俄乌战场上的FPV无人机攻防战术分析

科技   2024-11-16 17:01   北京  


第一人称视角(FPV)无人机是一种基于竞速的无人载具,其极限速度和灵活性远高于一般无人机,其极限速度可以达到30-100米/秒左右,同时还能进行各种高难度的空中飞行动作,能够快速且灵活地打击目标。目前,FPV已经成为俄乌战场上的主要作战装备之一。




一、进攻战术

在俄乌冲突中,FPV主要用于进攻敌方坦克、装甲车和步兵等。它可以进行侦察监视、引导炮兵火力、挂载弹药执行自杀式攻击,操作员一般在距离前线5-10公里的地方进行操控。除此之外,乌东地区经过长年作战,双方都部署了大量地雷,成为进攻方前进的一大障碍,所以俄军开始探索使用FPV扫除地雷的方法。

在探测地雷时,FPV会搭载高清摄像头对疑似雷区进行初步侦察,以确定地雷的精确位置;在某些情况下,地雷会隐藏在草丛中,阳光的照射会使地雷的温度与周围环境有所差异,这时使用红外传感器可以更加清晰地探测到地雷位置。随后,操作员使用FPV用绳索将炸药投放到地雷旁边,然后FPV撤退到安全位置引爆地雷。


俄军使用FPV清理地雷.mp4

二、防御战术

  1. 电磁干扰

FPV无人机的防御是俄乌战场上的难点,双方都做了许多尝试,如使用电磁干扰、渔网、链网、霰弹枪等。其中,电磁干扰是击落FPV无人机的主要方式,俄乌战场上被击落的小型无人机有70%是使用电磁干扰击落的。俄军的克拉苏哈、海底生物、电磁干扰枪等都可以用以干扰无人机的指挥通信链路。

2.渔网

在阵地防护方面,俄军采取了在固定设施周边布置渔网的方式来拦截小型FPV无人机。渔网一般垂直安插布置在如炮兵阵地、步兵战壕、交通线路等周围,利用渔网的网格将敌方无人机缠住并消灭。目前,俄军俄方正在向国内征集渔网送往前方,其征集标准是:网格为5×5厘米,成分应为尼龙,颜色应是深色。


俄乌战场上的渔网

链网则布置于战壕上方,遮蔽住战壕的露天部分,这类设施无法防止无人机直接打击战壕,但能使小型无人机从天而降时无法冲入战壕内部爆炸,从而削弱其打击威力,对战壕内俄军士兵起到一定的保护作用。


安装链网后的战壕俯视图

3.霰弹枪

在轻武器方面,霰弹枪凭借单次射击能够覆盖较大区域的特点,在反FPV无人机方面表现出了一些独特的优势,它能在50米左右距离内击落小型无人机。俄军的MP-155、Saiga-12等霰弹枪已经在战场上取得了一些战绩。其中,MP-155是12号口径霰弹枪,全长1240毫米,枪管长710毫米,重3.2千克;Saiga-12长1,145毫米,枪管长580毫米,重3.6千克。

乌军方面,据美国Army Recognition网站报道,面对前线的紧迫需求,乌克兰引进了土耳其的BTS12型霰弹枪,它结构紧凑,适合存放在坦克和装甲车辆的内部。


俄军士兵使用霰弹枪击落FPV无人机.mp4

三、抗干扰方式

  1. 光纤制导

如前所述,击落FPV的主要方式是电磁干扰,但在FPV上使用抗干扰芯片无疑会增加成本。所以,俄乌双方都在开发使用光纤制导的FPV,它可以完全抵御电磁干扰。

2024年8月,乌军发现的俄军FPV无人机的残骸就装有光纤线轴,说明它采用了光纤制导。新的光纤FPV直接在机体上挂装光纤线轴,无人机一边飞一边扯线,不但可以传输高清视频,还可以抵消乌军的干扰。其光纤长度约为10公里左右。


俄军的光纤FPV残骸

德国无人机制造商HIGH CAT在2024年8月告诉美国福布斯,他们考虑到乌克兰的发展情况,开发了一款名为HCX的无人机,它采用光纤制导,飞行时逐渐释放光纤,不会缠绕,250克的光纤能够飞行20公里。该无人机如果测试成功,其月生产量将多达3,000架。


光纤无人机


2.AI的应用


除了使用光纤外,AI的应用也可以降低对信息传输的依赖,从而在一定程度上抵御电磁干扰。乌克兰Vyriy Drone公司最近也展示了其新型AI无人机产品的操作方式,它可以自主锁定目标并持续跟踪而无需人工干预。该技术最初是用来让极限运动员可以使用无人机自动关注自己的动向并进行摄影,Vyriy Drone将软件稍作修改,并搭载在商用无人机上,比士兵控制的FPV更加有效。


除此之外,俄罗斯和乌克兰都开发先进算法来协助FPV无人机瞄准。俄罗斯的一款称之为“牛虻”(Gadfly或Ovod)的无人机可以使用人工智能自动寻的,该能力已于2023年夏天公开展示。乌克兰已经开发并部署了Saker无人机,该无人机使用AI来辅助瞄准功能,并能自动定位和识别目标。


总结


FPV无人机的攻防涉及许多新兴战术,其中光纤和AI的应用会使得无人机对指挥通信链路的依赖性降低,从而抵消电磁干扰的效能。俄乌冲突中,有70%左右的无人机是被电磁干扰击落的,所以光纤的应用会使得FPV很难防御。2024年9月,我国台湾地区也开始研发FPV无人机,并准备组建相应的操控部队。未来,对于FPV的防御,需要引起各方重视。


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