軍用無人機(jī)群和對(duì)抗它們的選擇

      國(guó)外媒體報(bào)道：  正如過去 100 年所證明的那樣，無人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)用途正在擴(kuò)大。無人機(jī)最初是在第一次世界大戰(zhàn)期間在美國(guó)和英國(guó)制造的，盡管這兩個(gè)國(guó)家在戰(zhàn)爭(zhēng)期間都沒有使用它們。在第二次世界大戰(zhàn)中，納粹制造了 V-1 作為導(dǎo)彈。美國(guó)在越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間使用無人機(jī)執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)，后來經(jīng)常將其用于伊拉克和阿富汗的反叛亂監(jiān)視。無人機(jī)現(xiàn)已在 100 多個(gè)國(guó)家和非國(guó)家行為體中開發(fā)和使用。無人機(jī)能力、制造商和客戶可能會(huì)繼續(xù)增加，并且正在出現(xiàn)利用無人機(jī)群的戰(zhàn)術(shù)轉(zhuǎn)變。本文概述了商用和軍用無人機(jī)的現(xiàn)狀、無人機(jī)群在軍事環(huán)境中可以發(fā)揮的影響，以及可用于打擊群的選項(xiàng)。

當(dāng)前狀態(tài)

     大疆是一家中國(guó)民營(yíng)企業(yè)，生產(chǎn)的無人機(jī)數(shù)量超過任何其他公司。2021 年，DJI 生產(chǎn)了全球 54% 的商用無人機(jī)，占美國(guó)訂購(gòu)商用無人機(jī)的近 80% 很多美國(guó) DJI 客戶是警察局和國(guó)家公園管理局等以安全為基礎(chǔ)的組織。不管這些組織是否了解中國(guó)是美國(guó)的全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，他們購(gòu)買 DJI 的無人機(jī)是因?yàn)槠鋬r(jià)格合理且適合任務(wù)需求。

    如果 DJI 或其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手開始銷售可以被第三方武器化的廉價(jià)軍用無人機(jī)或商用無人機(jī)，那么全球影響可能是巨大的。例如，能夠攜帶四枚 MAM 導(dǎo)彈的土耳其 Bayraktar TB2 無人機(jī)被用于在利比亞、敘利亞和阿塞拜疆的交戰(zhàn)，然后因與俄羅斯的沖突以每架 500 萬美元的價(jià)格賣給了烏克蘭。截至 2022 年 5 月，TB2 負(fù)責(zé)摧毀 750 輛陸地車輛（包括坦克）、飛行器和火炮。7 TB2 展示了美國(guó)以外的公司制造的無人機(jī)，完全能夠滿足外國(guó)的軍事需求。反過來，全球?qū)ψ詺⑹綗o人機(jī)的需求可能會(huì)不斷增長(zhǎng)。

    自殺式無人機(jī)是配備爆炸物的無人駕駛飛行器 (UAV)，它會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)在撞擊另一個(gè)物體時(shí)引爆。當(dāng)前的烏克蘭 - 俄羅斯沖突正在看到雙方都使用自殺式無人機(jī)。俄羅斯正在使用 ZALA KYB，它可以在空中停留 30 分鐘，攜帶 6 磅炸藥，對(duì)軟目標(biāo)很危險(xiǎn)。8烏克蘭正在使用或正在接收 500 多架美國(guó) Switchblade 自殺式無人機(jī)，有兩種型號(hào)。Switchblade 300 可由 6 英里外的操作員控制，重 6 磅（便于地面部隊(duì)運(yùn)輸），可在空中停留 15 分鐘，可有效對(duì)抗步行部隊(duì)和輕型軍用車輛。9Switchblade 600 的射程為 24 英里，重 50 磅，能夠在空中停留 40 分鐘，并且可以摧毀重型裝甲車輛。兩種 Switchblade 變體都可以在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建并像迫擊炮一樣發(fā)射。10從這場(chǎng)沖突中，雙方都表現(xiàn)出使用大量無人機(jī)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)烈意愿。

無人機(jī)群的影響

            隨著烏克蘭無人機(jī)有效性的發(fā)展，各國(guó)和激進(jìn)組織可能會(huì)越來越有興趣采用無人機(jī)群。蜂群是一次使用大量無人機(jī)，它們相互通信并通知其操作員戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)展。蜂群可以使用一種或多種無人機(jī)類型，韓國(guó)和南非等國(guó)家正在將自己的蜂群用于軍事用途。企業(yè)也認(rèn)識(shí)到創(chuàng)造可以成群運(yùn)行的無人機(jī)的商業(yè)價(jià)值。例如，波多黎各公司 Red Cat Holdings 擁有一架無人機(jī)，可由一名操作員與其他五架無人機(jī)一起控制。在六架無人機(jī)中，最多可以飛行四架，而另外兩架保持備用狀態(tài)，準(zhǔn)備在無法飛行或能量不足的情況下更換移動(dòng)無人機(jī)。此外，紅貓群可以包圍目標(biāo)，同時(shí)從多個(gè)角度提供視頻饋送，它們可以通過拍攝單獨(dú)的照片并將它們拼湊在一起以創(chuàng)建全面的圖形來捕捉一個(gè)區(qū)域的圖像。

            集群系統(tǒng)的能力直接適用于軍事偵察和監(jiān)視任務(wù)。對(duì)于靜止和移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視，可以定位成群以觀察目標(biāo)和目標(biāo)外圍的外部活動(dòng)。這包括一個(gè)簡(jiǎn)單的操作，例如在尋找進(jìn)出該位置的車輛時(shí)觀察可疑的敵人大院。為了查看廣泛的位置，群無人機(jī)可以同時(shí)捕捉各個(gè)點(diǎn)的照片，從而減少單架無人機(jī)的預(yù)期任務(wù)時(shí)間。這種能力有助于監(jiān)控某個(gè)位置的活動(dòng)變化，在該位置，蜂群可以定期快速捕獲廣泛區(qū)域的圖像。2021 年 5 月，以色列國(guó)防軍 (IDF) 與哈馬斯的沖突證明了這一點(diǎn)。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，同時(shí)確保它們的發(fā)射地點(diǎn)基本上隱藏在地下或民用設(shè)施中。以色列國(guó)防軍通過部署無人機(jī)群來觀察可疑的發(fā)射場(chǎng)作為回應(yīng)。通過他們的觀察，無人機(jī)探測(cè)到哈馬斯開火的地點(diǎn)和時(shí)間，使以色列國(guó)防軍能夠?qū)@些陣地進(jìn)行打擊。蜂群已被證明可用于偵察和監(jiān)視，如果武器化，它們也可以發(fā)揮作用。

     對(duì)于國(guó)內(nèi)安全行動(dòng)，國(guó)防軍可以使用蜂群來應(yīng)對(duì)針對(duì)極端組織的威脅。2016 年，伊拉克軍隊(duì)用中國(guó) CH-4 無人機(jī)發(fā)動(dòng)了四次空襲，殺死了 10 名 ISIS 戰(zhàn)斗人員。同年，尼日利亞軍方首次使用中國(guó)CH-3無人機(jī)對(duì)博科圣地恐怖組織發(fā)動(dòng)武裝無人機(jī)襲擊。兩次襲擊都是在每個(gè)國(guó)家各自的邊界內(nèi)發(fā)動(dòng)的。從此類事件中，外國(guó)政府表現(xiàn)出收購(gòu)和使用蜂群對(duì)付國(guó)內(nèi)叛亂分子的意愿。

      無人機(jī)群在支持安全和防御任務(wù)方面也很有價(jià)值。美國(guó)空軍在 2020 年進(jìn)行了模擬，以研究廉價(jià)的軍事集群如何保護(hù)臺(tái)灣和美國(guó)在日本的基地免受中國(guó)人民解放軍的襲擊。負(fù)責(zé)部隊(duì)發(fā)展的前國(guó)防部副助理部長(zhǎng)戴維·奧??赫馬內(nèi)克從這些模擬中提供了以下發(fā)現(xiàn)。

     美國(guó)不僅將面臨獲得空中優(yōu)勢(shì)的挑戰(zhàn)，甚至?xí)M(jìn)入中國(guó)先發(fā)制人的導(dǎo)彈和戰(zhàn)機(jī)指揮的空域。
     像 F-35 這樣具有雷達(dá)特征的機(jī)群可以飛在美國(guó)或盟軍的飛行器之前。在這種能力下，無人機(jī)可以充當(dāng)誘餌并影響對(duì)手消耗他們的一些導(dǎo)彈。
    飛行領(lǐng)先的蜂群可以檢測(cè)到對(duì)抗性電子簽名，從而檢測(cè)防空位置。這使得飛行在蜂群后面的飛行器能夠知道在哪里不飛行以及何時(shí)何地關(guān)閉雷達(dá)。
    蜂群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)的發(fā)展。
    這種情況以及其他研究正在影響美國(guó)，以鼓勵(lì)臺(tái)灣將更多無人機(jī)納入其機(jī)隊(duì)。這些發(fā)現(xiàn)提供了無人機(jī)如何部分抵消敵方空中優(yōu)勢(shì)、混淆雷達(dá)探測(cè)以及對(duì)希望保護(hù)其安全免受全球強(qiáng)國(guó)影響的國(guó)家的興趣。

            蜂群也被證明在純粹的進(jìn)攻能力方面非常有效。在 2020 年的納戈?duì)栔Z-卡拉巴赫戰(zhàn)爭(zhēng)中，盡管亞美尼亞擁有更多的現(xiàn)代化裝備和更多的軍隊(duì)，但亞美尼亞軍隊(duì)仍被阿塞拜疆?dāng)r截。造成這種情況的一個(gè)主要原因是阿塞拜疆部隊(duì)使用了多種類型的武器化無人機(jī)，包括土耳其的 Bayraktar TB-2，它終結(jié)了近 250 輛裝甲車和 40 個(gè)防空系統(tǒng)。在蜂群嚴(yán)重破壞了亞美尼亞的陸地和防空能力后，阿塞拜疆部隊(duì)實(shí)施了機(jī)械化步兵行動(dòng)以占領(lǐng)有爭(zhēng)議的領(lǐng)土。16最初被認(rèn)為處于不利地位的軍隊(duì)利用蜂群來增強(qiáng)其進(jìn)攻能力。這些蜂群摧毀了數(shù)百種資產(chǎn)，削弱了亞美尼亞在地面和空中發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)的能力，并為阿塞拜疆人提供了進(jìn)行決定性打擊的機(jī)會(huì)。

對(duì)抗蜂群的選項(xiàng)

     隨著越來越多的國(guó)家和組織了解如何使用蜂群，有必要了解如何防御它們。有幾種選擇可以部分成功，包括使用微波、激光、干擾系統(tǒng)、在地下建造，以及與其他無人機(jī)對(duì)抗蜂群。

   無論是單獨(dú)使用還是一起使用，被認(rèn)為不成功的兩種選擇是使用機(jī)槍防空系統(tǒng)。雖然兩者都提供摧毀無人機(jī)所需的火力，但機(jī)槍的射擊角度受到限制，并且隨著距離的增加和能見度有限的時(shí)期（例如夜間和惡劣天氣）失去準(zhǔn)確性。17同時(shí)，防空系統(tǒng)在低空定位目標(biāo)的能力受到影響，因?yàn)樗鼈兊亩ㄎ皇亲柚箶撤綄?dǎo)彈在高空飛行。熟練的操作員可以導(dǎo)航蜂群以靠近地面并在防空系統(tǒng)監(jiān)控的空域下飛行。

    與機(jī)關(guān)槍和防空系統(tǒng)不同，微波頻譜中的射頻 (RF) 能量傳輸為群體防御提供了更有希望的結(jié)果。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了戰(zhàn)術(shù)高功率作戰(zhàn)響應(yīng)器 (THOR)，這是一種電磁武器，可由 C-130 移動(dòng)，并由兩個(gè)人在數(shù)小時(shí)內(nèi)組裝。THOR 發(fā)射廣泛的射頻能量，能夠在瞬間到達(dá)眾多無人機(jī)。當(dāng)這種能量到達(dá)蜂群時(shí)，它會(huì)淹沒無人機(jī)中的電路，導(dǎo)致它們墜毀。這一概念在數(shù)百架無人機(jī)的研究中被證明是有效的。受到 THOR 初步成果的鼓舞，美國(guó)空軍正在尋求通過名為 Mjolnir 的系統(tǒng)擴(kuò)展該技術(shù)，該系統(tǒng)在更長(zhǎng)的范圍內(nèi)采用射頻飽和并具有無人機(jī)探測(cè)能力。雖然 THOR 和 Mjolnir 的努力充滿希望，但它們?nèi)蕴幱诎l(fā)展的初期階段，可能對(duì)較貧窮的國(guó)家來說成本過高。

    幾個(gè)國(guó)家正在研究的另一種對(duì)抗蜂群的選擇是使用激光技術(shù)。高功率激光器可以將其目標(biāo)加熱到組件和電路故障點(diǎn)。與跟蹤雷達(dá)配合使用時(shí)，激光系統(tǒng)可以以極高的精度和嚴(yán)重的沖擊力打擊目標(biāo)。然而，霧、云或煙霧會(huì)以與光和反射表面相同的方式擴(kuò)散激光能量，并且反射表面會(huì)削弱和重定向激光能量遠(yuǎn)離目標(biāo)。對(duì)于在密集天氣條件或低能見度地區(qū)的軍隊(duì)而言，激光的使用可能不可靠。此外，用反射涂層覆蓋無人機(jī)可能有效保護(hù)它們免受激光傷害。如果可以應(yīng)用這樣的涂層，它將為那些具有攻擊性集群能力的人提供一種直接的方式來保護(hù)他們的艦隊(duì)。

    一種更傳統(tǒng)的對(duì)抗蜂群的方法是使用干擾系統(tǒng)來阻止操作員用來控制無人機(jī)的無線電頻率。這對(duì)低質(zhì)量的無人機(jī)特別有效。如果正確執(zhí)行，干擾會(huì)破壞飛行路徑，導(dǎo)致無人機(jī)偏離或墜毀。然而，無人機(jī)可以通過慣性導(dǎo)航進(jìn)行編程，以使它們能夠在識(shí)別到干擾嘗試時(shí)著陸或返回操作員處。高級(jí)供應(yīng)商也在制造具有抗干擾通信形式的無人機(jī)。22干擾是針對(duì)基本無人機(jī)的一種負(fù)擔(dān)得起的對(duì)策，但對(duì)于具有復(fù)雜抵抗能力的無人機(jī)，這種效果會(huì)下降。

    抵御蜂群的一種被動(dòng)方式是在地下建造潛在的目標(biāo)設(shè)施和武器系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，關(guān)鍵設(shè)施和武器被放置在無法觀察或進(jìn)入的僻靜區(qū)域。隨著越來越多的組織獲得空中觀察和圖像功能，如果站點(diǎn)位于地下而不是遠(yuǎn)程和地面，則不太可能被識(shí)別。23然而，在地下建設(shè)需要大量的時(shí)間和資金，這對(duì)于目前受到無人機(jī)或監(jiān)視威脅或缺乏資金的組織來說可能是不可取的。

    對(duì)抗入侵蜂群的另一種方法是使用防御無人機(jī)。使用防御無人機(jī)可能會(huì)有所幫助，因?yàn)樗鼈儾槐赝骄腿匀挥行А７烙鶡o人機(jī)可以摧毀一些入侵蜂群，并為入侵蜂群提供更多目標(biāo)，從而破壞蜂群的任務(wù)并削弱其攻擊。防御無人機(jī)可能會(huì)受到其他防御無人機(jī)的友軍火力攻擊，但如果它們價(jià)格低廉，則風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)那么大。盡管如此，雖然可能有效，但使用防御無人機(jī)需要操作員隨時(shí)待命，并且在沒有其他集群防御系統(tǒng)支持的情況下不太可能擊敗整個(gè)集群。

     對(duì)抗無人機(jī)群有很多選擇，但它們都有明顯的缺點(diǎn)。處于群體威脅下的國(guó)家和組織將需要決定他們?cè)敢饨邮苣膫€(gè)選項(xiàng)或選項(xiàng)組合。反過來，對(duì)更果斷和更可靠的系統(tǒng)來擊敗進(jìn)攻性蜂群的需求將越來越大。

結(jié)論

     隨著無人機(jī)能力的不斷發(fā)展，無人機(jī)群也將不斷發(fā)展。更多的外國(guó)政府和非國(guó)家行為者可能會(huì)考慮在其軍事武庫中增加蜂群，這將促使人們對(duì)如何實(shí)施蜂群防御做出反應(yīng)。繼續(xù)監(jiān)控和研究蜂群符合美國(guó)的利益，因此我們了解它們?cè)趹?zhàn)術(shù)環(huán)境中所扮演的不斷變化的角色以及它們?nèi)绾斡绊懳覀兊陌踩珕栴}。