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反無(wú)人機(jī):創(chuàng)新技術(shù)和分層方法將成為更有效的解決方案

QuTG_CloudBrain ? 來(lái)源:云腦智庫(kù) ? 2023-11-12 09:32 ? 次閱讀
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當(dāng)前使用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(UAS)進(jìn)行情報(bào)監(jiān)視、偵察(ISR)和攻擊行動(dòng)的低成本,正在改變戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展趨勢(shì)。分層方法中的尖端技術(shù)和先進(jìn)彈藥,可以提供更有效的手段來(lái)探測(cè)、跟蹤、分類和打擊這種類型的空中目標(biāo)。面對(duì)無(wú)人機(jī)空中威脅,一直是美國(guó)國(guó)防部(DoD)關(guān)注的問(wèn)題,因此其下屬機(jī)構(gòu)目前正在開(kāi)展多項(xiàng)采購(gòu)和制造計(jì)劃。在2023財(cái)年,美國(guó)國(guó)防部已撥款近7.5億美元,用于采購(gòu)解決方案和反無(wú)人機(jī)的研發(fā)。

反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(C-UAS)領(lǐng)域,仍有很大的增長(zhǎng)潛力。例如,由于小型(I類)和中型(II類)無(wú)人機(jī)的尺寸,相對(duì)安靜和快速的機(jī)動(dòng)性,以及幾乎不存在的熱量和噪聲特征,導(dǎo)致其難以定位、識(shí)別和摧毀這些空中目標(biāo)。特別是無(wú)人機(jī)采用蜂群技術(shù),其能力更是難以對(duì)付的空中威脅。

總部位于美國(guó)弗吉尼亞州西福爾斯徹奇諾斯羅普·格魯曼公司防空戰(zhàn)略部門的羅布曼蒂解釋說(shuō),目前中小型無(wú)人機(jī)其體積足夠小,因此可以躲避標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警傳感器系統(tǒng)的檢測(cè)。但同時(shí)此類型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)也存在沒(méi)有足夠的體量、更先進(jìn)系統(tǒng),導(dǎo)致其航程短,有效載荷不足等實(shí)際問(wèn)題,但它們具備足以對(duì)敵方戰(zhàn)術(shù)層面造成非常嚴(yán)重破壞的能力。

美國(guó)專業(yè)研發(fā)反無(wú)人機(jī)的萊特耶(Liteye)系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官瑞恩赫特指出,該行業(yè)一直專注于解決與檢測(cè)和分類相關(guān)的問(wèn)題,例如將不同的主動(dòng)和被動(dòng)系統(tǒng)組合為一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行,通過(guò)使用多個(gè)傳感器,獲得更高保真度的檢測(cè)能力,以及高置信度地自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)。同時(shí),另一個(gè)方法是升級(jí)的領(lǐng)域包括機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和人工智能AI)軟件的廣泛使用,這樣可以更好地對(duì)已檢測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行分類,并對(duì)位置進(jìn)行高精度的跟蹤。瑞恩赫特指出,識(shí)別敵我(IFF)技術(shù),一直在使用人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)識(shí)別對(duì)手,我們將在未來(lái)圍繞AI軟件分類,來(lái)改進(jìn)辨別領(lǐng)域,使目標(biāo)能更早發(fā)現(xiàn)、更精準(zhǔn)跟蹤和更無(wú)漏缺。

從羅布曼蒂的角度來(lái)看,機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能有助于減輕無(wú)人機(jī)操控員的認(rèn)知負(fù)擔(dān),并迅速關(guān)閉殺傷鏈。這一過(guò)程至關(guān)重要,因?yàn)樵趹?zhàn)術(shù)層面,對(duì)多域部隊(duì)的保護(hù),識(shí)別和擊敗陸地、空中或水上威脅的能力至關(guān)重要,因?yàn)闈撛诘耐{數(shù)量,可能迅速超過(guò)可用的效應(yīng)器。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

使用動(dòng)能和非動(dòng)能解決方案,都可以用來(lái)?yè)魯】罩袩o(wú)人機(jī)系統(tǒng),并且可以分為兩類:一類系統(tǒng)可以用來(lái)?yè)敉嘶驍r截?zé)o人機(jī),而另一類系統(tǒng)是專門用來(lái)直接擊落或摧毀無(wú)人機(jī)。這兩者之間最大的區(qū)別是設(shè)計(jì)的精度級(jí)別。高功率微波(HPM)系統(tǒng)也通過(guò)產(chǎn)生能夠破壞無(wú)人機(jī)的電磁脈沖(EMP)來(lái)證明自己能夠應(yīng)對(duì)此類威脅。高能激光還使用電磁脈沖來(lái)?yè)p壞或破壞飛機(jī)的結(jié)構(gòu)。在動(dòng)能解決方案的情況下,可以部署幾種類型的武器系統(tǒng)和彈藥來(lái)與無(wú)人機(jī)交戰(zhàn):根據(jù)目標(biāo)的大小,選項(xiàng)包括常規(guī)和先進(jìn)子彈、大炮、鏈炮,甚至導(dǎo)彈和火箭。

瑞恩赫特解釋道,如果你只是想減輕對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的空中無(wú)人機(jī)防御壓力,那你只需要一直以發(fā)出一個(gè)強(qiáng)干擾頻率信號(hào),實(shí)施擊退或攔截的解決方案。無(wú)論無(wú)論這些無(wú)人機(jī)在哪個(gè)位置,都會(huì)被擊退或攔截。然而,如果你想摧毀它們,那么你需要得到確切精準(zhǔn)的位置,然后決定采取哪種手段或方法將其擊落。從這個(gè)意義上說(shuō),可以使用幾種類型的技術(shù)來(lái)檢測(cè)敵對(duì)或未經(jīng)授權(quán)的無(wú)人機(jī)的存在。一些無(wú)人機(jī)在射頻RF)頻譜中運(yùn)行以與其操作員通信,并且可以通過(guò)摧毀傳感器進(jìn)行定位。與此同時(shí),一些雷達(dá)可以找到那些使用GPS,但在精準(zhǔn)跟蹤小型飛行器時(shí),雷達(dá)的敏感度還不能完全做到萬(wàn)無(wú)一失。其他選項(xiàng)包括使用光電紅外(EO/IR)傳感器,以及提供視覺(jué)識(shí)別的攝像頭和檢測(cè)聲學(xué)特征的麥克風(fēng)。萊特耶系統(tǒng)公司使用額外傳感器的雷達(dá),對(duì)小型飛行器航跡增強(qiáng)絕對(duì)是最新的改進(jìn)之一,這是非常專業(yè)的。而采取非動(dòng)力解決方案而言,GPS欺騙器可以干擾無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航傳感器,并迫使其改變軌跡,而射頻干擾器可以掩蓋控制器信號(hào)并迫使無(wú)人機(jī)著陸或返回其操作員位置,這將顯示敵人操控站的位置。

羅布曼蒂?gòu)?qiáng)調(diào),先進(jìn)的彈藥可以提升反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力,因?yàn)檫@種先進(jìn)的系統(tǒng)具有機(jī)載電子元件,可以改進(jìn)該彈的功能。幾種類型的先進(jìn)彈藥,允許操作者對(duì)彈頭進(jìn)行編程以啟動(dòng)特定功能。例如,點(diǎn)引爆目標(biāo)、穿透目標(biāo)然后引爆,或者在看到目標(biāo)時(shí)進(jìn)行近距離空爆。諾斯羅普·格魯曼公司未來(lái)的反無(wú)人機(jī)能力,將接近空爆功能與航向校正能力相結(jié)合。反無(wú)人機(jī)旨在提供操作和戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。例如,范圍擴(kuò)展和在沒(méi)有散布誤差的情況下,向上引導(dǎo)子彈的能力。在某些威脅情況下,例如“蜂群”無(wú)人機(jī),您可以在擊敗目標(biāo)之前,與目標(biāo)交戰(zhàn)并移動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo),因?yàn)橹滥闹茖?dǎo)子彈將是對(duì)該目標(biāo)實(shí)施“一擊一殺”,這使得擊敗“蜂群”無(wú)人機(jī)變得更加容易。

網(wǎng)絡(luò)化方法

保護(hù)部隊(duì)、裝備和基礎(chǔ)設(shè)施免受敵方無(wú)人機(jī)攻擊的最佳方法可能涉及將多個(gè)光電和紅外傳感器和視頻技術(shù)與功能強(qiáng)大的指揮和控制(C2)軟件相結(jié)合的分層方法,以便在整個(gè)沖突地區(qū)提供防御選擇。在這些情況下,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案的部署,可以使該過(guò)程更有效,因?yàn)槿斯ぶ悄芸梢允占头治鏊羞@些系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù),并告知用戶對(duì)抗無(wú)人機(jī)的最佳方法。除了提供更可靠的信息外,它還加速了決策。

瑞恩赫特解釋說(shuō),我們獲取雷達(dá)、視覺(jué)和射頻頻譜數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)放在一起,以提供對(duì)可能存在的威脅的非常高保真度的跟蹤,然后決定如何處置這些潛在的空中威脅。羅布曼蒂指出,為了對(duì)抗無(wú)人系統(tǒng),用戶需要確定哪些系統(tǒng)“可以在我們效應(yīng)器能力范圍內(nèi)最好地?fù)魯〔煌?guī)模的空中、陸地和水面威脅。這種集成的網(wǎng)絡(luò)概念,可以有效地對(duì)抗小型無(wú)人機(jī),也可以用于在受到各種威脅攻擊的高強(qiáng)度沖突場(chǎng)景中進(jìn)行群體攻擊的情況。

從瑞恩赫特的角度來(lái)看,在當(dāng)前的俄烏沖突來(lái)看,要保護(hù)任何地方的重要地面目標(biāo),就需要采取分層防御的方法。萊特耶公司的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),采取的是一個(gè)多域、多任務(wù)保護(hù)系統(tǒng),通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)方法組合多個(gè)傳感器來(lái)對(duì)抗所有空中無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。它具有3D望遠(yuǎn)鏡雷達(dá)、基于人工智能的射頻檢測(cè)、人工智能目標(biāo)優(yōu)先級(jí)和自動(dòng)視頻跟蹤系統(tǒng)。

西爾韋尼亞高級(jí)智能電子防御(SHIELD)使用人機(jī)在環(huán)本地指揮和控制,這需要低級(jí)別的人力,才能從具有分布式通用操作圖的任何控制臺(tái)操作任何系統(tǒng)。它也可以在各種任務(wù)平臺(tái)(固定/半固定、輕型車輛/便攜式、移動(dòng)和無(wú)人機(jī)器人車輛)中進(jìn)行定制。赫特說(shuō),它確實(shí)是一個(gè)最先進(jìn)的系統(tǒng),是領(lǐng)先的功能之一。在很多情況下,我們處于最前沿,因?yàn)槠浞秶鷮?duì)于對(duì)抗小型無(wú)人機(jī)具有操作意義,為此我們專注于對(duì)目標(biāo)施加不同影響的能力。

諾斯羅普·格魯曼公司還提供基于分層方法的反無(wú)人機(jī)解決方案。該公司結(jié)合了移動(dòng)、采集、提示和效應(yīng)器系統(tǒng)(M-ACE);叢林大師鏈槍;以及擊敗無(wú)人機(jī)的先進(jìn)彈藥。

提示和效應(yīng)器系統(tǒng),是一種模塊化的移動(dòng)反無(wú)人機(jī)解決方案,可以適應(yīng)各種車輛平臺(tái),使用符合行業(yè)協(xié)議的開(kāi)放式架構(gòu)軟件系統(tǒng),并且可以與不同類型的傳感器和攝像頭集成。

羅布曼蒂解釋說(shuō),雖然我們有一個(gè)概念系統(tǒng),但客戶可以選擇特定的偏好功能的光電和紅外相機(jī)、指揮與控制系統(tǒng)、雷達(dá)、干擾器、檢測(cè)和通信,為此,諾斯羅普格魯曼公司將提供系統(tǒng)集成。這允許定制以及系統(tǒng)在新技術(shù)可用或確定新功能以集成到平臺(tái)時(shí)“增長(zhǎng)”的能力。該系統(tǒng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能根據(jù)已知的工作頻率和外部特征快速識(shí)別無(wú)人機(jī)。提示和效應(yīng)器系統(tǒng),不斷將識(shí)別因素添加到其數(shù)據(jù)庫(kù)中,包括潛在威脅和已知的友好無(wú)人機(jī),以便在該地區(qū)運(yùn)行,以便快速進(jìn)行敵我識(shí)別。

標(biāo)準(zhǔn)炮車主要配備M230鏈炮是30毫米單管自動(dòng)火炮,可以作為指揮與控制網(wǎng)絡(luò)解決方案的一部分以及提示和效應(yīng)器系統(tǒng)的指揮與控制功能。標(biāo)準(zhǔn)車輛還可以與來(lái)自不同供應(yīng)商的多個(gè)武器站集成。諾斯羅普·格魯曼公司的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)還具有空爆彈藥和接近引信彈藥,當(dāng)需要擊敗中小無(wú)人機(jī)時(shí)。羅布曼蒂說(shuō),在特定點(diǎn)爆破子彈的能力比直接擊中小目標(biāo)的點(diǎn)引爆要有效得多。

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著無(wú)人機(jī)威脅的不斷發(fā)展,應(yīng)對(duì)這些不斷增長(zhǎng)的威脅的技術(shù)必須更加復(fù)雜。為了滿足軍事客戶的需求,該行業(yè)將不斷致力于通過(guò)增加新功能、評(píng)估新技術(shù)的使用以及開(kāi)發(fā)新的傳感器和效應(yīng)器來(lái)改進(jìn)其系統(tǒng)。

一是無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)在改變對(duì)防空系統(tǒng)配置的要求和使用飛機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)的規(guī)劃,因此對(duì)反無(wú)人機(jī)的兵器戰(zhàn)斗準(zhǔn)備和機(jī)動(dòng)性的標(biāo)準(zhǔn)要求更高;

二是當(dāng)前使用的無(wú)人機(jī)控制方法,導(dǎo)致電子戰(zhàn)的作用大幅增加,電子戰(zhàn)部隊(duì)領(lǐng)受的為己方部隊(duì)提供戰(zhàn)斗保障的任務(wù)越來(lái)越少,更多的是直接對(duì)付,甚至是毀傷敵方的無(wú)人機(jī),這不是典型的保障,而是獨(dú)立戰(zhàn)斗行動(dòng);

三是在戰(zhàn)術(shù)層面上,使用反無(wú)人機(jī)裝備在15千米范圍內(nèi),直接為要地和部隊(duì)提供防御的重要性急劇上升;

四是反無(wú)人機(jī)手段,主要發(fā)展激光和微波武器,未來(lái)既要放棄使用成本高的打擊性毀傷兵器,也要放棄易受傳統(tǒng)防空兵器攻擊的大型無(wú)人機(jī);五是從中期發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,未來(lái)預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)組合式反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),目前專家比較看好激光武器。

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原文標(biāo)題:反無(wú)人機(jī):創(chuàng)新技術(shù)和分層方法將成為更有效的解決方案

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    和普威視反無(wú)人機(jī)自動(dòng)防御系統(tǒng) (以下簡(jiǎn)稱RGS1000) 是集用戶管理、視頻監(jiān)控、目標(biāo)定位、雷達(dá)設(shè)備管理、頻譜設(shè)備管理、光電設(shè)備管理、反制設(shè)備控制于一身的綜合性可視化反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。
    的頭像 發(fā)表于 01-06 15:28 ?472次閱讀
    和普威視RGS1000<b class='flag-5'>反無(wú)人機(jī)</b>系統(tǒng)

    高幀頻圖像識(shí)別反無(wú)人機(jī) 慧視有辦法!

    無(wú)人機(jī)的迅猛發(fā)展,使得無(wú)人機(jī)的反制技術(shù)也水漲船高,常見(jiàn)的有電子干擾、無(wú)人機(jī)識(shí)別對(duì)抗等。前者通過(guò)發(fā)射特定頻率的無(wú)線電波對(duì)無(wú)人機(jī)的通信鏈路、控制
    的頭像 發(fā)表于 12-04 01:06 ?601次閱讀
    高幀頻圖像識(shí)別<b class='flag-5'>反無(wú)人機(jī)</b>   慧視有辦法!

    光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)技術(shù)方案

    光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)技術(shù)方案 隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和光伏發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,光伏電站的規(guī)模不斷擴(kuò)大。為了確保光伏電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理光伏組件的故障和異常,陜西公眾智
    的頭像 發(fā)表于 11-19 17:03 ?834次閱讀
    光伏電站<b class='flag-5'>無(wú)人機(jī)</b>巡檢系統(tǒng)<b class='flag-5'>技術(shù)</b><b class='flag-5'>方案</b>

    探秘無(wú)人機(jī)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案與增穩(wěn)云臺(tái)的技術(shù)密碼

    在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為了人們生活中越來(lái)越常見(jiàn)的設(shè)備。從航拍愛(ài)好者手中的“神器”,到物流行業(yè)的“新寵”,無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。而在無(wú)人機(jī)的眾多關(guān)鍵
    的頭像 發(fā)表于 10-17 18:11 ?949次閱讀

    光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢方案

    光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢方案 隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在能源領(lǐng)域,尤其是光伏電站的運(yùn)維管理中,無(wú)人機(jī)巡檢已經(jīng)
    的頭像 發(fā)表于 09-18 16:16 ?886次閱讀
    光伏電站<b class='flag-5'>無(wú)人機(jī)</b>巡檢<b class='flag-5'>方案</b>

    無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)光伏巡檢方案與作用

    無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)光伏巡檢方案與作用 隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在新能源領(lǐng)域,尤其是在光伏電站巡檢管理中,無(wú)人機(jī)
    的頭像 發(fā)表于 08-08 16:32 ?966次閱讀