浅析基于信息控制的防护工程反无人机攻击技术

白二雷，许金余，王志航

（空军工程大学航空工程学院，陕西西安，710038）

0 引言

无人机的产生与发展影响了未来战争形态，使得有限的兵力兵器可以高效精准地完成火力毁伤任务[1]。无人机以其效费比高、攻击能力强等优势，被广泛应用于打击重要军事实施[2]。虽然当前军事设施和地下防护工程建设重视防护的坚固化，地下防护工程的埋深也有所增加，主体结构抗打击能力得到增强[3]，但随着弹药的发展，炸药的能量成倍提升，传统“硬壳式”防护手段越来越力不从心[4]，因此，需要改变传统观念，通过新技术手段应对无人机攻击。基于信息控制的防护工程反无人机攻击技术是指通过诱骗、致盲、拦截、消灭等处置手段，使弹药无法正常攻击防护工程，从而达到保护防护工程的作用，同时也可用于防护工程反无人机攻击。

1 防护工程反无人机攻击技术的提出

1.1 防护工程发展分析

工程防护技术的每一次进步都体现了“矛”与“盾”的发展规律。纵观人类战争史，进攻武器和防御措施都是对立统一、此消彼长的，从冷兵器时代的城池、城墙筑成体系，热兵器时代的要塞、阵地筑城体系到核武器时代的地下工程体系，无一例外。随着科学技术以及相应的武器装备的发展，作战样式、作战方法和相应的军事理论的变化，都会促进新的防护技术手段的研制与发展。

20世纪70代前，防护工程的研究重点是核武器的防护问题，主要进行抗核条件下的研究与设计；自70年代起，美国及其他西方军事强国在加紧研制精确制导武器的同时，也加大了对抵抗精确制导武器破坏效应及各种防护技术的研究力度。近几十年来，美国等西方国家对防常规武器技术措施、理论和设计方法进行了系统深入的研究，研究了常规武器爆炸冲击作用下机场防护结构的局部破坏、冲击波对防护结构的整体破坏以及相应的工程防护技术、冲击波的传播规律等，对武器打击下机场防护结构破坏机理也进行了探讨。美国空军工程勤务实验室、空军武器实验室早在1982年就制定了一项旨在提高防护工程在精确制导武器打击下的生存能力的研究计划。美军先后编写了若干手册和资料，如1986年美国陆军部修订出版的技术手册TM5-855-1《常规武器防护设计原理》，1987年美国空军出版的《防护结构设计手册》、1990年美国陆军部修订出版的陆军技术手册TM5-1300《抗偶然爆炸结构设计手册》、1995年美国为北约成员国举办现代防护结构培训班而编写的教材《现代防护结构设计、分析与评估》等。

与西方军事强国相比，我国防护工程研究起步较晚，但发展较为迅速。自1964年10月第一次核试验起，组织开展了数十次防护工程核效应试验。以核效应试验为契机和基础，我国防护工程研究迅猛发展，建立了系统、完整的理论和庞大的数据库。自20世纪50年代以来，借助于先进的试验设备与测量技术，针对常规武器效应的防护研究，开展了多次实弹试验、化爆试验，获得大量实测数据，并编写了《防护工程防核武器破坏设计规范》以及《防护工程防常规武器破坏设计规范》等标准规范。近年来，受近几场高技术局部战争影响，精确制导武器破坏效应与工程防护研究也逐渐成为国内防护工程研究与实践的重点。

1.2 防护工程“制信式”防护技术

从国内外已发表的科研成果来看，当前防护工程的防护措施以抗精确制导武器为重点，其研究内容主要包括防护材料、防护结构两方面，涉及新材料新技术研发、防弹结构设计及应用等[5]，但究其根本防护工程还是采用传统的被动“硬壳式”防护手段，与坦克、舰艇等的装甲防护手段一致。但随着弹药的发展，爆炸产生的能量成倍数增加，第四代炸药产生的能量最高可达TNT的10倍，第五代炸药可达50倍，传统的被动“硬壳式”防护手段已不再适用[6]。突破传统理念，探寻新的防护手段已迫在眉睫。防护工程“制信式”防护技术，它从根本上改变了的防护工程理念，使其由消极被动地“硬抗”敌方弹药，转为积极主动地诱骗、致盲、拦截、消灭来袭弹药。由此可以突破传统被动“硬壳式”防护理念给防护工程发展带来的制约，使防护工程战时生存能力获得大幅提升。

面对新军事革命的挑战和高能量弹药的威胁，单纯的“硬壳式”防护已不能完全适应未来战争的要求，传统、单一的结构防护，也难以有效对抗高能量弹药的打击。因此必须发展防护工程软杀伤技术，由单纯的被动“硬壳式”防护发展成为被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术相结合的综合对抗型防护。具体地说，就是充分利用信息技术，实施伪装、障碍、拦截、干扰、欺骗和消灭等多种手段的“制信式”技术，从而形成被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术相结合的综合提高整体效能的复合型防护，形成防护手段与主动防御相结合，注意人员、设备生存力与充分发挥作战效能相结合，具有抗重复、多层次和多类型武器打击的防御体系。

1.3 被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术的结合

（1）被动“硬壳式”防护

被动“硬壳式”防护是采用工程措施对抗来袭武器的传统防护手段。被动“硬壳式”防护主要是依靠防护工程的材料强度、结构抗力、天然岩土层及人工遮弹层和防护设备等达到抵抗预定武器的破坏效应。被动“硬壳式”防护抵抗的就是武器的破坏，而防护工程“破坏”，应广义地理解为防护工程在抗御战时袭击要求的条件下，以可以允许的最低限度已不能完成其预定的功能。由此可见，防护工程的破坏类型，应包括结构的局部破坏或整体的破坏、工程的作用或功能损坏等。防护工程的防护措施除了建筑和构造上的，以及内部设备系统与后勤方面的考虑外，主要是防止结构局部和整体的直接破坏，特殊情况下可能要防护核电磁脉冲或冲击震动的损害。而结构破坏是引起前述类型破坏最重要的原因。被动“硬壳式”防护主要采取的措施是根据实际要求，合理地确定防护工程的抗力要求，确定防护工程的防护等级以及设计结构形式进行构建。

需要特别强调地指出，一个防护工程在战时的生存能力，不仅取决于防护结构自身的强度，首先在很大程度上取决于防护工程在指定地域的相互配置和伪装条件。即相同重要性的防护工程被一定武器杀伤的破坏概率，由于条件不同可能有很大的差异。应当明确,单纯依靠提高防护工程结构的强度（抗力）来提高防护工程的战时生存力,并不是最有效和最可行的途径，而应贯彻被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术相结合的观念。

（2）主动“制信式”技术

主动“制信式”技术是指采取主动行动，干扰、制止、摧毁来袭武器，即对来袭武器直接进行摧毁和杀伤，以减轻或防止防护工程的破坏作用的技术与方法。所谓的主动“制信式”技术是相对于被动“硬壳式”防护而言。主动“制信式”技术最初是一种用于军舰及坦克自我防护的技术措施，基本原理是采用自爆破防护层，对来袭弹头进行爆炸阻滞，衰减来袭兵器对目标的破坏效应，提高目标的生存能力。主动“制信式”技术是一个开放的概念，并非特指一种或几种防护技术，是指在主动“制信式”技术观念的指导下的各种可行的战术、技术措施。主动“制信式”技术变“被动挨打”为“主动进攻”，改变了防护工程的传统防护思想，是防护概念上的突破，是现代战争条件下防护思想、防护技术的创新，对防护工程的发展具有重要意义。

主动“制信式”技术适用于工程防护条件有限而对防护要求又较高，或者特殊防护工程的防护，如：平原机场单机掩蔽库、首脑指挥防护工程、“撒手锏”武器防护工程的防护等。主动“制信式”技术中的遮弹式、破片式和集束自锻破片等超低空反导拦截系统，技术先进，使用方便，能达到保护防护工程的目的。据试验，一般探测目标和拦截目标的成功率大于90%，可将来袭武器拦截在目标上空摧毁。可以预见，主动“制信式”技术将可能成为21世纪精确制导武器的克星之一。与被动“制信式”防护相比较，主动“制信式”技术研制费用较高，使用成本也比较高，是一种费效比较高的防护技术。在摧毁方面的主动“制信式”技术采用的主要技术措施有反应式遮弹层、高炮拦截等。在杀伤方面主动“制信式”技术采用的技术措施主要有制导干扰技术，如采用计算机病毒干扰、电子干扰、强激光干扰、烟幕、水幕等。

被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术的变“被动挨打”为“主动进攻”，改变了防护工程的传统防护思想。在构建防护工程时，应结合被动“硬壳式”防护与主动“制信式”技术，增强防护工程的抗打击能力同时对来袭武器直接进行摧毁和杀伤，提高防护工程的生存能力，从而避免防护工程不被损伤，提升作战时的战斗力。

2 基于信息控制的防护工程反无人机攻击技术分析

基于信息控制的防护工程反无人机攻击技术一般是指对无人机目标所进行的非物理破坏式的诱骗、致盲、拦截、消灭等处置方式。

2.1 诱骗

现代无人机主要依靠GPS等卫星导航手段提供相关的导航定位服务，来进行稳定悬停和自动巡航[7]。如果在未察觉的前提下使得无人机采用错误的导航信号进行定位，使其在无形中被错误诱导，按照我方指定的飞行路径进行飞行，从而起到对无人机进行诱骗的效果。无人机在接收导航卫星信号时，将虚假导航信号挤占真实导航信号被无人机接收，从而使无人机按照虚假导航信号定位到错误位置实现诱骗。

2.2 致盲

平时，利用先进的伪装技术，对防护工程实施严密伪装，力求达到隐形化，以增大无人机侦察、探测的难度。战时，在无人机飞抵防护工程地域之前发射空中烟幕弹，在一定垂直空域范围内形成一道烟幕遮障，从而降低无人机对防护工程的侦察。平战结合，平时作好伪装，战时作好烟幕遮障，最大程度致盲无人机。

2.3 拦截

通过施放柔性拦阻物，如拦阻气球、拦阻气囊、柔性拦阻网等，使无人机偏离正常航线。提前在防护工程空域上布设拦阻气球、拦阻气囊，形成立体障碍；当无人机临近时，使用拦阻网捕获无人机。或使用非爆炸型杀伤拦阻网、爆炸型杀伤拦阻网，提高柔性拦阻网的材料强度、重量，用专门的爆破索代替拦阻网绳，从而拦截无人机。

2.4 消灭

采用高功率能量武器消灭来袭无人机。高功率能量武器包括激光武器、微波武器、手持式干扰枪等。激光武器攻击无人机个体，微波武器杀伤无人机蜂群；手持式干扰枪干扰近距的无人机，激光武器、微波武器攻击远距无人机。高功率能量武器配合使用，组成反无人机能量武器系统，对付不同方向、不同距离的来袭无人机。

3 结语

无人机的产生与发展对未来战场形态产生了巨大的影响，给重要军事设施带来重大威胁。本文以无人机对防护工程的威胁为出发点，突破传统“硬壳式”防护思想观念的桎梏，提出防护工程“制信式”防护技术，并结合无人机特点，分析基于信息控制的防护工程反无人机攻击技术，以期为防护工程反无人机作战提供可实施性参考。