没有子弹的无人机克星
2018-09-20赵波
赵波
2018年1月6日凌晨,驻叙利亚境内的俄军防空系统发现13架小型无人机正在接近俄罗斯军事设施。俄军无线电技术部队成功控制了其中的6架,其余7架全部被昼夜执勤的“铠甲-S”防空导弹系统击落。
在复杂战场环境中大量使用无人机,已经演变成一种主流作战样式。传统防空系统体积大、系统复杂、作战近界近、作战高度下界高,不适合对付无人机这样的小目标。而电磁脉冲步枪成本低,效率高、隐蔽性好,成为打击无人机的良好手段。它不但可以让敌人的“眼睛失明”,还可以减少不必要伤亡。
电磁脉冲步枪是把电子干扰器安装在步枪框架上,通过瞄准无人机发射干扰信号以使无人机无法正常工作甚至坠毁。它具有干扰效率高、重复使用成本低、环境适应性好、对周围环境影响小的特点,在无人机反制技术装备中应用最为广泛。世界各国和地区都陆续推出了基于无线电干扰的无人机反制技术枪械。
美国“无人机防御者”无线电射线步枪
美国巴特勒国家安全研究与发展公司于2015年10月推出了一款名为“无人机防御者”的反无人机设备。该武器被视为世界上第一款能够快速射击、精度较高、可移动的、非破坏性轻型反无人机步枪。
该设备外形酷似步枪,外型取自经典的M16步枪外形。枪身上未设枪管。机匣与护手顶部设有一体式导轨。导轨前端搭载一个白色杆状天线,天线尾端通过电缆连接一具梯形无线电信号发射装置,为天线提供无线电信号。顶部导轨后方加装有全息瞄准镜。射手发现目标后,将天线对准无人机并扣动扳机向其发射无线电波束。这种无线电波束可以干扰小型无人机与地面控制站之间的通信信号和GPS信号,使无人机在半空中重新编程并原地徘徊,选择就地着陆或返回基地。“无人机防御者”步枪能够对付1类和2类无人机。这些无人机的重量小于24.9千克,飞行速度小于463千米/小时,作战高度低于1060米。除民用无人机外,其还可以对付包括RQ-11“大乌鸦”、“大黄蜂”微型无人机、“扫描鹰”无人机在内的目标。
“无人机防御者”系统通过背包携带、电缆连接的电源供电。“无人机防御者”的连续作业时间可达到5小时。装有电源的背包质量约4.5千克。加上塑料制成的发射器,系统总质量约7.2千克。由该系统天线发出的无线电波束能够以300度的圆锥轮廓扫瞄,有效作用距离为400米,对抗当前遥控飞机爱好者普遍使用的四旋翼或六旋翼无人机系统。
该步枪的发射速度快,冷启动时间为0.1秒,反應十分迅速。用户可选择具体干扰具体信号频段,也可干扰多个信号使多架无人机迫降。迫降功能可以完整保留无人机。捕获后可以了解无人机的传感器等信息,进而判断它是否存在间谍活动等。此外,这种软杀伤办法不会对处于无人机附近的人群造成附带杀伤。
巴特勒公司发言人透露说,截止2016年5月,美国国防部和国土安全部向其已经订购了近1000台“无人机防御者”。据英国《简氏国防工业》2017年5月30日报道,2017年4月,驻扎在科威特的美国陆军第29步兵师司令部的士兵开始训练使用“无人机防御者”系统干扰无由伊拉克和叙利亚的“伊斯兰国”组织装备的无人机指挥控制与GPS信号。
2017年9月,巴特勒公司宣布了新型改进版的“无人机防御者”V2版本。它采用新的人体工程学设计,使得电子设备更加小型化,并集成包括电池在内的所有外部部件。所有的电子器件和电源都将封装在枪托内,不再需要背包。“无人机防御者”V2版本通过使用多功能选择开关将触发器减少到一个,简化了系统的操作性,改善了便携性。最新型号也对天线进行了升级,可提供更多的指向信号。“无人机防御者”V2重6.8千克,能连续工作2小时,其外观更加时尚新颖。
美陆军新型电磁“赛博步枪”
2016年3月23日,美国陆军在西点军校向时任美国国防部长阿什顿·卡特演示时,用“赛博步枪”击落一架“帕洛特”四旋翼无人机。该枪的正式名称为“具有赛博能力的步枪”。它由一根天线、wifi系统和一台廉价的“树莓派”电脑组成。该步枪可用于在多个频段上对抗无人机。
“赛博步枪”由位于西点军校内的美国陆军赛博研究所发明,2015年秋在美国陆军协会的展示会上进行了首次演示。该枪的部件成本只有150美元,远比大多数商用无人机和反无人机武器便宜,而且在10小时内就能组装完成。经过技术改进后,该步枪作用距离有望达到1.5千米。这种距离足以支撑多种战术作战。美国陆军赛博研究所指出,赛博步枪是利用现有信息和商用技术,根据美国国防高级研究计划局的倡议研制而成。它展示了一种现场制造能力。在未来美国士兵根据现场制定需求,很容易就能够组装起实用的赛博武器,而不需要后方提供装备。而之所以制作成步枪的形式,主要是其“瞄准、射击、击落”方式更容易被认可,同时保证自身不会产生浓烟和声响。
2015年,美军也测试过配装“伯克脉冲发生器”的M4步枪,这款电磁脉冲器可以像消音器那样成为M4的标准化配件。士兵可以借此在战场上瘫痪掉敌方的电子装置——比如带蓝牙组件的简易爆炸装置。
美军装备第三代"无人机破坏者"反无人机枪
美国《陆军时报》2017年4月23日报道,为应对无人机骚扰和进攻,美国陆军为在战区进行远程前进作战基地守卫和徒步巡逻的士兵采购50套美国无线电山丘技术公司的第三代“无人机破坏者”反无人机装备。紧接着在2017年6月2日,美国空军又向该公司订购了100套“无人机破坏者”,价值250万美元。此前,该系统已经经过美国空军的广泛测试,厂家已承诺会在合同签订之后的几周内交货。
在战场上,IS等恐怖组织武装利用四轴民用无人机挂载手榴弹等方式对美军的袭击越来越频繁。2016年9月,美军驻伊拉克指挥官警告当地作战的部队,要求将所有类型的小型无人机都当作潜在的爆炸装置来看待。五角大楼投入了大量资源研发反无人机技术,“无人机破坏者”也进化到了第三代。此前的一/二代“无人机破坏者”都供给了空军保卫部队和北约盟国。
第三代“无人机破坏者”干扰设备具体尺寸为长宽高:53厘米×27厘米×16厘米,重2.2千克,续航力为3小时(持续干扰)和10小时以上(射频侦测模式),有效操作距离为750米至1000米(依无人机类型和配套遥控器而定,通常是遥控器和无人机距离的3倍),可以干扰GPS和GLONASS。“无人机破坏者”配备了五副天线和一个“技术生成器”。这种生成器可以减少产生干扰信号所需消耗的电量,同时设备更小巧。“无人机破坏者”单次干扰信号发射耗电低于电池容量的10%,也即一次冲电可以发射10次以上。这也是RHT公司能够获得订单的优势所在。该设备无配件单价3万美元起。
此外“无人机破坏者”相对早期版本重量轻,造型设计更具流线型,适合于装甲车辆乘员行进间出舱使用。
第三代“无人机破坏者”的原理和中国武汉警方装备的“尖板眼”无人机反制枪近似。从美国《陆军时报》的报道来看,第三代“无人机破坏者”的电量消耗对持续作战而言还是太大。
公司市场部副经理克莱·沃尔德称,该公司的反无人机产品并不满足于单兵手持程度。他们正在开发三种不同级别的新设备,包括单兵型、车载型和基地固定型。用高能激光破坏无人机的型号也在研发中。
IXI技术公司的“无人机杀手”
2018年3月15日至25日,美海军陆战队在南加州彭德尔顿营地进行了“2018-ANTX”海军技术演习。演习中测试了IXI技术公司研发的“无人机杀手”可携带型反无人机干扰器。IXI技术公司是一家战术数据通信设计、制造和支持解决方案企业。该干扰器长61厘米、高24厘米、宽10厘米,重3.4千克(7.5磅),便于作战人员/安全人员用背包携带。可以对目标无人机发出426MHz-445MHz、902MHz-928MHz、2400MHz-4568MHz、5725MHz-5850MHz频段上的干扰电波,可以干扰GPS、GLONASS信号。该干扰器有两种工作模式,一种为干扰模式,有效工作范围为400米,连续工作4小时。另一种为传感器模式,即探测模式。在该模式下可连续工作8小时。该干扰器装备有定向接收机,能够检测3200米范围内的指挥控制信号和无人机传输数据和视频的信号,便于后续发射相应频率的干扰信号让无人机失去控制并迫降。“无人机杀手”工作环境温度为-20°C至+40°C,存储温度为-40°C至+ 85°C,采用锂电池充电。它还可以采用12伏辅助车载电源充电,输入电源为6伏至21伏。为适应作战环境,“无人机杀手”还配置有夜间/黄昏/黎明辅助瞄准装置。
操作者只需很少的训练和练习就能掌握“无人机杀手”。在空域不受控制的地区,每个机动队或车队(前后)部署一个或多个“无人机杀手”单位,就能提供全方位的保护。
澳大利亚新型反无人机干扰枪
澳大利亚无人机防盾(Droneshield)公司自称是世界领先的无人机检测和保护技术研发企业。此前,该公司专门开发用于发现无人机的声音感知技术。其产品可以在不同距离上通过声音识别无人机,并实时反馈安全信息。目前,在美国,无人机防盾公司的用户主要是监狱、机场以及政府部门。但在2016年底,无人机防盾公司设计了一款新型反无人机的便携式电子枪DroneGun,直译过来就是“无人机枪”,也可称其为战术无人机干扰器。该枪看上去很霸气,外观像火箭筒,拿起来让人觉得是一把杀伤力十足的真枪。
这款干扰枪重约6千克,射程达6千米。除了干扰枪本身,还配有背包,内装大型电池和相关配件,枪与包之间通过线缆连接,电池可持续运行2小时。该枪能有效干扰无人机遥控常用的2.4GHz/5.8GHz频段信号、GPS以及GLONASS卫星定位信号。它能迫使无人机就地着陆或返回起点。如果无人机有原路返回功能,还可能顺藤摸瓜抓住不守法的操作者。该产品只需一人操作,无需手动设置或技术培训。
2018年无人机防盾公司又公布了新款DroneGun Tactical,可以称为“战术无人机枪”。和一代一样,它可以干扰433MHz/915MHz/2.4GHz/5.8 GHz、GPS、GLONASS L2(1227-1251MHz)、GLONASS L1(1575-1605MHz)、2.4GHz ISM(2400-2483.5MHz)、5.8GHz ISM(5725-5850MHz)等無人机工作频段上的信号。该枪更注重灵活和便携性。它重6.8千克,有效射程为1千米,充电电压为14.8伏,工作温度为-20°C—+55°C,可以连续工作2小时。它在一次充电周期内足可干扰十几架无人机。
俄罗斯REX-1电磁反无人机枪
卡拉什尼科夫公司作为俄罗斯最大的军火制造商,主要生产民用和军事武器,如突击步枪、狙击步枪、机枪、制导炮弹和其它各种精密的武器。其中也包括无人驾驶车辆和军用机器人。在2017年莫斯科军事展览会上,卡拉什尼科夫公司展示了其REX-1电磁反无人机枪。
REX-1是在MP-514K步枪的基础上加装了多个可互换的电磁和红外干扰器。枪身是电磁脉冲发射器,枪管是一个发射天线,设备上安装有全息瞄准镜、红外瞄准镜、音视频录制设备,并配有两脚架和前握把等设备。瞄准无人机以后,发射一束强功率的电磁脉冲干扰波,以干扰无人机的电子系统,使其通信导航系统失灵,失去控制,然后迫降。
REX-1工作频段为900MHz,2.4GHz,5.2GHz-5.8GHz等。REX-1能够连续“射击”四小时,然后可以使用普通的220伏电源充电,充满电也需要4小时。如果使用附加电池可以不间断使用。REX-1重4.2千克,其使用范围最大可达5千米,除了可以干扰无人机,还可以干扰地面无人车辆。
REX-1还可以用来压制遥控炸弹,在1千米半径范围内隔绝所有的WiFi,3G和LTE信号,使拆弹手有足够的时间到达现场并拆除炸弹。
目前,REX-1的原型机正在俄罗斯国民警卫队的几个子单位进行测试,未来经过进一步研发后,可用来保护机场、私人设施以及交通基础设施。
英国的“无人机防御者”
2016年10月英国无人机防务公司公布了一种名为“无人机防御者”的反无人机装备。它可以对非法无人机实施探测与识别,并利用“蒂奴皮”E1000MP或Net Gun X1射网枪进行干扰或打击。
“蒂奴皮”E1000MP便携式干扰器采用定向电子对抗干扰和GPS中断技术,总输出功率超过100瓦,拥有五个频道,可以对付大部分常见的无人机,如DJI和3DR直升机等。相比之下,Net Gun X1型射网枪只能捕捉到飞行高度在10米至15米间的无人机。
土耳其的“无人机杀手”
2017年3月13日,据《趋势报》报道,土耳其武器制造商Harp Arge首次向阿塞拜疆出售了“无人机杀手”。它同样是发送2.4GHz-5.8GHz频段的无线电信号来干扰无人机的遥控信号,使飞行器与遥控器失去联系。它也可扰乱GPS定位信号接收,再强制无人机迫降。“无人机杀手”已经在土耳其军队、国家情报组织和其他保安机关中使用。
中国的电磁干扰枪
2017年北京无人机反制武器展会上展示了一把外形科幻的反无人机电磁干扰枪。其采用全封闭式的枪体设计,将发射天线、功率放大器、干扰信号源、变频模块、以及电池全部集成在枪体之中,总重控制在4千克以内,方便操作人员的携带和使用。其有效干扰范围在3千米以上,可持续工作时间不低于两小时。比起已知的国外同类武器,无论从重量、有效范围和操作等方面都有较明显的优势。同时,这种全封闭式的枪体设计大大增加了干扰枪的环境适应性,可以克服雨雪天气,实现全天候工作。此外,该公司的产品在产品外型开模以及配重上充分考慮了人体工程学设计。虽然外形“霸气”、极具威慑力,使用起来人体舒适度却很高,充分改善了反无人机电子干扰枪早期产品功放、电池和信号源分离所带来的不便。这种反无人机电磁枪,外形类似步枪,枪身是一个电磁脉冲发射器,枪管也是一个发射天线(很多是螺旋状)。
根据相关报道,中国武汉警方在2017年启用了“尖板眼”无人机反制枪驱逐违规飞行的无人机。“尖板眼”发射2.4GHz-5.8GHz之间的电磁干扰波,中断遥控设备和无人机之间的联系。作用距离在1000米内,可在短时间内迫使远距离低空无人机跌落、返回操作者处或平稳下降,进而实现对“管制区”飞行无人机有效管控。
此外台湾地区装备了一种叫做SKYNET的反无人机电磁枪,SKYNET的射程距离为1000米,基本上看得到的都能驱离。它的操作方法也十分简单,只要瞄准好方向,接着选择“自动降落”或是“自动回程”,扣下板机,就能完成操作。它的电池能够连续作用2.5个小时。