应用于无人机不仅会提高其抗干扰能力,还能让无人机具备一定的隐身性能。根据俄乌冲突中的经验,目前对低空微小无人机的重要发现手段之一就是频谱侦察,也就是利用频谱探测仪器持续检查环境中用于控制无人机的无线电射频频段,根据其移动规律来判段附近是否有无人机在飞行,如果有的话会给出大概的方位角,然后用其他侦察手段加以确定。但光缆无人机的优点就在于没有对外发送无线电信号,因此也就无法用频谱测量的方式发现光纤制导无人机。   
光纤制导的无人机无疑具备多重优点,但也并非完美无缺。以FPV为主的自杀式无人机在战场上的有效性很大程度上归功于高水平的机动能力,在实战中能以非常灵活的角度命中目标,这就是此类无人机经常被用于反坦克作战的原因。但光纤制导无人机拖着光纤线路飞行,显然不具备这样的灵活度,而且在飞行几公里之后,光纤经常容易被障碍物绊住,而旋翼动力的无人机一旦被线缆缠住,无人机就会丧失飞行能力。为了防止无人机被光纤缠住,它只能向前飞行,而且必须让无人机飞行速度和光纤的释放速度协调一致。而且无人机落地时间过长可能会导致炮火等外部因素烧断光纤,也是需要操作人员注意的。除此之外,无人机对重量也非常敏感。比如0.5毫米规格的光纤,包括碳纤维外壳、铝合金和碳管的出线嘴等,10公里级的重量超过2千克,对于无人机的负载能力影响也比较大。
从目前光纤制导无人机使用情况来看,现阶段的光纤FPV无人机更像多种装备零件的简单拼装组合,更像是手作而成的“混合体”。这种旧装新用看似简陋,却能很好地应对现代无人机的侦察干扰形式。不可否认的是,这种简单的拼装有效的同时也会带来巨大的限制,包括影响无人机的速度、飞行范围,灵活度等等,FPV无人机要想大规模使用光纤制导还需要更进一步的研究,如何克服光纤电缆带来的种种限制而只使用其抗干扰优势将是下一步的研究方向,如果可以在材料改革、装载方式上取得一定进步步,那么FPV无人机将无疑发挥更大的战场效益。   



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