美军反无人机装备技术发展概况

中国北方工业有限公司 葛 宋

一 概 述

在过去10年中，无人机技术飞速发展，应用场景越来越广泛，市场规模呈现井喷式增长，无人机已快速渗透到各个领域，国家、非国家组织乃至个人都在广泛使用无人机。无人机作为高性价比的情报、监视、侦察与攻击手段，在军事领域有巨大的应用价值。

美军根据尺寸、速度和作战高度对无人机进行了分类。4类和5类为大型、长航时、远程无人机；3类无人机与4类和5类相比，尺寸小、速度慢、航程短；1类和2类无人机机身非常小，航程有限。1～3类无人机被定义为“低、慢、小”无人机，由于其具有体积小、特征信号弱、飞行高度低等特点，所以很难被现有防空反导系统探测、识别与打击。“蜂群”作战也是无人机威胁的重要方式，无人机群既可以远程操作或自主飞行，也可以与地面车辆和飞机协同作战，这都对现有防空反导系统提出了挑战。反无人机技术正成为美国国防领域的一项重要任务，美国《陆军防空反导2028》战略就突出强调了无人机的威胁。鉴于此，2019财年美国国防部在反无人机解决方案上投入了约9亿美元；2020财年也投资了至少3.73亿美元用于反无人机研发，以及至少2亿美元用于反无人机装备采购。

二 反无人机技术总体情况

反无人机系统可采用一系列方法对敌方或未经授权的无人机进行探测。首先是针对无人机目标的视觉、热、声学等信号，分别采用光电、红外和声学传感器进行探测；其次是采用雷达系统，但由于小型无人机的尺寸和信号特征有限，这些方法并不总是有效；还有一种方法是侦测用于操控无人机的无线信号，通常采用无线电频率传感器。上述方法可以综合运用，以提供有效的、分层的无人机探测能力。

侦查人员一旦探测到无人机，便可采取措施将其击毁或使其失效。电子战干扰可阻碍无人机与其操控者之间的通信链接，常见的干扰设备既有质量仅为2.3～4.5kg的便携式干扰设施（见图1），也有重达数百磅、安装在固定地点或车辆上的干扰设备。另外，还可使用枪、网、定向能、传统防空手段，甚至经过训练的鸟类等手段，对无人机进行捕获或摧毁。美国国防部及各军种正在研发和采购多种反无人机系统，以构建强大可靠的反无人机能力。

图1 美军的便携式反无人机装备

三 美国各军种反无人机技术进展

（一）空军

美国空军正在测试用于反无人机的定向能武器，包括高能微波和激光。例如，2019年10月，美国空军接收了1台车载反无人机激光样机——高能激光武器系统（HELWS），如图2所示。美军正对该系统开展为期1年的海外战场试验，测试系统的作战效能，并开展人员操作训练。HELWS系统由美国雷声公司研制，搭载在1辆小型全地形车上，采用光电/红外传感器及高能微波系统对敌方或未经授权的无人机进行探测、识别和跟踪，并干扰其导航系统，一旦锁定目标，便可通过激光使其在数秒内失效。该系统如果由1台发电机持续供电，则可几乎不限次数地发起攻击。根据美国空军2016年的“小型无人机飞行规划”，美国空军还在发展机载反无人机系统。

图2 美国雷声公司为美国空军研制的HELWS系统

（二）海军

近年来，美国海军充分利用工业界在固态激光上的巨大进步，以及国防部其他部门对固态激光技术数十年的研究积累，在推动反无人机高能固态激光武器的上舰部署中取得了很大进展。美国海军采用逐步提升的策略发展固态激光武器，首先通过干扰或“致盲”其情报/监视/侦察传感器来对付小艇和无人机，未来还可能将激光武器用于对付导弹。

2009—2012年，美国海军成功对激光武器系统（LaWS）的原型样机进行了从陆上到舰上的一系列反无人系统试验，LaWS系统的激光束能量达到30kW。2014年8月，美国海军在LPD-15“庞塞”号两栖舰上部署了LaWS系统（见图3），并在波斯湾进行了海洋环境下的反无人艇和无人机集群的试验评估。2014年12月，美国海军宣布“庞塞”号两栖舰上的LaWS系统达到可用状态。“庞塞”号两栖舰于2017年10月返回美国并退役，LaWS系统从舰上移走后重新安装到陆上作为试验设施，服务于后续研究项目。

图3 “庞塞”号两栖舰上的LaWS系统

美国海军还计划于2021年在DDG-88“普雷布尔”上部署采用光学致盲手段干扰无人机传感器的“海上激光炫目拦截器”（ODIN）系统，以及采用60kW激光（具备扩展到150kW的潜力）的HELIOS系统，这2个系统都可对付无人机。2017年6月，美国海军发布项目征求书，经公开竞标后，2018年1月，洛克希德·马丁公司被授予1.5亿美元的合同，用于在2020财年前研发、制造和交付2套HELIOS系统，其中1套将被安装在美国海军阿利·伯克级驱逐舰DDG-88“普雷布尔”号上（见图4），另一套用于陆上试验。

此外，2019年3月，美国海军部还宣布将与美国国防部下属的国防数据服务署合作，快速开发新型的基于网络的反无人机产品，以应对不断演化的无人机威胁。

图4 安装了HELIOS系统的阿利·伯克级驱逐舰

（三）海军陆战队

美国海军陆战队通过其地面防空（GBAD）项目办公室，资助了多个反无人机系统。例如，2019年美国海军陆战队防空综合系统（MADIS）完成了海外试验。该系统采用干扰手段和机枪武器对付无人机，可搭载在MRZR全地形车、联合轻型战术车辆及其他平台上。2019年6月，搭载在LHD-4 “拳师”号两栖攻击舰上的海军陆战队利用MADIS使一架靠近该舰、被认为构成威胁的伊朗无人机失效。作为地面防空项目的一部分，美国海军陆战队也在采购紧凑型激光武器系统（CLaWS），如图5所示。该系统是美国国防部批准的首个地面激光系统，美国陆军也在使用，有2kW、5kW和10kW这3个型号。尽管美国海军陆战队已对便携式反无人机技术开展了实验，但受限于质量和功率需求，这一技术并非最佳选择。

图5 美国海军陆战队的防空综合系统

（四）陆军

2016年7月，美国陆军发布了1项反无人机战略（美国陆军是唯一发布反无人机战略的军种），指导陆军反无人机能力的发展。2017年4月，陆军又发布了陆军技术文件——反无人机系统技术（Counter-Unmanned Aircraft System Techniques）。反无人机也是美国陆军作战能力发展司令部“六层防空反导保护圈”概念的组成部分，包括：

（1）低空无人机弹道交战系统（BLADE）。该系统可与通用遥控武器站配合使用，其先进的火控和精确打击能力可探测、跟踪和击落各种无人机。

（2）多任务高能激光（MMHEL）。美国陆军正在开发更高效的固态高能激光（HEL）技术，使激光武器能够安装在更小、机动性更强的陆军平台上，从而提高这些平台的作战能力。美国陆军计划将多任务高能激光系统集成到机动短程防空系统（M-SHORAD）中，并搭载在“斯特瑞克”装甲车上，如图6所示。

图6 搭载多任务高能激光样机的“斯特瑞克”装甲车

（3）下一代火力雷达。美国陆军旨在开发全数字雷达系统技术，通过多目标跟踪和自适应波束成形技术，大幅提高雷达的性能和可靠性。

（4）机动防空技术（MADT）。美国陆军正在研发比当前部署的短程防空系统保护范围更广、可击落远程大型飞机的机动防空系统。

（5）高能激光战术车辆演示项目（HEL-TVD）。美国陆军正在研发安装在中型战术车辆平台上的100kW级激光系统，用于集成到间接火力防护能力项目中，可用于防御火箭弹、火炮、迫击炮、巡航导弹及无人机。

（6）低成本增程防空（LOWERAD）。美国陆军正在开发和演示低成本增程防空（LOWER AD）导弹拦截系统，该系统体积更小、成本更低。LOWER AD项目将演示击落亚音速巡航导弹和无人机的关键技术。LOWER AD技术可以减小导弹的尺寸，从而使每个发射器发射的导弹数量更多。

目前这些系统还在研发中，美国陆军已部署了一些便携式、车载、机载的反无人机系统。此外，与美国海军相似，美国陆军也在与国防数字服务署合作开发反无人机产品。

（五）美国国防部范围内的反无人机研发

美国国防部正在研发一系列反无人机技术。例如，“联合临时简易威胁打击机构”（Joint Improvised-Threat Defeat Organization）在2017年举办了一个“无人机硬杀伤”挑战赛，美国联合参谋部和美国国防部其他机构也在致力于推进反无人机工作。美国国防部高级研究计划局（DARPA）资助了多个反无人机技术研发项目，例如，旨在应对未来自主系统的“反蜂群人工智能”（Counter Swarm AI）项目，以及用于舰载点防御的“多方位防御快速拦截炮弹交战系统”（Multi-Azimuth Defense Fast Intercept Round Engagement System）。2019年12月，美国国防部开始统一协调美军的各种反无人机工作，指定美国陆军作为执行机构，监管美国国防部的所有反无人机项目。新成立的办公室由美国陆军领导，其与各作战司令部及负责采办和维持的国防部副部长办公室合作，将对美军所有的反无人机系统进行试验鉴定，并在未来确定3～5个系统开展采购。

四 结 语

反无人机作战已日益成为一项重要的作战任务，受到美军的高度关注，美国国防部和各军兵种都在加大反无人机能力建设投入，推出了一系列基于不同技术和手段的反无人机系统，进展显著。从美军反无人机能力的建设过程可以看出，在前期研发阶段，美军各军兵种和研究机构基于自身的技术基础和需求提出了多种反无人机技术和方案，随着技术的成熟，美军“从放到收”，推进美军反无人机系统的标准化，逐渐聚焦少数几个技术先进、性价比高的反无人机系统。我国的反无人机能力建设可从中汲取一定经验：一是反无人机装备需要成体系化发展，形成体系化作战能力；二是应充分利用现有技术开展技术集成，发展高性价比的反无人机系统；三是提前布局，做好反无人机技术储备，以适应无人机技术的快速发展。