无人机蜂群在战争中的应用_无人机_蜂群_机群

转自：无人机

信息来源：数易DigitalTrans

摘要

这篇文章是基于对三个战争事件的简要分析——赫迈米姆和塔尔图斯（2018年）、沙特阿美石油公司工厂袭击（2019年）和乌克兰上空的无人机群（2022年）。本文意在强调蜂群无人机的力量如何不成比例地增长。这些 "小怪物 "被组织成致命的蜂群，将成为未来冲突的空中威胁矩阵中的 "下一个致命点"。

关键要点

在2018年1月5日首次有记录的攻击中，无人机群的威胁已经以稳定的速度增长。

在有利的技术工具的武装下，这种威胁今天对防御者的防空系统构成了新的挑战。

这种威胁难以探测，更难以杀死，它使过去的常规防空武器无法有效地应对挑战。

新的 "探测-拦截-杀伤 "手段正在保卫者的领域中出现，以应对这些”小怪物“。

案例一

赫梅米姆和塔尔图斯战争

2018年1月5日俄罗斯在叙利亚的武器装备受到无人机群攻击，将作为现代战争史上首次记录的无人机群攻击的日子而被记住。

图1：俄罗斯在叙利亚的资产受到攻击

2018年1月的凌晨，由13架所谓的 DIY的无人机群袭击了位于叙利亚西部的两个主要俄罗斯资产——赫梅米姆空军基地和塔尔图斯海军设施。

展开全文

图2：赫梅米姆空军基地和塔尔图斯海军设施

空军基地拥有一系列现代化的俄罗斯空中力量，包括攻击机和攻击直升机（SU 34, SU25, SU 24, Mi 24, Mi 28, Mi8, Ka52），还有大量的装甲车（T 90, BTR 82），火炮和BMC2系统。

一方面，塔尔图斯海军设施包括可容纳11艘军舰的泊位。该基地旨在支持俄罗斯的第五作战中队（在冷战时期与美国第六舰队抗衡）。除了防空武器，塔尔图斯还拥有一些具有软杀伤能力的电子战部队，以应对空中威胁。

另一方面，赫梅米姆拥有强大的防空部署，除了防空飞机，还包括便携式防空导弹（Strela 2M, Igla, Igla 1S等）和中程防空导弹（Pantsir-S1）。

分析

从这一案例中可以推断出以下几点：

无人机蜂群攻击标志着常规防空武器对这些 "小怪物 "的全面打击是无效的。

Pantsir防空系统的远程雷达（拥有一次打击20个目标的能力，射程达32-36公里）无法探测到亚米级的小型无人机，因为它们的 "踪迹很小"（RCS——衡量雷达对目标的探测能力。目标的RCS越高，在一定范围内被探测到的概率就越高）。

虽然Pantsir系统的火控和导弹制导雷达在8-10公里的范围内进行了一些探测，但在更近的范围内仍可能发生导弹袭击。

一些近距离的探测也可能发生在塔尔图斯的电子光学（EO）和红外（IR）传感器上，因为有人试图软杀伤无人机。

因此，虽然当时只有13架无人机（7架在赫梅米姆，6架在塔尔图斯）不能被Pantsir和EW系统的组合完全摧毁，还没造成更大范围的受损，但是如果有100架或更多的无人机会发生什么严重后果？

在第一次攻击中，无人机蜂群就显示出了它们的威力（正如单螺旋桨设计和无着陆轮的金属、木材和塑料部件所表明的那样）。关于他们所展示的能力的一些要点已被提及：

图3：攻击赫梅米姆和塔尔图斯的蜂群

有能力在自主模式下飞行50-100公里

携带精确弹头的能力（一磅PETN和金属球轴承，作为破片强化弹药爆炸）。在目标端精确操作的远程弹药投放机制。

每架小型无人机都有复杂的航空电子装备，包括用于检测微小压差的压力传感器和用于精确飞行控制的高度控制伺服执行器。

这就是无人机群第一次宣布它们到达战斗区域的方式。

案例二

对沙特石油设施的攻击

2019年9月，蜂群在沙特阿拉伯再次出击。目标是沙特阿拉伯东部位于Abqaiq和Khurais的两个石油加工设施。

图4：Abqaiq和Khurais的石油加工设施

这些设施被认为是脆弱地区（VAs），地基防空武器（GBADWS）被部署在那里。

地面防空武器包括最先进的35毫米欧瑞康火炮和飞鸟火控雷达（探测距离20公里），以及配备AN/MPQ 65无源电子扫描相控阵雷达的MIM 104爱国者移动防空系统，仪器监视范围为100公里。

部署GBADWS是为了保护石油设施免受攻击机、攻击直升机等常规空中威胁。然而，这些设施遭到了10-14架小型无人机群的神风特攻队模式的袭击。也门的胡塞武装声称对这次袭击负责。

所用的无人机可能是UAV X。这些威胁车辆拥有像Khmeimim无人机等所有的蜂群能力。

图5：在Abqaiq和Khurais的无人机袭击事件

分析

蜂群再次发挥了其固有的优势。由于其体积小（RCS），并且由于保持低空并沿着地球的午线（NOE）飞行，蜂群避免了被GBADWS（Flycatcher和AN/MPQ65等）的多个雷达探测。后者是为探测小型无人机目标而设计的，根据其部署，只能对付常规的空中威胁。因此，常规GBADWS在对抗小型无人机方面的无效性得到了重新验证。

案例三

俄乌冲突

在正在进行的俄乌冲突中，地面战争中的坦克、装甲运兵车、巡航导弹、火炮和榴弹炮以及空战中的飞机、攻击直升机和防空导弹对人的生命和物质的灾难性破坏似乎还不够，无人机群再次出现了。

2022年10月17日，由43架沙赫德神风无人机组成的无人机群袭击了基辅，据说是俄罗斯从伊朗获得的。在不到两周的时间里，据说约有400架袭击了乌克兰的发电站，摧毁了该国约30%的能源网。

在俄罗斯的库存中，Shahed 136或Geran 2，实际上是一种闲置的弹药。它的体积很小（长3.5米，翼展2.5米，弹头200公斤，作战范围超过1800公里）。

图6：俄罗斯的无人机摧毁了乌克兰的能源网

作为反击，10月29日，乌克兰所谓的 "无人机军队 "的一群无人水面舰艇（USVs）袭击了黑海塞瓦斯托波尔海军基地的俄罗斯海军资产。

处于神风特攻队模式的无人机对毫无防备的海军舰队进行了突然袭击，对包括一艘海军上将级护卫舰和一些反水雷船在内的船只造成了广泛的损害。据报道，俄罗斯的旗舰护卫舰马卡罗夫海军上将号也受到了打击。因此，在扩大的战区中开启了USV战争的新篇章。

虽然乌克兰天空中的两次无人机攻击都不符合传统意义上的无人机 "群 "的要求，但压倒敌人的防空系统并造成广泛和不相称的损害的最终效果与传统的无人机群一样多。因此，强调小型无人机以一定数量组合在一起，产生蜂群杀伤效果。

图7：乌克兰对塞瓦斯托波尔的攻击

其实，虚拟技术在军事上早已得到了广泛应用，数字孪生、AR/VR、仿真建模等技术早已经应用到军工领域，只是搭上元宇宙概念才引发关注。比如：

1980年，美国军方开发了“模拟网络技术”SIMNET并将其用于大规模训练与演习，这是模拟技术首次在国防工业领域的应用。

无人机群的新面孔

在最新技术的支持下，该威胁现在具有 "鸟群 "的惊人智慧和 "人类 "的奉献精神，以及无论如何都要继续完成任务的决心。如今，他们拥有一下能力：

精确的卫星辅助导航，用于50-100公里或以上的无人自主飞行。

携带和精确远程投放多种有效载荷，其中可能包括复杂的爆炸物和弹头、简易装置或简单的空投载荷。

预编程飞行(需要时NOE)，以避免敌方传感器的电子探测。

在终端获取目标，并在神风模式下瞄准它。

无人机蜂群目前还安装了基于人工智能的嵌入式智能装备。拥有的能力主要有：

每台机器都知道自己在群体中的位置以及与群体中其他机器的相互关系。

在任何成员被击落的情况下，重新定位信息以保持群网格完整。

在指挥/程序上采取电子攻击/规避措施。

坚定的“勇士们”

有了上述的战斗能力，蜂群是坚定的“战士”。未来的战斗会看到越来越多的人扮演多种角色。这些角色可能是：

精确的自主打击，出其不意地袭击敌人，避免雷达探测，摧毁常规防御，并实施神风特攻队攻击。

安静地导航，并通过侵入受限空间进行精确杀伤。

位于关键点，通过报告编程阈值的变化，提供感兴趣区域的态势感知。

以“最后一个人最后一颗子弹模式”进行战斗。当蜂群被敌人火力消耗时，保持重新定位。在“没有命令”的情况下，表现出对模糊性的容忍。

防御无人机群需要做什么

到目前为止，防御人员对以下情况已经相当清楚:

无人机群是即将到来的下一个大事件。

传统的防空系统将会被巨大的威胁淹没。

对付无人机群需要一种全新的“发现并消灭”技术。

防空是一场三管齐下的战斗，即 "探测-拦截-杀戮"--及时 "探测 "威胁；发射合适的武器 "拦截 "威胁；在威胁造成灾难性破坏之前杀戮/消灭威胁。在处理无人机群时，这些功能都需要不同的策略。

大量的无人机群在其他方面是一种'大体量'的威胁。为什么它们在很大程度上没有被发现，是因为以下几点：

蜂群被设定为通过保持低空飞行来进行NOE飞行，从而避免被常规防空系统的预警雷达（射程80-100多公里）发现，而这些雷达目前还没有被优化。

在更近的地方，蜂群身体可以被常规防空系统的导弹制导雷达（射程一般为18-30公里）和后来的火控雷达（射程一般为8-20公里）发现。

然后就有可能发射制导防空导弹或对其进行直接炮击，后者主要是在视觉领域。

自从小型无人机作为致命的空中威胁工具出现以来，防御者一直在寻找方法和手段，通过使用电子光学（EO）和射频（RF）检测来探测它们。这方面的一些突出要点是：

射频设备旨在通过在-1.74-150Mhz、20MHz-6GHz、400Mhz-6Ghz的射频频段工作来探测无人机的威胁。

在EO和RF系统中的耦合火控装置，当无人机机身进入杀伤区时，启动软杀伤或硬杀伤。

软杀伤包括电子攻击方案（干扰、网络钓鱼或黑客攻击威胁），或者通过激光束杀死威胁。

最近，防御者已经意识到，在X（8-12 GHZ）、Ku（12-18 GHZ）和K（18-27 GHZ）波段运行的三维雷达支持EO/RF系统，并以主动/被动电子扫描阵列（AESA/PESA）雷达为基础，可以成为在低空探测小型无人机威胁的有效传感器方案。

如果声学传感器被编程用于检测并被正确部署，那么蜂群的独特嗡嗡声肯定会泄露。

虽然上述解决方案基本上是在解决小型无人机的探测和杀伤的挑战，但无人机群本身却构成了一个不同的挑战：

虽然它们的探测不像单个或几个小型无人机那样困难，但猎杀是最大的挑战。

即使发现了蜂群，常规的防空系统也不能杀死所有的——一些仍然可能着陆并摧毁资产，尽管是部分的。

所需要的是 "大规模杀伤和区域封锁系统"。大规模杀伤意味着有能力通过丰富的手段对目标区域进行喷洒，如使用多种高射速防空炮进行大规模射击，或用多种激光杀伤束对目标进行扫射（在雾、云和烟雾中能力有限），或通过多种电子战（EW）系统从多个来源传播射频和干扰能量，在蜂群飞行区域纵横交错：

使用防御者无人机。这种由防御者控制的无人机体被引导到与蜂群发生动能碰撞，从而实现对威胁蜂群中大量人员的高概率动能杀伤。

基于微波的武器正开始为基于蜂群的威胁提供大规模杀伤解决方案。一种正在开发并有可能在2023年在美国投入使用的此类武器被称为Mjolnir--它有一个巨大的20英尺卫星天线，能够喷出高功率的微波，能够从物质上瓦解无人机群的攻击。

在一个关键的利益区域上架设电子围栏，如果蜂群机体违反该围栏，将使其机上的电子和电磁系统丧失能力。

为了在软杀伤（激光、射频）和硬杀伤模式下发射蜂群杀伤武器，人们正在尝试使用航空平台。这种平台上的武器可以向蜂群主体喷射多种杀伤性光束，或发动多方向的射频/电子攻击，甚至可以释放数以百计的小型无人机，与威胁发生灾难性的碰撞。

因此，进攻方和防守方之间的因果之争正在全面展开。

本文来源：无人争锋

关注公众号了解更多

会员申请 请在公众号内回复“个人会员”或“单位会员

欢迎关注中国指挥与控制学会媒体矩阵

CICC官方网站

CICC官方微信公众号

《指挥与控制学报》官网

国际无人系统大会官网

中国指挥控制大会官网

全国兵棋推演大赛

全国空中智能博弈大赛

搜狐号

一点号