一、介紹

隨著全球無人機(jī)的井噴式發(fā)展，各國都在推進(jìn)反無人機(jī)技術(shù)的研究，制定反無人機(jī)方案，在反無人機(jī)技術(shù)方面取得了突破性的研究進(jìn)展，任何單一類型的無人機(jī)都可以通過小生境目標(biāo)武器實(shí)現(xiàn)有針對性的打擊。然而，僅僅依靠多種技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以抵御無人機(jī)集群和多類型無人機(jī)的同時入侵。應(yīng)建立反無人機(jī)防御系統(tǒng)，同時應(yīng)對多層次、多類型、多方向的無人機(jī)入侵。該系統(tǒng)集成了多種無人機(jī)檢測模式和無人機(jī)打擊模式，可根據(jù)不同類型無人機(jī)的特點(diǎn)制定反無人機(jī)方案，稱為反無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)。隨著無人機(jī)的加速發(fā)展趨勢，有計劃、有針對性的無人機(jī)入侵必將成為常態(tài)，反無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)必將成為未來的發(fā)展趨勢。
二、反無人機(jī)指揮控制技術(shù)現(xiàn)狀

1.反無人機(jī)指揮控制技術(shù)的特點(diǎn)
從目前的實(shí)際情況來看，無人機(jī)威脅目標(biāo)主要表現(xiàn)為以下特點(diǎn)：目標(biāo)反射截面太小，難以發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)代無人機(jī)具有明顯的隱身性，特別是微型無人機(jī)在不需要任何專門技術(shù)措施的情況下已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)睦走_(dá)隱身能力，而且由于其極弱的噪聲和紅外特性，很難被雷達(dá)、聲光探測器等發(fā)現(xiàn)。其次，無人機(jī)執(zhí)行的任務(wù)多樣化，難以判斷。模塊化設(shè)計主要應(yīng)用于現(xiàn)代無人機(jī)機(jī)載系統(tǒng)，可根據(jù)任務(wù)需求攜帶不同的任務(wù)設(shè)備，執(zhí)行不同的任務(wù)，如情報偵察、戰(zhàn)場監(jiān)視、電子對抗、目標(biāo)指示、地面打擊等。此外，不同的設(shè)備可以在相同外觀的無人機(jī)上重新裝載，以便改裝成不同用途的無人機(jī)。當(dāng)這些無人機(jī)不發(fā)射電磁波時，它們的功能很難區(qū)分。因此，當(dāng)無人機(jī)威脅目標(biāo)出現(xiàn)在空中時，目標(biāo)類型的識別變得更加困難。第三，微型無人機(jī)將被視為主要對抗目標(biāo)。由于其隱蔽性強(qiáng)、成本低，只需稍加改裝即可成為攻擊系統(tǒng)，而且很難被發(fā)現(xiàn)，因此小型無人機(jī)對抗將成為各國軍隊的重點(diǎn)。
2.通過傳統(tǒng)防空武器系統(tǒng)對抗無人機(jī)
傳統(tǒng)的防空武器系統(tǒng)可以打擊大型無人機(jī)。然而，使用導(dǎo)彈和炮彈的反無人機(jī)方法容易受到極端成本不對稱的影響。此外，由于體積巨大，這些系統(tǒng)無法抵御小型廉價無人機(jī)集群的入侵。除傳統(tǒng)的防空武器系統(tǒng)用于執(zhí)行反無人機(jī)任務(wù)外，世界各地還通過電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)等手段大力開展反無人機(jī)作戰(zhàn)。
3.無人機(jī)軟殺傷對抗
軟殺傷反無人機(jī)作戰(zhàn)在無人機(jī)領(lǐng)域具有天然優(yōu)勢。與高炮、防空導(dǎo)彈、漁網(wǎng)等相比，軟殺傷具有成本低、精度高、附帶傷害小、技術(shù)成熟度高、應(yīng)對無人機(jī)集群效果好等特點(diǎn)。目前大多數(shù)無人機(jī)依靠電磁頻譜進(jìn)行導(dǎo)航和控制。軟殺傷可以剝奪無人機(jī)有效利用頻譜的能力，從而破壞無人機(jī)與操作員之間的控制和通信鏈路或GPS信號，使無人機(jī)無法完成正常飛行操作，喪失作戰(zhàn)能力，從而實(shí)現(xiàn)軟殺傷效果。軟殺傷可以剝奪無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的能力，甚至反過來控制敵方無人機(jī)。國內(nèi)外相繼開發(fā)出各種型號的軟壓井系統(tǒng)，最大有效射程從數(shù)百米到數(shù)萬米，基于軟殺傷的反無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)，由于操作簡單，技術(shù)成熟，已成為當(dāng)前反無人機(jī)裝備的發(fā)展主流。
4.國內(nèi)外現(xiàn)有的反無人機(jī)系統(tǒng)
全球現(xiàn)有的反無人機(jī)系統(tǒng)因采用的技術(shù)路線不同，但主要的技術(shù)方案包括聲波干擾、電磁信號干擾、黑客技術(shù)、激光打擊、無人機(jī)捕捉器等，都有不同的特點(diǎn)和效果。然而，根據(jù)干擾和抑制技術(shù)的不同，現(xiàn)有的反無人機(jī)系統(tǒng)一般可分為三大類：干擾攔截、損傷捕獲和監(jiān)控。
4.1干擾阻擋式反無人機(jī)系統(tǒng)
以美國Battelle公司的無人機(jī)防御反無人機(jī)炮和歐洲空中客車公司的反無人機(jī)電子反無人機(jī)系統(tǒng)為代表，干擾阻擋型反無人機(jī)系統(tǒng)向目標(biāo)無人機(jī)發(fā)射定向高功率干擾射頻信號，切斷無人機(jī)與遙控單元之間的通信鏈路，強(qiáng)迫它自愿降落，或在受控狀態(tài)下返回。由于在大多數(shù)無人機(jī)中，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通常與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)集成，無人機(jī)通過模擬其GPS信號被欺騙到達(dá)預(yù)設(shè)位置，無人機(jī)在保護(hù)區(qū)飛行時進(jìn)行信號切換和插入，從而通過欺詐導(dǎo)航信息定位到預(yù)設(shè)位置，偏離預(yù)設(shè)的規(guī)劃路線，脫離管制員的控制，實(shí)現(xiàn)誘騙目的。
另一種類型通過UAV和地面站之間的下行鏈路阻斷干擾并達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。該類型通過向目標(biāo)無人機(jī)定向發(fā)射大波束射頻干擾信號，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與地面站之間下行數(shù)據(jù)鏈路的異常運(yùn)行，無人機(jī)脫離地面站的控制，根據(jù)具體情況進(jìn)行處理，然后根據(jù)預(yù)設(shè)程序進(jìn)行返航。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的抗電子干擾能力也相應(yīng)提高;普通信號干擾是導(dǎo)致無人機(jī)飛行失敗的原因，但受干擾的無人機(jī)后續(xù)運(yùn)動難以判斷，無法滿足安全防護(hù)的預(yù)期。
4.2損傷捕捉式反無人機(jī)系統(tǒng)
以美國波音公司高能激光移動顯示系統(tǒng)為代表，中國工程物理研究院“低空衛(wèi)士”反無人機(jī)激光防御系統(tǒng)、美國天際100系統(tǒng)、英國OpenWorks公司和荷蘭代爾夫特動力公司的無人機(jī)捕手，這種類型的無人機(jī)直接攔截、摧毀或捕獲低空無人機(jī)，主要通過激光武器、地空導(dǎo)彈、攻擊無人機(jī)等實(shí)現(xiàn)對非合作無人機(jī)目標(biāo)的預(yù)防、控制和壓制。
損傷捕捉型防御手段以摧毀目標(biāo)為重點(diǎn)，根據(jù)打擊武器的種類，可分為以下幾種類型：
傳統(tǒng)的常規(guī)防空武器。由于現(xiàn)有傳統(tǒng)防空武器的作戰(zhàn)目標(biāo)都適用于大型無人機(jī)，這種武器只適用于大型無人機(jī)，存在打擊成本高、對小型無人機(jī)傷害過大的缺點(diǎn)。
激光打擊武器。與傳統(tǒng)的利用動能或化學(xué)能摧毀無人機(jī)的常規(guī)武器不同，激光武器通過光子以光速運(yùn)動或加入接近光速的粒子，使上述光子或粒子作用于無人機(jī)并對其造成傷害。激光武器由于反應(yīng)時間短、作戰(zhàn)準(zhǔn)備時間短、損傷小，也適用于小型無人機(jī)集群。
微波武器。與激光武器類似，微波武器屬于定向能武器。然而，與激光武器相比，它們的透射波速范圍更廣，透射能量更大，更容易接受遠(yuǎn)距離空氣衰減。而且，它們只需要大致對準(zhǔn)目標(biāo)，而不需要像激光武器一樣精確跟蹤無人機(jī)目標(biāo)。微波武器通過摧毀武器系統(tǒng)中的電子設(shè)備，使無人機(jī)失去作戰(zhàn)效能，達(dá)到火力控制的目的。
4.3監(jiān)控型反無人機(jī)系統(tǒng)
監(jiān)控型反無人機(jī)系統(tǒng)通過光電、雷達(dá)等手段實(shí)現(xiàn)對有效范圍內(nèi)空域的實(shí)時監(jiān)控，通過截獲無人機(jī)使用的傳輸碼，控制無人機(jī)并引導(dǎo)其返航。以英國Blighter公司的AUDS系統(tǒng)和美國Black Sage Technologies公司的UAVX系統(tǒng)為代表，該類型的反無人機(jī)系統(tǒng)是通過結(jié)合具有高機(jī)動性和集成度的電子監(jiān)視和光電探測裝置而開發(fā)的。利用多模式檢測信息對無人機(jī)目標(biāo)進(jìn)行檢測、識別和跟蹤，實(shí)現(xiàn)干擾或摧毀。作為高效、先進(jìn)的反無人機(jī)系統(tǒng)，無論在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>探測雷達(dá)將向無人機(jī)發(fā)射電磁波以獲取目標(biāo)信息。發(fā)射的電磁波隨無人機(jī)的種類和信號而變化。接收到電磁回波后，通過計算機(jī)進(jìn)行計算分析，實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)目標(biāo)的識別和檢測。光電器件的成像方式主要分為可見光成像和紅外成像，可根據(jù)需要將兩者結(jié)合進(jìn)行檢測。光電裝置可實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)目標(biāo)的跟蹤檢測，并配合激光測距儀通過圖像處理提供精確的目標(biāo)信息，如距離、方位角、俯仰角等。在衛(wèi)星偵察方面，衛(wèi)星通過光電遙感技術(shù)收集目標(biāo)信息，并通過無線電接收技術(shù)傳輸信息。這種偵察方法具有偵察范圍廣、速度快、效果好的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對一個區(qū)域的定期連續(xù)偵察，但需要軌道協(xié)調(diào)，使用成本高。
三、協(xié)同反無人機(jī)指揮控制中心建設(shè)1.協(xié)同反無人機(jī)指揮控制中心建設(shè)
防空中心建設(shè)“一級組織指揮、區(qū)域探測、攔截處置分配控制”的反無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)。指揮控制系統(tǒng)按功能分為戰(zhàn)時主控單元和戰(zhàn)時從控單元。建立了覆蓋多個區(qū)域的多向防空作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對可能的威脅。在對入侵目標(biāo)進(jìn)行全面識別的基礎(chǔ)上，形成防控態(tài)勢，制定防控方案，將防控任務(wù)下發(fā)。

圖1.協(xié)同反無人機(jī)指揮控制中心示意圖1.1低空突防小型無人機(jī)防控方案
目前，低空突防微型無人機(jī)會在短時間內(nèi)從不同方向、不同層次攻擊同一目標(biāo)，使敵方防空系統(tǒng)在短時間內(nèi)處于飽和狀態(tài)，無法處理。如果在這種情況下使用傳統(tǒng)的防空武器系統(tǒng)，將會造成巨大的不對稱問題，就像用大炮打蚊子一樣。為避免此問題，防空方案應(yīng)以干擾為中心。更具體地說，低空無人機(jī)的靜音保護(hù)可以基于電子圍欄技術(shù)實(shí)現(xiàn)，具有定向電子干擾，即信號傳輸受到定向天線的干擾，在指定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對微型無人機(jī)在指定方向的信號干擾，抑制無人機(jī)遙控導(dǎo)航信息，保護(hù)目標(biāo)區(qū)域。
1.2以中高空偵察為重點(diǎn)的大中型無人機(jī)防控方案
大中型無人機(jī)的任務(wù)主要是獲取我方的情報信息。它們攜帶復(fù)雜多樣的偵察任務(wù)有效載荷，包括航空相機(jī)、激光或紅外探測器等，并能利用所攜帶的攻擊性武器實(shí)現(xiàn)打擊。基于上述特點(diǎn)，建立防控方案的前提總是在敵人面前，即進(jìn)一步完善防控偵察系統(tǒng)。通過在敵方無人機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的航線和方向上建立一個高、中、遠(yuǎn)、中、近程相結(jié)合的空中觀察哨，可以及時發(fā)現(xiàn)空情，擴(kuò)大戰(zhàn)略防御縱深。微型無人機(jī)可布置在雷達(dá)探測范圍外、空中中繼數(shù)據(jù)鏈傳輸距離內(nèi)，作為哨兵進(jìn)行偵察。獲取相關(guān)偵察信息后，可采用直接摧毀技術(shù)進(jìn)行防控。當(dāng)無人機(jī)入侵時，可以在重要區(qū)域和附近的重要目標(biāo)使用偽裝欺騙技術(shù)(包括光學(xué)、熱紅外、聲學(xué)和電子偽裝欺騙技術(shù))，以避免泄露我方的重要信息。同時，在哨兵無人機(jī)、雷達(dá)探測與跟蹤技術(shù)、機(jī)載預(yù)警技術(shù)和衛(wèi)星偵察技術(shù)的聯(lián)合作用下，可確定該無人機(jī)的位置，并對信息進(jìn)行處理，形成控制命令，傳輸至火控系統(tǒng)，然后使用常規(guī)防空武器或激光武器打擊和摧毀目標(biāo)。
2.防控作戰(zhàn)指揮流程的研究與制定
無人機(jī)防控的威脅態(tài)勢主要分為外部入侵和防御區(qū)內(nèi)部入侵。防控作戰(zhàn)指揮過程一般包括戰(zhàn)前計劃、戰(zhàn)時處置攔截和戰(zhàn)后總結(jié)三個階段。在戰(zhàn)前規(guī)劃中，根據(jù)上述相關(guān)武器，將哨兵無人機(jī)、電子干擾武器、防空導(dǎo)彈和地面部隊輕型武器整合成一個協(xié)同防御系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)的入侵無人機(jī)將使用空空導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈進(jìn)行攔截和打擊，按距離先后排列,。低空低速無人機(jī)與輕型武器一起被電子干擾摧毀。根據(jù)區(qū)域防護(hù)等級，研究制定了戰(zhàn)前授權(quán)和戰(zhàn)時授權(quán)兩種防控授權(quán)模式。
戰(zhàn)前授權(quán)用于高防護(hù)等級區(qū)域，在發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)目標(biāo)后，應(yīng)立即攔截目標(biāo)，并將信息報告給指揮系統(tǒng)。對于防護(hù)等級較高的區(qū)域，指揮中心應(yīng)提前將權(quán)力下放。如果敵方無人機(jī)入侵重要目標(biāo)，首先要保證重要目標(biāo)的信息安全，防控系統(tǒng)應(yīng)遵循發(fā)現(xiàn)即摧毀的原則，以確保信息不泄露。目標(biāo)信息通過各種偵察手段直接傳輸?shù)轿淦飨到y(tǒng)，目標(biāo)進(jìn)入武器攻擊范圍后被攔截摧毀。
對防護(hù)等級不高的地區(qū)采取戰(zhàn)時授權(quán)方式，發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)目標(biāo)，將目標(biāo)信息上報所屬防控作戰(zhàn)單元指揮節(jié)點(diǎn)，在主控單元最終確認(rèn)目標(biāo)信息后，生成處置和攔截計劃，并將任務(wù)指令分配給下級。對于防護(hù)等級不高的區(qū)域，可適當(dāng)降低入侵無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)的打擊優(yōu)先級。目標(biāo)偵察信息上傳到主控單元后，指揮員可根據(jù)副司令部的具體防御情況確定打擊時機(jī)，并根據(jù)數(shù)量、規(guī)模、隊形、行動企圖等制定最優(yōu)、相對經(jīng)濟(jì)的打擊方法，以及侵入性無人機(jī)的活動。在分析具體情況并確定打擊計劃后，任務(wù)將分配給各武器系統(tǒng)。
3.反無人機(jī)作戰(zhàn)系統(tǒng)監(jiān)控中心建設(shè)
監(jiān)控中心作為控制中心，主要由顯示鍵、操作鍵等關(guān)鍵設(shè)施組成，便于操作人員接收和處理實(shí)時視頻和報警信息，并將命令下傳。

圖2.監(jiān)控中心的配置監(jiān)控中心作為反無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)的大腦，發(fā)揮著不可替代的作用。偵察信息上傳到監(jiān)視中心后，指揮官根據(jù)戰(zhàn)場情況做出決策，下達(dá)控制命令，完成目標(biāo)打擊計劃。因此，監(jiān)視中心將成為敵方的重點(diǎn)打擊區(qū)域。為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，監(jiān)控中心的抗破壞能力和維修保障能力將是建設(shè)重點(diǎn)。同時，可以建立一個假監(jiān)視中心來欺騙敵人。
3.1將監(jiān)視中心定義為高度防護(hù)區(qū)域，并在其周圍部署主要防空部隊
監(jiān)視中心作為敵方的重點(diǎn)打擊目標(biāo)，應(yīng)是我方的首要保護(hù)區(qū)。雖然它被定義為具有高度保護(hù)的地區(qū)，但在其周圍部署了額外的防空部隊。作為監(jiān)視中心的額外防空保障,這些防空力量不由監(jiān)視中心統(tǒng)籌部署。圍繞這些空空導(dǎo)彈和地空導(dǎo)彈建立獨(dú)立的雷達(dá)偵察系統(tǒng)，與防空部隊形成偵察打擊一體化防空系統(tǒng)。雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，將目標(biāo)信息傳輸給防空武器，防空武器將迅速進(jìn)行火力打擊。該防空系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)敵方部隊在緊急癱瘓情況下對我監(jiān)視中心實(shí)施突然猛烈攻擊的火力打擊，為恢復(fù)監(jiān)視中心的正常功能贏得寶貴時間。
3.2為監(jiān)控中心提供備用控制鏈路，建立其維修保障能力
當(dāng)監(jiān)視中心具備反摧毀能力時，值得注意的是，監(jiān)視中心如果成為敵方空軍的主要攻擊目標(biāo)，將不可避免地遭到破壞甚至摧毀。為應(yīng)對上述可能情況，監(jiān)控中心必須具備維修保障能力。監(jiān)控中心建成時，應(yīng)準(zhǔn)備備用控制鏈路，以保證安全。戰(zhàn)時，維修保障小組和車輛應(yīng)部署在中心周圍，以恢復(fù)其功能。
3.3建立假監(jiān)視中心，誘捕敵人進(jìn)行火力打擊
在防空區(qū)域可以建立一個假監(jiān)視中心。該設(shè)備由電磁波發(fā)射器組成。產(chǎn)生的電磁波模擬監(jiān)控中心控制鏈路的頻率和波段，從而引發(fā)敵對無人機(jī)和其他火力打擊。如果吸引敵人的無人機(jī)，假監(jiān)視中心可以為真實(shí)的監(jiān)視中心提供更安全的生存環(huán)境。
四、結(jié)論無論從當(dāng)前戰(zhàn)爭形勢的發(fā)展趨勢來看，還是從部隊面臨的無人機(jī)威脅來看，我國反無人機(jī)作戰(zhàn)已經(jīng)提升到國防安全防護(hù)的水平。單一的反無人機(jī)武器僅針對特定目標(biāo)，無法處理不同類型的無人機(jī)。特別是隨著無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，多類型無人機(jī)同時作戰(zhàn)成為必然。因此，集成多種反無人機(jī)技術(shù)和反無人機(jī)防御手段的智能無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)必將在未來戰(zhàn)爭中占據(jù)主導(dǎo)地位。
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