智能雷在特种作战中的应用*

李欢，刘欣璐

(陆军特种作战学院，广西 桂林 541002)

0 引言

在20世纪60年代智能雷被首次提出，主要是利用声、振动、红外等技术探测目标[1]。随着智能技术的快速发展，传感技术、计算机技术、人工智能技术的应用也越来越广泛，复合型传感器在智能雷中得到了较好的应用，这不仅使智能雷具有探测目标的能力，而且具有主动寻的及自毁的功能。

目前，世界各军事强国都在不断提高智能雷的信息化水平，把智能雷作为发展的重点。在我国，特种兵在遂行特种侦察、引导打击、目标夺控、破袭、营救、袭扰、搜捕围剿、反恐的行动过程中，都将面临运用和处置各类地雷及智能雷。因此，研究智能雷在特种作战中的应用显得十分重要。

1 地雷的种类

现代战争，由于坦克、装甲车辆、气垫船、直升机和其他现代化武器装备大量投入战场，使部队机动作战能力显著提高，敌我双方在机动与反机动作战对抗中将会越来越猛烈。在战场上运用地雷与敌人作战是一种有效的反击迟滞手段。所以，目前各国军队都很重视地雷的发展和运用，使地雷的结构和性能、布设方式以及运用方法更加完善，以适应战争发展的需要。地雷的种类繁多，形式多变。根据地雷的用途、控制方式、智能化水平来对地雷进行分类,大致有以下几类：

1.1 根据用途分类

根据其用途，地雷可以分为防步兵地雷、防坦克地雷和特种地雷3种。防步兵地雷又可以分为爆破型防步兵地雷和破片型防步兵地雷[2]，爆破型防步兵地雷主要是利用炸药爆炸产物形成的高压作用直接作用于敌目标，它的杀伤半径相对来说有点小，常设置为压发状态。破片型防步兵地雷主要是依靠爆炸所形成的破片杀伤敌目标，破片对目标是以贯穿作用为主，通常用破片的动能来衡量其杀伤作用。为了使形成的破片大小均匀，破片型防步兵地雷的雷壳表面通常有横向和纵向刻槽，或者采用预制破片。采用预制破片的地雷具有破片数量大、质量均匀、有效杀伤距离大的特点。

1.2 根据控制方式分类

地雷按照控制方式可以分为操纵地雷和非操纵地雷[3]2类，而操纵地雷又可以分为有线电操纵、无线电遥控地雷和绳索操纵地雷；非操纵地雷可以分为压发地雷、绊发地雷、松发地雷、磁感应地雷、震动效应地雷、声光电效应地雷等。每一种地雷都有其适用的作战环境，应根据现场的作战需求来选择合适的地雷。

1.3 根据对付目标的不同

近年来，随着传感技术、信息技术、微电子技术的发展，具有自动识别、自动跟踪、自动定位、自动攻击坦克或直升机的地雷得到快速发展，智能雷随之而生。根据对付目标的不同，智能雷可分为反坦克智能地雷和反直升机智能地雷。智能地雷集成了多种高新技术，智能化程度较高，其攻击目标不再是以前的“守株待兔”，而是在较远距离(600～1 000 m)上即可探测目标，发现敌坦克、直升机等，并可以跟踪目标，在较近范围内锁定目标，适时自主攻击、毁伤目标。

2 智能雷的种类

在物联网、大数据和云计算等技术的推动下，传感器及识别技术日趋成熟，智能雷的性能必将继续得到拓展与提高，在未来信息化作战中将起到重要作用，这也是现在许多国家将其作为重点研究方向的主要原因。

2.1 反坦克智能雷

在现代战争中，坦克等装甲车辆仍是地面战场上的主战装备[4-5]，如何应对大规模坦克装甲车辆的进攻仍是各国的研究重点。美国在反坦克智能雷技术方面一直是最前沿的，它的著名产品“大黄蜂”广域地雷已列装部队。该雷在外形上呈圆柱形，直径188 mm，高330 mm，重15.855 kg。主要采用复合传感器技术，即声-震动-红外复合技术，在600 m的范围内能对敌坦克等装甲目标进行探测与识别，并可以跟踪敌目标的运动轨迹。当目标距离反坦克智能大约100 m时，雷体头部就会主动瞄准目标，并向上方发射带有降落伞的子弹，子弹通过内装的传感器计算攻击目标的最佳高度和位置[1]，适时自主攻击、毁伤目标。

芬兰FORCIT OY公司最近推出的一款名为“哨兵”(SENTRY)系统是一种全新的反坦克地雷，具有可编程、无线遥控，并具有集成地图功能等特点，能够保证不会丢失地雷的位置。“哨兵”系统主要由控制单元、通信链接单元和反坦克地雷3部分组成。控制单元具有内置地图功能和无线通信功能，使用用户手持式平板电脑控制整个雷场，主要有雷区规划、布雷、雷场控制和雷场日志4个功能。通信链接单元是抗干扰、反劫持的无线电链路单元，用于将通信范围从控制单元扩展到整个雷场，根据周围环境的不同，其通信范围可达1～3 km，而且可以通过附加通信链接单元来扩展范围。反坦克地雷为一种复合装药地雷，能有效对抗各种车辆。装药分为2部分，第一是激活自锻破片，用于穿透车体；第二是集团装药，用于对目标施加冲击和压力作用。除了内置的无线电通信和传感器之外，“哨兵”系统还具有极好的不敏感弹药特性，这意味着它是高度稳定的地雷，不会因极端的环境条件而意外“爆炸”。

2.2 反直升机地雷

美国的反直升机地雷(AHM)是由Textron公司生产的，它主要由传感器与战斗部、指挥与控制2部分构成[6]，采用4 m×4 m的声阵列作为引信，能够探测6 km以内的直升机。战斗部结构为多级聚焦的EFP弹丸，防御范围为半径400 m、高度200 m以下的空域，战斗部的有效作用距离在100 m以上[7]。AHM主要是借助于声音传感器和微处理器来对直升机螺旋桨发出的声音进行探测的，依据这个声音能够识别出直升机的类别以及国家，其可靠度达到90%。声音传感器只要能够获取到直升机的声音，对于目标坐标的计算是由微处理器来完成，当目标靠近到100 m范围时，战斗部开始起爆，发射弹药攻击敌机，最后利用红外自动导引头来确定目标。当己方直升机经过时，通过识别关闭雷场，让己方直升机安全通过。

保加利亚AHM-20反直升机地雷，它主要是由电子传感器引信装置和混合破片弹头2部分组成，电子引信由声音传感器和超高频多普勒雷达组成[6],装在雷的顶部。对500 m范围内的可疑目标进行辨别与预警是由控制系统控制的，当敌目标一旦进入雷达扫描区域即150 m范围内时，战斗部开始启动。在预设置的时间内如果没有目标进入扫描区域，那么地雷将重新回到待机模式。在雷的服役期内，如果试图破坏或者移动它，防破坏装置会激活地雷[8]。

2.3 智能雷结构与组成

为实现智能雷的自主作战能力，一般智能雷系统由信号处理与控制装置、智能探测与目标识别系统、发射系统、子弹药系统、自毁系统和电源等6部分组成，其系统结构图如图1 所示。

图1 智能雷武器系统

3 智能雷关键技术

外军典型智能地雷型号性能如表1所示。

基于对未来作战的需要，在日益发展的信息化技术的基础上，地雷的智能化已经成为武器装备发展的一个重要方向。美国等西方发达国家已经发展装备了智能地雷，在这种情况下，研究新型智能雷的关键技术则显得非常重要，可以为我军发展智能雷提供借鉴。

3.1 便携布设及反排技术

随着各种侦察手段的提升，若采取人工方式布设地雷，不仅消耗大量的人力资源，而且很难满足当今战场复杂万变的形势。为了解决上述问题，可以采用物联网技术[7-8]对普通地雷引信进行改进，利用NB-loT标准的低功耗广域网接收控制指令，用震动和电磁感应传感器采集周围信息，将经过引信改进的地雷按照雷场布设要求完成布设后，从震动传感器采集到的信息中分辨出震动是爆炸、锤击、碾压引起，还是人员、车辆行进引起的，除非被直接炸毁或犁出地面，不然通常的锤击和碾压扫雷方法不会起作用。当有探雷针靠近时，震动传感器便会发现探雷针的探查或电磁传感器发现探雷器的扫过，将震动与电磁传感器信息进行融合，更能准确地判断扫雷行为。

表1 外军典型智能地雷型号性能

3.2 智能感知及识别技术

随着人工智能技术的不断发展壮大，具有在复杂场景中的动态智能感知能力，就需要利用多源信息融合技术，将跨时空的同类和异类传感信息进行汇集和融合，才能通过记忆、学习、判断和推理，以达到认知环境和对象类别与属性的目的[9]。

随着智能感知技术的发展，现代战场上的目标识别[10-12]已从单一的可见光传感发展到现代的多光谱。用于目标识别的信息类一般包括目标的外形信息、运动信息和辐射信息。主要是用来识别敌方人员以及敌方的武器装备，每一颗智能雷的引信都会有一个识别码，当我方军事行动要经过雷场时，可利用无线设备将数据库中记录的机动沿途布设的地雷发送到终端，以确保我方军事人员安全通过。

3.3 主动寻的及毁伤技术

智能雷克服了传统地雷的作战模式，能够主动寻的并击毁目标，它的实现离不开各种传感器的应用。一般是由发射器、声震探测器、微处理器和红外传感器、自锻破片战斗部[13-14]等组成。当声震探测器探测并分辨出敌目标的声音后即将信息传送给微处理器，由微处理器计算出目标的运动速度并自动进行识别与跟踪[13]。当目标距该雷戒备区较近时，通过指令操控地雷，使地雷直扑敌目标。由于地雷上装有红外探测器，所以地雷能够以50 m/s的速度自动跟踪目标，当靠近目标后立即射出自锻破片弹丸攻击敌目标。

3.4 持久续航及自毁技术

物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第3次浪潮[14]，被广泛应用于各个领域。低功耗广域网作为物联网网络通信的方式之一，是当今世界研究与应用的热点。其具有网络覆盖广、穿透性强的特征。无处不在的网络可以使各类低功耗设备随时接入，也可遍布于各种角落。LoRa是一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术，该技术在物理层支持远距离低功耗通信的基础上，在网络协议和系统架构方面的设计进一步满足了对终端电池寿命的要求，使终端设备可连续工作数年甚至十几年都无需更换电池。这项技术的引入对于地雷的控制来说是新的突破，解决了传统地雷低续航的问题。

随着遥控技术的不断发展，以及该技术在智能雷中的普遍应用，使智能雷的服役时间变得易于操控，可以随时根据战场需求来自毁自失效，能够更好地适应未来复杂多变的战场形势，这也解决了战后雷场清理困难。

4 智能雷在特种作战的运用方式分析

恩格斯讲：“一旦技术上的进步可以用于军事目的，并且已经用于军事目的，便立刻几乎强制地、而且往往是违背指挥官意志地引起作战方式改变甚至变革。”[15]20世纪90年代以来，遥感、网络、人工智能等技术蓬勃发展，并且逐步应用在地雷当中，不仅让地雷练就了千里眼、顺风耳，还为地雷插上了翅膀，飞向空中，得以让它踢天弄井。

2020年1月31日，美国总统特朗普发布了一道新的指令，允许美国军队在未来潜在冲突中使用杀伤人员地雷(anti-personnel landmines，APL)，包括朝鲜半岛以外的冲突。由此可见，有了大脑与翅膀的地雷——智能雷，必将伴随人类走向新的战场。未来战场上，智能雷必定仍是兵器家族最活跃的成员之一；未来的特种作战，智能雷必将是特种部队战斗力的倍增器。

4.1 以特定战斗任务为牵引，重要节点运用

未来战场环境复杂多变，特种部队通常执行的是非正规作战，局面更加危险。智能雷的使用一定是以特定的作战任务为牵引，运用在重要节点，以发挥智能雷的巨大威力。在国产优秀电影《红海行动》中，中国特种部队——蛟龙突击队在营救人质行动中，就上演了一场沙漠坦克大战，虽说电影的情节是虚构的，但是在某种程度上也说明了特种部队在任务中遇到敌方装甲部队也是有相当概率的。如果蛟龙突击队配备了如美军研制的XM-93广域地雷，或者法国的“玛扎克”声控增程防坦克地雷，在行动之前悄然布设在小镇中心广场附近，亦或者在恐怖分子的坦克加入战斗时利用智能地雷进行主动攻击，都将大大减少敌装甲部队对于孤立无援的特种部队的压力。再如武装直升机无疑是地面作战部队的噩梦，但特种部队在执行作战任务遭遇武装直升机时当然不能任人宰割，反直升机智能地雷就是一件十分趁手的武器，目前许多国家都已经研制出了反直升机智能地雷，并且已经装备部队，比较典型的有保加利亚研制的AHM-200型反直升机智能雷、俄罗斯研制的TEMP-20反直升机智能雷(2006年1月26日，TEMP-20反直升机智能雷[15]在伊拉克战场上就成功击落一架美军直升机)、伊朗的“雷电”反直升机智能雷等，配备有反直升机智能雷的特种部队在遭遇敌武装直升机的时候，就可以根据战场态势给予其致命打击，而且还能给敌方武装直升机施加巨大的心理压力。

4.2 根据智能雷的种类性能，灵活多样运用

现今，世界各军事大国已把智能雷作为其发展的重点，大力提高其智能化和信息化水平，这无疑使智能雷家族成员种类逐渐形成体系：针对地面目标有带自毁装置的新式防步兵地雷、反坦克装甲车辆智能雷；针对空中目标有反直升机智能雷、空飘雷；针对水中目标有新式水雷；有特殊用途的特种地雷等。未来特种作战，武器装备无疑是特种部队战斗力生成的重要因素，由于各军事强国对智能雷的重视发展，智能雷的品种将更加齐全，性能更加优越、战斗力更加强悍。特种部队必须有意识地对方兴未艾的第3代智能雷进行分析研究，并且要针对智能雷特定的性能特点进行灵活运用。一是在不同的战场环境选用最合适的智能雷，特种部队在热带丛林、沙漠、雪地等环境作战时，就必须要考虑到智能雷伪装色与环境背景色要高度统一；在高海拔、高温、极寒等极端环境作战时，还需要根据智能雷战技术性能对环境温度、湿度、海拔高度、天气、电磁环境等因素综合考量，以便正确发挥智能雷的作用；二是可以将2种以上智能雷配合使用以求发挥智能最佳的作战效果，在特种部队任务撤离过程中，利用防步兵智能雷和防坦克智能雷阻敌追击，迟滞追击的人员车辆；在特种部队进行防御性战斗时，可利用智能定向雷设置防御障碍；利用反直升机智能雷威胁敌直升机，并施加巨大心理压力等。科学合理灵活地运用智能雷，或是预先埋设、或是仓促快速布雷、或是制作陷阱、或是以假乱真，以任何可能的运用方式帮助特种部队完成任务。

4.3 联合其他特殊作战力量，智能组网运用

洛克希德·马丁空间系统公司，是美国顶尖的防务技术集成商，控制着世界防务市场份额的40%，是名副其实的世界军工“第一巨头”。在21世纪初美军提出“网络中心战”战略转移后，洛克希德·马丁公司进行产品研发时，要求所有产品都要具备组网能力，所有武器都将是“网络”上的一个节点。作为武器家族老将出新招的智能雷，而今又武装了众多高科技，组网是灵活运用的重点方向。智能雷的组网与传统地雷障碍物有着巨大的不同，地雷障碍物的类型主要有布置单个地雷、布置地雷场、布置地雷群等，没有与其他作战力量有效联合，主要作用是防御阵地、掩护部队、迟滞敌人行动。智能雷的组网不是简单的数量叠加，而是以网络技术、通信技术、AI技术为基础，将智能雷作为作战单元，形成雷与雷之间、雷与人之间、雷与其他武器系统之间、雷与一体化指挥平台之间都能相互联系的信息网络，每一个作战单元可以共享情报、协同动作，经过智能雷自身的计算机处理技术，自行制定作战方案，最大程度地达到防御或是进攻的效能，或是根据人为强制控制命令主动进攻或是解除战斗。特种部队在扼控要点、定点清除等任务中，运用智能雷组网，在预定任务地点建立起自动控制或是远程可控的智能雷武器值守网络系统，将极大地减少局部战场的特种部队人员投入，特战队员可以在战场外围甚至后方运用组网的智能雷完成任务。智能雷的组网目前还在探索阶段，需要科学技术的进步来实现。

5 结束语

本文介绍了智能雷的种类、关键技术并分析了智能雷在特种作战中的运用方式，为未来特种作战智能雷运用提供了具体方法。智能雷克服了传统地雷的缺点，从防御性武器系统变为具有自动识别、跟踪、主动寻的、持久续航及自毁的武器，在未来特种作战中必将扮演重要的角色。以机动渗透、防御、进攻、阻敌追击，或是预先埋设、或是仓促快速布雷、或是制作陷阱、或是以假乱真，施加巨大心理压力，以任何可能的方式帮助特种部队完成任务。