应对“低小慢”目标防空武器装备建设问题研探*

李晨博

（陆军炮兵防空兵学院郑州校区 郑州 450052）

1 引言

科学技术的进步，使现代空袭兵器更加多样化，以航模、无人机等为代表的低小慢目标被应用在情报侦察、火力打击、电子干扰等军事对抗中，给防空作战带来极大压力，传统防空武器装备系统应对低小慢目标难度大，发展新式防空武器装备已迫在眉睫。

2 国内外低小慢目标现状

低小慢目标是指有“低空超低空飞行，飞行速度较慢，不易被雷达探测”等特征的目标。伴随民用领域对无人机等航空器的需求，各国都加大了对无人航空器的研究，且越来越多的功能被应用到无人航空器上，如国内的“大疆”等旋翼无人机，具有航拍、遥感测绘、农药喷洒等功能，给人们生活带来极大便利，但也给国土防空安全带来严峻挑战。

在军事领域应用最多、最广的低小慢航空器主要为小型飞机和无人机，如：美国的MQ-9“死神”、“捕食者C”、以色列的“艾坦”等多种察打一体无人机，多次在对外战争中取得了不错战果。此次俄乌战争中，旋翼无人机在对敌侦察探测、情报获取方面占据了重要地位，对引导火力打击，观察毁伤效果获得了非凡效果。因此，发展对抗“低小慢”目标的防空武器装备刻不容缓，对国土防空安全具有重大意义。

3 对抗低小慢目标的难度

低小慢航空器不仅造价便宜，种类多样，且体积小，机动性强，能够搭载各种设备，具有不同功能，用途多样，但对抗低小慢目标的手段却不尽如意，主要体现在以下方面。

3.1 侦察探测难

现代防空武器侦察探测装备以雷达探测为主，对低小慢目标探测难度如下。

3.1.1 地平线遮挡

雷达探测目标时，发射的雷达波为直射波，地球曲率使其被地平线遮挡，尽管米波雷达沿着地平线有一定弯曲，但遮挡较多仍会探测不到目标，要求目标有一定飞行高度，如美国萨德导弹系统探测八百或一千公里以上时，目标在一万米高空，受地平线遮挡，雷达装备依旧探测不到目标。低小慢目标飞行高度一般都在100m 以下超低空飞行，受地球曲率影响，探测距离最多二三十公里，高度再低，探测距离更近，甚至探测不到。

3.1.2 飞行速度慢

相控阵雷达进行目标搜索时，遵循一定规律，如高空飞行的预警机雷达，其波束向下方扫描，为了对地面和海面杂波进行过滤屏蔽，要将速度过小信号给滤掉，否则，在对地面和海面探测时，易将海面上高速快艇或地面高速路上行驶车辆，纳入到目标这个层次中，导致目标数量过于庞大，对空中需要打击目标无法分辨，因此会设定一个速度阈值，如美国E-3 预警机对速度低于80 海里的目标都会当做杂波滤掉，而有些低小慢目标飞行速度更慢，远远低于雷达探测速度阈值，致使对低小慢目标“看不到”，出现技术盲区。

3.1.3 反射截面小

雷达探测目标距离的远近与目标自身的反射截面积也息息相关，其相关性为R=RCS1/4（R 为雷达探测距离，RCS 为目标反射截面积），可以看出，反射截面积越小，雷达探测距离越近。而低小慢目标因体积小，表面积相对就小，使反射雷达波截面积很小，只有在非常近的位置雷达才能发现，而这时目标很有可能已经执行完任务，返航了。

3.2 火力打击难

一是警戒雷达对低小慢目标探测距离近，火力拦截反应时间短，无法有效对低小慢目标进行打击，且传统拦截武器系统对低小慢目标的打击存有缺陷。目标可以随时调整高度、速度，使防空武器系统无法进行稳定持续的定位、跟踪，有时能发现但无法进行打击。二是使用防空导弹拦截打击成本高，性价比差距大，且防空武器系统导弹数量有限，一旦耗尽，对敌方后续战斗机、轰炸机等目标的入侵将无计可施。

3.3 性能辨别难

低小慢目标种类繁多，既有情报侦察、火力打击、电子干扰等多种用途小型飞行器，如以色列的“搜索者”、美国的“弹簧刀”等，又有察打一体综合性能强的无人机，如我国的“鹞鹰II”察打一体无人机、俄罗斯的“猎户座”察打一体无人机等，导致战场上防空系统对其性能辨别困难，不能有效辨识低小慢目标类型和用途，就无法判定其对己方的威胁程度，大大降低了己方安全性。

4 对抗低小慢目标的措施

如何有效对抗低小慢目标已成为世界各国的研究重点，传统警戒雷达系统已不能满足对低小慢目标的探测需要，急需通过其他方式实现发现、识别低小慢目标的目的，在此基础上，本文介绍光学探测、声学探测等新型探测方法。

4.1 光学探测系统

人工智能和遥感图像处理技术的发展，使光学系统探测低小慢目标变为现实。通过采集不同种类、不同性能低小慢目标的图片、视频样本，并区分相类似的自然环境目标（鸟类等），经处理形成数据库，编写目标检测、目标跟踪等算法，搭建自适应特征感知模型，探测、跟踪低小慢目标，并增强图像中连续帧间的时效性与准确性；采用人工智能技术，加强系统对整个目标探测、跟踪过程的深度学习，以便在之后的探测过程中，更加快速、准确地识别低小慢目标特征信息，结合光电观察设备，形成一整套光学探测系统。

4.2 声学探测系统

低小慢目标飞行时，螺旋桨产生的噪声具有一定特性，声源定位法可对无人机进行探测、跟踪。声源定位系统组装方便，便于携带，单兵即可背负和架设，且声源探测系统为无源系统，隐蔽性好。成熟的声源探测系统有“麦克风”阵列系统，系统采用九元均匀十字阵，收集声音范围广，能及时发现目标，工作原理是麦克风阵列采集周边环境声音信号，与螺旋桨特有噪声规律数据库比对，通过声源定位算法，实现对低小慢目标的探测。

4.3 改进现有雷达性能

为提高雷达对低小慢目标鉴别的可靠性，可用更精细的雷达回波特征作为依据。低小慢目标飞行运动时，整体属于平动状态，旋翼或螺旋桨转动是除目标平动外的微动，该微动对雷达波产生周期性的调制效应，使雷达回波的多普勒谱展宽，产生微多普勒效应。该效应能反映目标更精细的特征，识别精度高，可靠性好，对雷达侦察探测低小慢目标提供改进方向。通过该效应改进现有雷达，能更好应对低小慢目标的威胁，更好地防卫国土。

5 对抗低小慢目标防空武器装备建设方向

未来战场上，低小慢目标会更加频繁出现，需要针对性更强的防空兵武器系统进行对抗打击，依据防空兵武器系统现状，对防空兵应对低小慢目标装备建设发展做如下探讨。

5.1 发展新型目标探测系统

在传统雷达探测系统对低小慢目标无法有效侦察探测的前提下，转变探测模式，发展光学、声学探测装备，应用不同模式对低小慢目标实施侦察探测，形成光学、声学探测系统，对目标光学特征和噪声特性进行采样，建立低小慢目标特征数据库。

战场应用中，在防空区域合理布置光学、声学探测装备，与侦察警戒雷达配合，构建联合侦察预警网络，对侦察探测信号进行实时处理，传送给指挥机构，确保早发现、早打击。英国反无人机系统AUDS，采用雷达与光学探测仪器相结合的方式对低小慢目标进行搜索，发现目标后，立刻进行视频跟踪和定位跟踪。

5.2 搭建空中雷达预警探测平台

在现有侦察警戒雷达基础上应用微多普勒效应技术提升雷达性能，搭建空中雷达预警探测平台，将雷达用气球或旋翼无人机等手段，升至空中，对空域进行侦察探测，相比陆基雷达装备，该方法能有效减少地球曲率的影响，视野提升数倍，极大提高了探测范围和探测精度，消除地貌、地物的遮挡，该升空平台不仅能应用在陆地防空系统，在海上更能发挥其探测性能，且搭建空中气球雷达预警探测平台造价便宜，性价比高，能大量装备部队。美国JLENS 浮空器最大探测范围达400km，对作战区域内低空、超低空目标达到超视距侦察效果。我国也在大力研发空中侦察预警平台，并已达到一定水平。

5.3 发展新型打击武器装备

常规武器系统对低小慢目标打击困难，这就要发展新型武器装备来应对未来战场中该目标威胁。依据低小慢目标特点，采取软打击和硬摧毁等多种手段对抗。

5.3.1 激光武器

激光武器，利用高能激光束照射目标，使目标自身的材料特性发生改变，对目标进行热作用破坏、力学破坏和辐射破坏，对低小慢目标进行有效打击。

我国在激光武器方面处于领先地位。沙特为应对胡塞武装使用无人机等低小慢目标的打击，从我国进口了“寂静猎手”激光炮，该武器采用光纤激光器，按照目标距离设置打击功率，射程可达4200m，并可连续发射200s，充能仅需2.5s，成本低廉，能做到发现即摧毁。该武器部署简单，机动能力、抗干扰能力强，精度高，在对胡塞武装无人机进攻时，表现优异，成功击毁数十架无人机。在防御低小慢目标起到了良好效果。

5.3.2 高功率微波武器

高功率微波武器指微波峰值达到100MW 以上，或者单一脉冲有效辐射能量达到10J 以上，以及平均功率高于1MW 的微波武器，利用微波的热效应、电效应、磁效应杀伤目标。该武器经高增益天线定向辐射，将高功率微波源产生的微波能量聚集在窄波束内，以极高强度照射目标，破坏目标电子设备，摧毁目标。高功率微波武器比激光武器波数宽，可同时打击多个目标，能全天候作战。发展高功率微波武器，是世界各国都在研究的重点，该武器极大丰富了对空拦截低小慢目标的方式，提高了己方目标的安全性。

5.3.3 电磁干扰武器

低小慢目标执行任务时，通过电磁波进行数据传输，并利用GPS 进行定位，根据这些电磁波信号的传输特征，发展针对性电磁干扰武器，阻断目标信号回传的链路，屏蔽其与卫星信号交流，打击低小慢目标。英国的反无人机系统AUDS，探测到目标后，其电磁干扰武器系统进行工作，对跟踪目标发射大功率干扰射频，阻断目标与后方操作人员的通信链路，致使目标无法飞行，进行迫降、返航或坠毁。

5.4 构建反低小慢目标防御系统

在对低小慢目标进行有效侦察、探测、打击的基础上，构建反低小慢目标防御系统，将所有功能集中于一个对抗系统，使其察打一体，更好应对低小慢目标。

2021 年珠海航展中，我国自主研发的“天穹”综合反无人机系统，综合处理可见光和红外等多种探测信息，并排除虚假信息，根据雷达引导，可快速捕捉或识别低小慢目标，对目标进行精确跟踪，最后用激光进行打击，使目标坠毁。这套系统工作效率高，打击成本低，是我国首套出口型反无人机系统，在国际上受到一致好评。

可在“天穹”综合反无人机系统基础上，结合战场复杂多变的电磁环境，开发一款军用领域反低小慢目标的探测、打击系统，提高此方面作战能力。同时，加强对军队人员的针对性训练，尤其是立足现有高炮等武器装备，探讨对抗方法，在战术运用上寻找突破。强化协同意识，建立一体化作战模式，注重伴随保障，避免在机动途中遭受打击。

6 结语

本文通过对低小慢目标侦察探测难度，火力打击难度等进行分析，使用光学探测、声学探测等新的侦察探测方式，改进现有雷达系统探测模式，由陆基探测转为空中探测，极大丰富了对低小慢目标的探测方式，提高了探测精度。使用激光武器、微波武器、电子干扰武器等实现对“低小慢”目标的打击毁伤，并将侦察探测、火力打击相结合，形成一整套反低小慢目标防御系统，对我防空武器装备建设方向提供参考。