小型无人机的军事袭击行动及反制措施

大卫·汉布林，大卫·埃舍尔，约翰·M·道尔/David Hambling，David Eshel，John M. Doyle

由于易于制造、低成本、操作简单等优势，小型无人机用于军事袭击事件在增长。但是，多种有效的反制手段也在相随而生，这类事件将得到有效抑制。

可从商业上获得的容易制造、廉价购买、易于飞行和难以侦测的小型无人机正在成为军事部队和安全行动的主要关注点，其带来的威胁在逐步增长。国防承包商和其他公司正在竞相提供能力来最小化并战胜这些威胁。以色列公司正在建立相应的反制措施应对这一威胁，其他地方的承包商和研究机构也是如此。

半军事部队和叛乱分子采用与军方类似方式操作无人机，尽管他们的无人机往往是较小的战术系统，而不是陆、海、空部队使用的大型无人平台。目前，使用最多的系统是微型无人机以及商用无人机和多旋翼无人机，可用于监视、侦察和消防方向。

小型无人机的军事袭击事件在增长

几个月来，也门的胡塞叛乱分子曾大张旗鼓地宣布，其无人机瞄准并袭击机场、炼油厂和军事基地。沙特领导的联军与胡塞叛军作战，并没有具体证据证明这些袭击事件。但即使威胁尚未成为现实，也不应驳回事件的可能性。

胡塞叛军由于缺乏一支有效的有人作战机队，面临着强大的空中作战威胁和“爱国者”导弹的威胁。为了对付这一点，他们依靠弹道导弹和无人机实施空中打击。

2017年，胡塞军队公布了四种小型、据称自主研发的无人机，所有这些无人机都由伊朗提供。其中，这些无人机包括Qasef-1（即Striker-1，“前锋”-1），一种由当地组装的伊朗飞机制造工业公司（HESA）研制的“阿巴比”（Ababil）无人机型别，采用GPS制导，携带15kg（33lb.）“神风”（kamikaze）攻击弹头，射程为150km。在对被冲突武器研究所捕获的“前锋”-1的研究表明，其关键任务之一是瞄准“爱国者”系统的雷达。

激光武器“铁束”能有效摧毁无人机、迫击炮、短程火箭。图片来源: Rafael Advanced Defense Systems

2018年，胡塞武装继续对联盟发动攻击。2017年2月，胡塞武装声称用一群无人机在被弹道导弹摧毁前袭击了沙特爱国者先进能力炮台。两周后，他们又宣布摧毁了马里布附近的阿联酋“爱国者”炮台。在这两起事件中，联军都否认有人员伤亡，但都报告击落了弹道导弹。

2018年7月，据称有照片显示无人机袭击了拜达省的联军军事总部。当地报道称，一架基于“天行者”（Skywalker）X-8固定翼消费级无人机的小型Rased UAV被用于投掷炸弹。这是由无人机投放小弹药的镜头得到证实。

其他针对更重要目标的攻击很难证实。胡塞武装表示，他们用新的“萨马德”-2(Sammad-2)无人机袭击了沙特阿拉伯利雅得的一家炼油厂，阿布扎比和迪拜国际机场受到“萨马德”-3(Sammad-3)无人机的更为严重的袭击。没有证据证实这些袭击事件的发生。事实上，“萨马德”-3（Sammad-3）的图像最终是用通用原子航空系统公司研制的美国“捕食者”或“收割者”的旧照片。

反制手段扮演无人机杀手角色

半军事部队和叛乱分子利用无人机获得实时情报，显著提高了导弹和火箭武器攻击的精确性和有效性。无人机也可以用于打击任务，携带导弹或其他弹药，或作为“自杀式攻击”武器，在装备爆炸性弹头时，无人机成为精确制导武器。

一段时间以来，以色列一直意识到敌对无人机在领空中所造成的威胁。1980年代末，第一架俄罗斯研制的无人机抵达叙利亚，伊朗研制的无人机于2002年交付真主党，用于侦察和攻击。

近年来，叙利亚、黎巴嫩、巴勒斯坦和伊朗研制的无人机经常被以色列防空部队击落。很多敌对势力都在试探以色列的防御响应速度。在2005和2012年间，一些未经探测的无人机经常潜入以色列领空未被发现。

2005年到2012年间，以色列战斗机被派遣携带无人机实施拦截任务。有些成功了，有些失败了。2005年，一架伊朗研制的“阿巴比”（Ababil）无人机飞越以色列北部，并成功降落回黎巴嫩南部。2012年，伊朗研制的无人战斗机“萨赫德”（Shahed 129）在以色列领土上空飞行了将近半个小时后，在内盖夫沙漠上空被击落。虽然在飞行过程中被以色列空军跟踪，但只有在接近迪莫纳核研究中心时，它才被F-16战斗机击落。其他潜入领空的无人机在东地中海地区也经常被以色列的“爱国者”导弹成功地击中。

叙利亚战争、伊拉克战争、利比亚战争和也门战争的各方都在使用无人机。据报道，政府和叛军在区域冲突中击落了大量的小型无人机。虽然报告没有将无人机的坠毁归因于特定的武器，但大多数坠毁可能是由于技术故障、操作员失误或电子攻击（EA）。

激光武器“铁束”能有效摧毁无人机、迫击炮、短程火箭。图片来源: Rafael Advanced Defense Systems

胡塞武装在也门军事攻击事件中使用其制造的“阿巴比”-2（Ababil-2）无人机的型别。图片来源: Aspahbod

没有飞行员控制平台，无人机依靠自主飞行计划，利用卫星导航进行任务和任务载荷控制。然而，无人机上使用的卫星导航系统是一种弱链接。另一个弱点是通信。操作人员通过数据链、无线电或卫星实施控制是为实时侦察而建立的一种虚拟链接，由于释放电磁信号使其易于被敌人发现和识别，很容易受到电子攻击的影响。这些链接很容易被干扰和网络攻击，使得无人机受到控制或俘获或坠毁。

“低、慢、小”无人机对防空雷达提出了挑战，因为防空雷达的设计是针对更大、更快、更高飞行的飞机和制导武器探测而设计的。为了应对无人机威胁，以色列承包商正在开发专用的战术传感器。

例如，多任务半球雷达(Multimission hemispheric radar，MHR)是当前基于枪、导弹、定向能(激光)等综合战术防御系统的最新首选。当雷达与电光/红外传感器和射频干扰器集成时，一套配备MHR的反无人机系统提供针对纳米、微型和微型无人机的“软杀伤”解决方案。

最近，拉达电子工业有限公司（Rada Electronic Industries Ltd.）扩大了MHR S波段雷达系列产品规模，引进了单兵便携式pMHR雷达，重约20kg（44lb.）。其中，eMHR和ieMHR型别提供更大的检测范围，适用于非常短距离防空以及海空空域监视。这些雷达可以安装在飞机、车辆、中小型船舶上，或者作为区域保护的固定系统部署。

目前，一种创新的无人机检测系统是由启动公司ARTYS360研制的微型雷达。RS360-400工作在4.8～5.8GHz波段，探测目标400m（1300ft.），分辨率为1.5°。它提供360°的覆盖范围，地平线上下45°。因此，它可以安装在篱笆、桅杆、塔楼或建筑物上，能够在开放或封闭区域有效运行。雷达探测、识别和跟踪运动，包括在密集杂乱地区运动的缓慢、小型四旋翼无人机。该系统没有移动部件，单位成本5000美元。

这些反无人机雷达作为一种网络传感器在工作，彼此通过蜂窝全球移动通信系统(GSM)、Wi-Fi、网状网和局域网相互通信。每个雷达都有集成的目标跟踪器，能够区分动物、人、车辆和无人机。这些系统通常提供方位和高度的分辨率波达方向，并且精确地计算覆盖区域中任何物体的位置。

并不是所有的公司都专注于对抗雷达。来自康诺普精密技术公司（Controp Precision Technologies）的“旋风”传感器（Tornado）使用快速扫描电光相机，在地面杂波环境下检测微型无人机。

大多数基于雷达的防空系统不是设计用来应对飞行在100ft.以下的小型、低速无人机。基于红外的传感器能够识别这些目标，但是缺乏雷达的快速扫描、多目标跟踪能力。“旋风”传感器软件使用算法来检测不同高度和速度的小型多旋翼无人机、微型无人机和小型垂直起飞和着陆无人机，以及直升机和固定翼飞机。该传感器能够探测几百米外的小目标，以及几十千米远的大目标。“旋风”传感器已经过测试，能够探测和追踪最小和最低速飞行的无人机。

以色列航空航天工业公司（IAI）推出了一种名为“无人机警卫”（Drone Guard）的软杀伤反无人机系统，执行检测、识别和干扰任务。该设备由其埃尔塔系统（Elta Systems）子公司开发，采用了商用货架组件，并特别采用了三维雷达、电光传感器和电子束干扰。“无人机警卫”已经成功地测试了各种无人机和场景，包括同时发生的突防和攻击事件。

IAI还提供了三个型别的ELM-2026B X波段非常短距离防空雷达，根据型号的不同，可以探测10～20km距离的“低、慢和小”无人机。该雷达利用无人机检测和跟踪算法进行修正，同时还集成了用于目标视觉识别的电光传感器。

一旦被识别出来并被认为是敌对的，该雷达就会通过破坏无人机的指令链接、导航系统、位置位置或态势感知来干扰无人机。这是一种特有的电子攻击自适应干扰技术，衍生于埃尔塔系统公司的电子战组合产品。这种干扰会使无人机返回原点或着陆和坠毁。

另一种方法是“铁束”（Iron Beam），一种来自拉斐尔先进防御系统公司（Rafael Advanced Defense Systems）的激光武器，是拉斐尔先进防御系统公司和IAI共同开发的经过战斗验证的“铁穹”（Iron Dome）反火箭、火炮和迫击炮系统的演进型。“铁束”能够执行近距离无人机、迫击炮和短程火箭的对抗任务。

该系统使用激光短时间内集聚所需能量，在视距范围内或短或长的距离内摧毁来自无人机的威胁。每个基于“铁束”的车载效应器由一个传感器、激光发射器和光束指向器组成，使武器能够独立操作或作为一个组合，提供可扩展的致命效能。其中，一个优点是功率大、精度高和快速响应快。“铁束”能够在短时间内应对多个目标。另一个优点是无声操作。该系统实现威胁的拦截和消除，而不会产生可能警告敌军的噪声。

此外，激光武器具有各种优势，包括最小的附带损害、远程应用、致命性、几乎无限的“射击”以及比大多数常规武器小得多的后勤支援。由于高度自动化降低了低操作成本和最低的人力需求，进而降低了生命周期成本。

同时，由美国科技非营利组织巴特勒（Battelle）研发的便携式设备被设计成阻止小型商用无人机侵入禁区，例如去年1月在白宫地面坠毁的四旋翼无人机。

“无人机防御者”通过干扰无人机，提供即时的威胁解除，因此不会发生任何远程意外事件，包括引爆爆炸装置等。“无人机防御者”（DroneDefender ）重量不到10lb.，可安装在任何带有匹克丁尼兵工厂研发的轨道的步枪上。该设备在10月份的美国陆军博览会上发布，使用无线电控制频率中断链路止400m远的空中无人机。一旦发现无人机，用户就使用设备进行瞄准，锁定目标并拉动扳机，发射无人机捕捉光束。这种无人机防御者依靠视觉识别，而不是雷达或视频传感器。

与此同时，胡塞武装继续使用“卡塞夫”-1（Qasef-1）。8月26日，政府联军击落了一架“卡塞夫”-1，没有发生伤亡。9月2日在也门边境附近的沙特城市吉赞，发生一起无人机和弹道导弹联合攻击军事目标的事件。10月10日，埃米拉蒂媒体拍摄了一张被迫降的“卡塞夫”-1无人机照片。11月2日，胡塞武装称用“卡塞夫”无人机袭击了阿西尔地区的国王哈立德空军基地，以报复沙特对无人机和弹道导弹设施的袭击。

这种情况让人想起1944-1945年间德国研发的V型武器。在此期间，德国空军在不能进行载人进攻作战时采用了无人系统。这些无人系统包括V-1，无人驾驶“神风”（kamikaze）战斗机，以及V-2火箭，也就是目前胡塞武装使用的无人机和弹道导弹的先驱。就像第二次世界大战一样，这种攻击与对方所能达到的效果相比是微不足道的，但它们可能仍然意义重大。

IAI公司的超短距空中防御雷达ELM-2026B能有效地探测和跟踪“低、慢、小”无人机。图片来源: 以色列航宇工业公司

小型无人机在军事领域的使用越来越广泛

虽然没有证据表明“沙马德”（Sammad）无人机攻击事件，但是业余爱好者也可以建造同等航程的小型无人机。2003年，一架重11lb.、名为“巴茨农场精灵”（Spirit of Butts' Farm）的手动发射无人机穿越大西洋，飞行距离超过3000公里。

小型爆炸载荷可造成不成比例的损坏，特别是在机场或炼油厂。消费型无人机也曾经摧毁了乌克兰的弹药库。虽然在军事上不相关，但是这类攻击具有全球可见性和影响力，而不管空中优势如何。

尽管声称对机场的攻击已经被驳回，但业余爱好者的无人机也在为此付出代价。2016，迪拜机场被关闭了三次，损失超过1600万美元。

到目前为止，胡塞武装使用无人机已经基本被挫败。但是，这种恐慌事件的危险在于，一次成功可能改变国际社会对冲突的看法，或改变阿联酋或沙特阿拉伯的政治格局。■