反无人机系统研究发展分析
反无人机系统研究发展分析
随着无人机技术的快速发展,反无人机系统的研究也日益重要。本文总结了反无人机系统的技术手段、各国研究现状和发展趋势,涵盖了探测技术、软硬毁伤技术以及美国、俄罗斯、英国、以色列和意大利等国的反无人机系统发展情况。
一、基本信息
- 题名:反无人机系统研究发展分析
- 作者:杨扬、武蔚琦、刘晓昕、张新敏、程彦汇
- 来源:中国航天电子技术研究院科学技术委员会2020年学术年会论文集
- 发表时间:2020-12-15
二、概要
本文分析了各国反无人机技术及相关武器装备系统的发展现状,总结了探测技术、干扰技术与毁伤技术的反无人机技术手段与策略,着重分析了基于电子干扰、电子欺骗、电子摧毁的电子反无人机技术,并提出了反无人机技术的发展方向。
三、技术手段与策略
3.1探测技术优缺点
- 雷达探测:探测距离远、精度高,受天气影响小,但主动辐射信号会影响安全性;
- 射频探测:成本低,易实现,但无法感知处于电磁静默状态下的无人机;
- 经济实惠的光电传感器和红外(IR)和射频(RF)系统仅限于日光操作和目标的直接视线;
- 射频和声学传感器使用已知声音和频率的数据库来探测无人机,但新型无人平台的快速发展使得这些数据库无法完全更新;
- 传感器的灵敏度也是一个问题:灵敏度过高会产生许多误报,而灵敏度降低会导致漏报。
3.2软硬毁伤技术
3.2.1硬杀伤技术
对于大型无人机的拦截打击,采用传统的反无人机手段为直接火力打击的硬杀伤方式,如高射机枪炮、防空导弹系统;对于飞行高度小于5千米、重量不足1.5吨的中小型无人机,则主要通过激光武器等新技术手段予以打击,依靠强激光照射无人机,可通过损伤目标外壳及内部电路来摧毁目标。
3.2.2软杀伤技术
采取特定手段使无人机非毁伤性失效的技术,经济上更有效,甚至可在无伤的状态下驱逐、欺骗诱捕敌方无人机,攻击范围广,作战效能显著。无人机在执行任务时,主要依靠搭载各类载荷、传感器等电子设备进行信息情报的收集,并通过数据链路与地面控制站信息交互高度依赖电磁环境,若对目标实施电子干扰,将使无人机载荷、传感器失灵,通信测控链路中断失控,阻断定位系统信号接收等。
四、各国反无人机研究现状
4.1美国反无人机系统
美国在反无人机技术领域处于领先地位,主要系统包括:
研制公司 | 作用形式 | 杀伤主要目标 | 其他 |
---|---|---|---|
波音公司 | 激光炮 | 35km范围内低空低速无人机 | 2016年8月 |
美国陆军协会 | 关闭无人机的部分功能 | 依靠GPS导航的小型无人机 | 2015年 |
雷声公司 | 发射充足的微波能量 | 大范围的无人机机群 | - |
诺格公司 | 无人机标识移动应用 | 质量小于9kg、飞行高度低于360m、飞行速度不超过185km/h的低慢小无人机 | - |
黑睿技术公司 | 利用人工神经网络技术 | 对目标无人机进行自动分类,可降低误警率 | - |
4.2俄罗斯反无人机系统
俄罗斯的反无人机系统主要包括:
研制公司 | 作用形式 |
---|---|
俄罗斯国有防务公司 | 微波武器 |
俄罗斯无线电工厂公司 | 大面积侦察 |
- | 肩扛式反无人机装置Sky-Wall100 |
- | “食肉动物”无人机 |
其中,超高频微波炮的无人机有效摧毁范围为10km,能够360°发射,对低空飞行器的电子设备进行干扰并且攻击地面交通工具;PY12M7反无人机侦察指挥车单车侦察距离为25km,最大联合侦察距离200km,最大侦察高度50km,装配至指挥防控部队,与雷达、高射炮、防空导弹部队协同作战。
4.3英国反无人机系统
英国主要有AUDS反无人机防御系统和蒂奴皮E1000MP便携式干扰器。AUDS反无人机防御系统使用最先进的电子扫描微多普勒雷达探测目标,搭载高精度红外与日光相机,利用图像识别分析算法跟踪定位,使用非动态射频抑制器击落目标无人机。可在15s内探测、跟踪和击落10km范围内的无人机。
该系统技术成熟,组合安装多变,已在美国、西班牙、澳大利亚等多国军中服役,成功击败近2000架无人机。蒂奴皮E1000MP便携式干扰器是英国的新型无人机防御系统,固定安装或在移动平台上使用。利用反无人机公司研制的无人机追踪者进行探测识别,并通过蒂奴皮E1000MP进行干扰或用Net GunX1射网枪进行打击,其探测打击方式与AUDS系统相近。
4.4以色列反无人机系统和意大利反无人机系统
由以色列航空工业公司(IAI)制造的无人机警卫(Drone Guard)反无人机系统,集成了光电传感器、自适应3D雷达及专用的电子攻击干扰系统,可针对小型无人机进行探测、识别、干扰及打击。由以色列拉斐尔先进防御系统公司开发的无人机穹(Drone Dome)及以色列阿波罗盾公司开发的新型阿波罗盾(Apollo Shield)反无人机系统也已运用成熟。
意大利ES公司推出的“隼盾”反无人机系统,采用带有电频检测功能的雷达,搭配光电传感器,可识别、跟踪、击落大部分无人机,并具备一种独特的能力,即可夺取无人机控制权。目前,该公司正在研发电子侦察与电子攻击模块,以提高该系统性能。
总结
反无人机系统的发展有以下趋势:
- 便携式、智能跟踪、定向武器为主流;
- 大型防御系统采用多传感器、载荷融合技术,集探测、干扰、打击于一体,实现了智能化、一体化;
- 多手段、多层次、协同防御体系构建,采取软杀伤与硬杀伤结合的毁伤技术是反集群无人机及大中型“察打一体机”的重要手段。