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美国“猎鹰峰”反无人机演习:技术探索与文化变革的交织之路

2024-11-21 17:26:30

2024年11月20日,据Breaking Defense网站报道,在10月份,美国北方司令部(NORTHCOM)举行了为期两周的“猎鹰峰”反无人机演习。该演习仅限于使用非动能和低动能缓解技术来阻止小型无人机系统。在这个军事基地,国防工业公司带来了专门用于击败无人机的装备,军方官员强调,由于保护平民旅行的规定,他们的选择受到限制,这在很大程度上阻止了他们使用许多常用但更具攻击性的动能和非动能工具。

 

图:Fortem的DroneHunter无人机捕获了一架小型无人机。

演习过程中,一架小型四轴飞行器无人机在数百码之外盘旋,肉眼几乎看不见,但它的大小并没有减少它对当地地面行动的潜在威胁。

传感器发现入侵无人机后,防守人员派出了自己的无人机,这架无人机装备了一张网。几分钟后,在科罗拉多州的上空,友军无人机抓住了入侵无人机,打开了降落伞,两架无人机都平安降落在地面上。

小型无人机系统不仅在乌克兰和中东战场上越来越普遍,而且潜伏在美国本土的基地周围。五角大楼在过去几年中记录了数百起疑似无人机入侵军事设施的事件,尽管许多事件被认为是业余爱好者所为。

北方司令部负责人格雷戈里·吉洛特将军表示:“种种迹象表明,在可预见的未来,小型无人机系统将对军事设施和其他关键基础设施构成安全风险。降低这些风险需要所有联邦部门和机构、州、地方、部落和领土社区以及国会共同努力,进一步发展探测、跟踪和应对本土潜在小型无人机系统威胁所需的能力、协调和法律权力。”

根据北方司令部的一份文件,参加“猎鹰峰”演习的工业代表包括Leidos、Teledyne FLIR、Trakka Systems、D-Fend solutions、HGH USA、Fortem Technologies和ICR。据北方司令部的一位发言人称,演习中的“每个参与者”,无论是工业界还是国防部,“都必须探测、跟踪和识别小型无人机”。只有一些参与者“拥有缓解/拦截”无人机威胁的额外能力。

供应商在夏延山脚附近的一条公路旁设立了设备,在卡森堡一个名为“痛苦山”(Agony Hill)的地区布点,供应商在“猎鹰峰”活动期间展示了他们的系统。在实际试验中,反无人机系统被设置在基地的模拟边界上,任务是跟踪并在某些情况下尽其所能摧毁“红队”驾驶的敌方系统。

探测无人机

在打击无人机入侵时,第一步是了解它是否正在发生,这就是用于探测小型无人机的尖端传感技术的用武之地。

在访问卡森堡之前,吉洛特在与记者举行的圆桌会议上表示:“我对我们探测和跟踪中型和大型无人机的能力非常有信心。这次演示的目的是提高我们探测和跟踪小型无人机的能力。”

Teledyne FLIR公司带来了其Cerberus XL反无人机系统,该系统是在华盛顿AUSA博览会上首次亮相。据该公司的新闻稿称,Cerberus XL融合了雷达、光电/红外和射频(RF)传感器来探测和跟踪无人机。

 

然后,这些数据可以被输送到不同的第三方效应器,以击溃无人机——在另一次演示中,根据北方司令部提供的资料,这些数据可以连接到干扰器上,目的是切断违规无人机的数据链路,使其无法访问全球导航系统。

Teledyne FLIR美国空军项目总监史蒂夫·佩德罗蒂(Steve Pedrotty)在“猎鹰峰”会场外接受采访时表示,这次活动是一个很好的机会,但他希望看到政府明确要求。

“猎鹰峰”不仅为工业界提供了一个了解其技术是否达到要求的机会,也为国防部现有系统提供了一个改善的机会。根据北部司令部的宣传资料,小型无人驾驶飞机防御系统(SUADS)也在出席之列。该宣传资料称,SUADS使用光电/红外传感器来感知无人机。

 

图:一架小型无人机飞过“猎鹰峰”一辆载有贵宾的巴士上空。

击落无人机

一旦发现无人机,就有无数种方法试图将其击落——甚至在讨论将其击落等选项之前,目前的政策大多禁止在美国领土上使用无人机。

在非动能方面,有网络战和电子战:要么入侵无人机使其瘫痪或接管,要么干扰或诱骗其通信或导航信号,使其在行动中“迷失”。

在“猎鹰峰”概述的一个例子是ICR的TMX,以及该公司精心制作的名为“子弹”(Bullet)的特定网络工具。

据该公司反无人机系统执行总监迈克·鲍威尔(Mike Powell)介绍,“子弹”的工作原理是利用敌方设备的下行链路来接管它。

鲍威尔说:“没有足迹。你不会看到它。它是一个微小的信号,每次只对准一架无人机。我们可以做到每秒都接管无人机。因此,在30秒内,我就可以用这套系统控制一小群无人机,并迫使它们降落到指定区域、返回发射地点或通过关闭旋翼迫使它们直接坠落到地面”。

即便如此,鲍威尔也承认,随着无人机技术的不断发展,“子弹”的战术也面临挑战。例如,在乌克兰战争中,由于强烈的信号干扰,双方的无人机经常难以到达目标。而现在,更新的系统正在崛起,可以提供更强的抗干扰能力,比如无人机可以根据机载地图而不是全球定位系统来寻找目标。

这种方法反过来又使电子劫持无人机变得更加困难,甚至不可能。鲍威尔强调说,由于无人机不会发出可探测到的信号,因此需要一个良好的雷达来感知这些威胁,而且需要一种不同的效应器来击落无人机。

鲍威尔说:“没有射频信号。这是最棘手的问题。”

在“猎鹰峰”演示会上,Breaking Defense没有目睹任何电子战或网络技术,NORTHCOM的一位发言人说,虽然在活动过程中使用了这些战术,但“具体数量、类型和系统是保密的”。

在低动能领域,有Fortem科技公司的DroneHunter,也就是开头提到的配备网的无人机。在演示中,该系统似乎成功地展示了一种非侵入性、低附带伤害的方式,在对该地区其他人几乎没有威胁的情况下,击落了一个有威胁的无人机系统。

 

Fortem公司解决方案工程执行副总裁斯宾塞·普劳斯(Spencer Prows)解释说,DroneHunter可以与其他系统集成,也可以与公司的设备独立工作,其牵引能力约为五公斤。如果被拦截的机体足够小,DroneHunter可以将捕获的猎物拖回基地;如果猎物太重,DroneHunter还可以用降落伞将猎物直接降落到地面。

Leidos的AirShield也在演示中扮演了重要角色,它采用了一种名为“同轴无人制导自主旋翼机”(CUGAR)的纺锤形无人机拦截器。

 

梅耶斯说,网捕等功能确实有望击败业余爱好者系统的无人机系统。但这项技术面临着更快、更灵活的无人机的挑战,比如在俄罗斯入侵乌克兰的行动中,第一人称视角(FPV)系统正逐渐受到重视。

梅耶斯说:“它们在这方面做得非常非常好,因为剖面相当稳定。它们有能力对付速度较慢的业余爱好者型无人机。一旦你开始接触一些速度更快的无人机系统,比如FPV无人机、时速150到200英里的赛车无人机,或者那些被装备得非常灵活的无人机,由于其他无人机的灵活性,系统本身就无法跟上它们的速度。”

 

图:Leidos的CUGAR效应器悬停在“猎鹰峰”的与会者上方。

文化问题

军方正在思考,如果有正确的防护措施,是否可以扩大打击无人机的选择范围——有可能采用激光和微波等武器——因为军方正在推动政策变革,以更好地满足在美国领土上打击小型无人机的需要,这一关键的政府间努力将是未来Breaking Defense报告的主题。

但归根结底,除了新技术的复杂性之外,反无人机系统问题从广义上讲也是一个文化问题。例如,海军陆战队等部门已宣布计划让每个班都具备抵御无人机系统的能力,而任何新战术或新技术都需要改变理论,并得到执行任务的部队的认同。

五角大楼联合反小型无人机系统办公室高级士兵顾问德梅特里尤斯·约翰逊(Demetrius Johnson)少校军士长在被问及新的反无人机文化的时间表时对记者说:“改变理论、战术、技术和程序需要时间。文化和氛围的改变也需要时间,

“这仍然是一个相对较新的威胁。这种威胁在不断演变。每次威胁演变,我们都必须改变理论和战术,所以这将是一个持续的过程,我看不到任何结束的迹象。”

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