前 言
無人機集群作戰(zhàn)方式
無人機集群作戰(zhàn)主要用于以下三種方式:攻擊、防御以及提供情報、監(jiān)視與偵查(ISR)等支持功能。
無人機集群攻擊
無人機集群對于攻擊任務(wù)是有利的,因為它可以使用大量的潛在目標(biāo)以壓制敵人的防御武器與系統(tǒng)。在集群攻擊中,無人機是分散的,這使得敵方防御手段變得困難和昂貴。如果10架無人機同時攻擊一個目標(biāo),其中7架被擊落,3架仍能完成任務(wù)。由于集群作戰(zhàn)中的單個無人機不需要高存活率,它們相較于獨立的武器系統(tǒng)成本較低,甚至幾十架無人機集群可能比一架有人駕駛飛機更有效,也更便宜。
在2020年的納戈爾諾-卡拉巴赫地區(qū)沖突中,盡管亞美尼亞擁有更多的現(xiàn)代化裝備和軍隊,但其還是遭到了阿塞拜疆的制裁。造成這種情況的一個主要原因是,阿塞拜疆軍隊使用了包括土耳其Bayraktar TB-2在內(nèi)的許多類型的武器化無人機,該無人機集群攻擊終止了近250輛裝甲車和40個防空系統(tǒng)。無人機蜂群嚴(yán)重破壞了亞美尼亞的陸地和防空能力后,阿塞拜疆軍隊實施了機械化步兵行動,以奪取爭議領(lǐng)土。阿塞拜疆作為一支最初被認(rèn)定為處于劣勢的軍隊,使用無人機集群來提高自身的進攻能力,從而實現(xiàn)了作戰(zhàn)翻盤。

Bayraktar TB-2無人機
無人機集群防御
盡管無人機的潛在攻擊用途受到了極大的關(guān)注,但它們也可以同樣適用于防御,尤其是當(dāng)對手也使用蜂群戰(zhàn)術(shù)時。美國海軍曾進行過模擬實驗,以確定其艦船抵抗無人機集群攻擊的能力,結(jié)果令人警醒:如果有八架無人機攻擊一艘艦船,那么平均有三架能穿透它的防御系統(tǒng)——包括“密集陣”近防系統(tǒng)。而當(dāng)進攻的無人機數(shù)量增加時,結(jié)果會變得更糟。于是,美國海軍目前正在研究使用無人機集群防御來阻止無人機集群進攻。

“密集陣”近防系統(tǒng)
無人機集群用于防御時,其通過大量散布誘餌來制造混亂或破壞進攻。美國CNAS作者Paul Scharre在《戰(zhàn)場上的機器人:即將到來的蜂群》(Robotics on the Battlefield Part II: The Coming Swarm)報告中描述了微型空射誘餌如何用來欺騙敵方雷達,報告中還提出了一種用無人機蜂群涌入敵方機場阻止飛機起飛的戰(zhàn)術(shù),該戰(zhàn)術(shù)可以用來保護區(qū)域領(lǐng)土不被敵方直升機或飛機飛越,但任務(wù)難度會隨著需保護的區(qū)域增大而增加。
美國空軍在2020年進行了無人機集群防御演習(xí),負責(zé)部隊發(fā)展的前國防部副助理部長戴維·奧赫馬內(nèi)克(David Ochmanek)從演習(xí)中有以下幾點發(fā)現(xiàn):
像F-35這樣具有雷達特征的飛機可以在無人機集群作戰(zhàn)后釋放,因為蜂群可充當(dāng)誘餌并消耗對手導(dǎo)彈。
領(lǐng)先飛行的蜂群可以進行敵方電子信號與防空區(qū)域探探測,為后續(xù)的蜂群提供相關(guān)信息。
無人機集群作戰(zhàn)理論上可以由人工智能控制,因此指揮官可以專注于其他任務(wù)。
無人機集群監(jiān)視與偵查
無人機最早就是為了完成情報、監(jiān)視與偵查而誕生的,所以無人機集群可大范圍的替代有人機執(zhí)行偵查任務(wù),尤其是在地形不明朗的山谷與叢林中,無人機集群監(jiān)視偵查更可發(fā)揮出自身優(yōu)勢。
對于靜止和移動目標(biāo)的監(jiān)視,無人機蜂群可以被放置來觀察目標(biāo)和目標(biāo)的外圍進行外部活動。這包括一個簡單的操作,如觀察一個可疑的敵人的營地,同時尋找來往于該地點的車輛。為了獲得廣泛的觀察,蜂群無人機可以同時捕捉不同點的照片,從而減少了單個無人機的任務(wù)時間。這種能力有助于監(jiān)測一個位置的活動變化,無人機集群可以在有限的時間內(nèi)快速捕捉到一個廣泛區(qū)域的圖像。在2021年5月,以色列國防軍與哈馬斯的沖突就證明了這一點。在沖突期間,哈馬斯從加沙地帶發(fā)射了數(shù)千枚迫擊炮和火箭彈,同時將發(fā)射地點隱藏在地下或民用設(shè)施中。作為回應(yīng),以色列國防軍部署了無人機群去觀察可疑的發(fā)射地點。通過觀察,無人機集群探測到哈馬斯的開火時間與地點,使以色列國防軍能夠?qū)@些陣地進行打擊。

該次沖突中使用的THOR無人機
反無人機集群方式
隨著越來越多的國家和組織了解如何利用無人機進行集群作戰(zhàn),就有必要了解如何防范它們。有以下幾種選擇,例如微波、激光、干擾系統(tǒng)、地下建筑以及同樣使用無人機進行集群對抗。
無論是單獨使用還是配合使用,被認(rèn)為最不推薦的兩種選擇是使用機槍或防空系統(tǒng)。雖然兩者都可以提供摧毀無人機所需的火力,但機槍會受到射擊角度的限制,而且隨著距離的增加和能見度的降低(如夜間和惡劣天氣),機槍的精確度也會下降。同時,防空系統(tǒng)在定位低空目標(biāo)的能力偏弱,因為它們的定位是阻止,而無人機可以利用這一“漏洞”靠近地面并在防空系統(tǒng)的監(jiān)控區(qū)域下飛行。
微波射頻
與機槍和防空系統(tǒng)不同,微波頻譜中的射頻(RF)能量發(fā)射具有更優(yōu)秀的防御作用。美國空軍研究實驗室開發(fā)了戰(zhàn)術(shù)高功率微波作戰(zhàn)響應(yīng)器(THOR),這是一種可由C-130運輸并由兩個人在數(shù)小時內(nèi)組裝的電磁武器。THOR可瞬間發(fā)射出廣泛的射頻能量擊中大量無人機,并摧毀其電路使其墜毀。該方案在數(shù)百架無人機的研究實驗中被證實有效。受到THOR初步成果的鼓舞,美國空軍正在尋求通過名為Mjolnir的系統(tǒng)來擴展該技術(shù)。該系統(tǒng)在更遠的范圍內(nèi)采用了射頻飽和技術(shù),并增加了無人機探測能力。目前THOR和Mjolnir還處于技術(shù)萌芽階段。

THOR概念圖
激光武器
一些國家正在進行激光技術(shù)針對無人機集群打擊的研究。高功率的激光器可以將目標(biāo)加熱到元件和電路失效的程度。當(dāng)與跟蹤雷達相配時,激光系統(tǒng)可以非常準(zhǔn)確地打擊目標(biāo)。然而,云霧或煙塵會使激光能量擴散,并削弱打擊效果。所以,在惡劣的天氣條件或低能見度地區(qū),用激光武器進行反無人機集群可能是不可靠的。此外,用反射涂層覆蓋無人機可能會有效地保護它們免受激光攻擊。
干擾系統(tǒng)
無人機集群防御的一個更傳統(tǒng)的方法是使用干擾系統(tǒng)來阻擋操作者用來控制無人機的無線電頻率。這對低質(zhì)量的無人機尤其有效。如果執(zhí)行得當(dāng),干擾會擾亂飛行路線,導(dǎo)致無人機偏離或墜毀。然而,無人機可以被編程為慣性導(dǎo)航,使其在發(fā)現(xiàn)干擾企圖時能夠降落或返回其操作者身邊。同時一些高端供應(yīng)商也在制造具有抗干擾通信功能的無人機。干擾系統(tǒng)是一種對付普通無人機的廉價對策,但在對付具有復(fù)雜抵抗能力的無人機時,其有效性將明顯下降。
地下建筑防御
抵御無人機集群攻擊的一個被動方法是將潛在的關(guān)鍵設(shè)施和武器系統(tǒng)建在地下。然而,在地下建設(shè)需要大量的時間和資金,這對于目前處于無人機或監(jiān)視威脅之下或缺乏資金的組織來說可能是不可取的。
無人機防御
正如上文所說,無人機集群作戰(zhàn)的方式有防御作戰(zhàn)。防御型無人機可以摧毀一些入侵的蜂群,因為它們?yōu)槿肭值姆淙禾峁┝烁嗟哪繕?biāo),可以擾亂蜂群的任務(wù)并削弱其攻擊。防御型無人機可能有受到其他反無人機系統(tǒng)射擊的風(fēng)險,但如果它們價格低廉,這種風(fēng)險就沒有那么大的影響。盡管如此,使用防御性無人機需要操作人員隨時待命,如果沒有其他蜂群防御系統(tǒng)的支持,就不太可能打敗整個蜂群。
總之,不同的反無人機集群方案都有自身的缺陷,如何合理根據(jù)戰(zhàn)況以及自身條件使用打擊方式是每個國家與組織需要自行考慮的。
結(jié)論
隨著無人機能力的不斷發(fā)展,無人機集群技術(shù)也將不斷發(fā)展。多國政府將考慮在其軍事武器庫中增加無人機蜂群,這將促使各國對如何實施集群防御進行進一步研究。因此,我國需要了解無人機集群在不同戰(zhàn)術(shù)環(huán)境中所扮演的不斷變化的角色并關(guān)注它對國防安全的影響。
