无人机在军事及安全领域的应用与发展趋势

2023-03-13 04:11黄天翔
无人机 2023年12期
关键词:电子战战场军事

黄天翔

无人机(UAV),也称为无人飞行器或者无人航空系统(UAS),从最初的军事用途发展到现在广泛应用于民用和商业领域。全球无人机市场正在迅速发展,展现出多样化的应用领域和技术创新。以2023年为例,2023年上半年,亚太地区在全球无人机市场中占据了43%的份额,北美占15%,比2022年增长了50%。非洲地区的份额也从2022年的13%增长到了32%。相比之下,欧洲的份额从2022年的17%下降到了9%。这种趋势一方面和无人机的技术发展有关,另一方面也和俄乌冲突中双方对无人机的使用密切相关。

本文将综述无人机在军事领域的多样化应用领域,以及其未来的发展趋势。

无人机的军事和安全应用

无人机在军事和安全领域的应用历史悠久,其角色和能力随着技术的进步而不断演变。从早期的简单侦察任务到现在的多功能作战平台,无人机已成为现代军事战略中不可或缺的一部分。

侦察和监视

最初,无人机主要用于侦察和监视任务,为军事行动提供关键情报。它们能够在敌方防线后方悄无声息地收集信息,显著降低飞行员和昂贵飞机的风险。随着高清摄像头和传感器技术的发展,现代无人机能够提供实时的高分辨率图像,使军队能够更精确地监视敌方动态和地形。侦察型军用无人机根据作用范围、尺寸和任务类型,主要分为以下几种:

(1)微型/小型无人机

这类无人机基本和民用小型旋翼式无人机或穿梭机类似。其特点是体积小、便于携带,基本为电动,通常用于近距离侦察,能够在复杂地形如城市环境操作,价格低廉,属于完全的战场消耗品,代表机型有:RQ-11“渡鸦”(Raven)、DJI“御”(Mavic)系列、微型“黑色大黄蜂”(Black Hornet Nano)等。

(2)轻量级无人机

这类无人机适用于中等距离,可执行更复杂的侦查任务,包括实施视频传输,具备一定的电子战和抗干扰能力,装备活塞式发动机,具有一定的空中生存和續航能力,代表机型有:RQ-7“影子”(Shadow)、“扫描鹰”(ScanEagle)等。

(3)中高空长航时(MALE)无人机

这类军用无人机可在中高空长时间飞行,执行广域侦察和监视任务,最初用于侦察,逐渐发展为多角色平台,包括情报收集及打击任务,代表机型有MQ-9“死神”(Reaper)。

(4)高空长航时(HALE)无人机

高空长航时无人机,具备15km以上的最大飞行高度,超长时间滞空巡航能力,大翼展平直翼用于降低飞行速度和增加飞行时长,同时装备高精度的视觉侦察设备,最初设计用于战略级侦察和绝对制空权下的战场态势感知,现在增加了更多的通信节点任务,相当于战场上空的一颗超低轨道卫星,代表机型有RQ-4“全球鹰”(Global Hawk)。

(5)隐身/特种无人机

这类无人机为特殊任务设计,如电子战(EW)、信号侦察或地形测绘,为了执行特殊任务,在成本和机体性能方面往往作出巨大牺牲和让步,代表机型是RQ-170“哨兵”(Sentinel),该无人机是美军为了用于对特定目标进行侦察和监视研制的一种隐身无人机,价格昂贵且不带武器,专门用于执行秘密侦察任务。

目标定位与战斗任务

随着技术的进步,无人机的角色已扩展到更直接的战斗任务。它们被用于精准打击任务,能够携带导弹和炸弹,对敌方的关键设施、装备或人员进行精确打击。打击型军用无人机同侦查类无人机一样主要分为战术型,中高空型,高空长航时型和隐身/特种型,从发展历程来看,打击型无人机最初是作为侦查无人机的衍生品,随着技术的发展,它们逐渐成为独立的作战平台。这些无人机不仅可以执行精确打击任务,还能进行长时间的监视和情报收集。无人机并不是有人机的替代品,由于无人机的特性,它们可以执行一些常规作战飞机不适合执行的高风险高回报的渗透打击任务,如美军用MQ-9无人机斩首杀死伊朗革命卫队统帅苏莱曼尼的行动,无人机既是一个飞行平台,更是一种战场上可以被消耗的武器装备。

技术发展

现代无人机正在采用更先进的技术,如人工智能(AI)和机器学习,这使得它们能够更加自主地执行复杂任务。通过AI,无人机能够进行更复杂的数据分析,实现更好的目标识别和自主决策。此外,随着隐身技术和电子战能力的整合,现代无人机在保持低可见度的同时,能够有效地干扰和打击敌方的通信和雷达系统以及重要作战节点。

俄乌冲突中无人机相关的使用

无人机技术及使用

在冲突初期,乌克兰部队熟练地运用了Bayraktar TB2无人机,有效地中和了俄罗斯的多个进攻目标,包括坦克、火炮、直升机、导弹防御系统和重要海上目标。最引人注目的是,Bayraktar无人机在击沉俄罗斯黑海舰队旗舰“莫斯科”号的行动中起到了重要作用。

在冲突进行一段时间后,乌克兰的无人机逐渐失去效力,部分原因是俄罗斯通过加强后勤和防空系统(包括导弹防御系统和电子战能力)来应对。尽管如此,俄罗斯也开始自己的无人机行动,部署了数百架伊朗制造的无人机来攻击乌克兰目标或执行情报、监视和侦察(ISR)任务。据外媒报道,俄罗斯使用的包括莫哈杰(Mohajer)和几种型号的沙希德(Shahed)无人机,这些无人机不仅攻击乌克兰军事目标,还瞄准了关键基础设施,特别是在冬季前对乌克兰的能源基础设施进行打击。

俄军的一个具有历史颠覆性的无人机使用方式是:他们将一些商用的具有高清晰度和云台摄像设备的航拍用旋翼式小型无人机和远距离大口径火炮结合,开发了一套软件,将火炮的射击诸元和无人机返回的高清实时图像相结合。采用该软件自动控制自行火炮的射击参数后,炮兵们能够根据无人机返回的实时图像,用大口径火炮的常规弹药几乎打出精确制导弹药的效果,而哪怕这种无人机仅仅在完成一次射击后就被摧毁,一架民用无人机加一发普通大口径炮弹的价格也远低于一发精确制导炮弹,而前者在乌军不具备高强度电磁战条件的前提下效果完全不亚于后者。民用无人机巨大的成本优势使这种组合完全能够作为一种常规配置,一架操作范围能达到10km以上的某民用旋翼无人机售价约500美金,而飞行性能和拍摄性能类似的军用RQ-11B“渡鸦”(Raven)售价在40000美金左右,区别只在它们的抗干扰能力和飞行速度上。甚至一些大一点的旋翼式无人机在经过改装后,可以携带手榴弹或小型炸弹实现对战壕中步兵的精准打击。

乌军在认识到民用无人机在战场爆发的巨大能量后很快也作出了反应。乌克兰官员鼓励公民捐赠商用无人机给军队,这种做法被描述为“dronations”(无人机捐赠)。这种趋势代表了“军事力量的民主化”,即平民使用简单的商用技术在战场上发挥重要作用。俄乌冲突中广泛使用无人机影响了全球军事战略。全球范围内对开发或获取无人机能力的兴趣日益增长,如越来越多的国家请求购买像土耳其的Bayraktar TB2这样的无人机,非洲地区在近几年爆发的巨量的无人机需求主要就来源于这种应用场景。这场冲突表明,拥有大量无人机库存对于长期和激烈的冲突至关重要。这种趋势可能会导致战争性质进一步变化,因为更多国家将小型、低成本、易于生产的无人机纳入其军事装备储备。

反无人机技术的使用及无人机的局限性

在应对对方廉价,巨量,威力巨大的无人机群时,俄乌双方均采取了各种措施来对抗对方的的无人机威胁,包括电子战技术、光学传感器、声学传感器、雷达、GPS欺骗器、网和网枪等各种设备来针对那些在拉锯战中大放异彩的小型无人机。例如,阿尔古斯拦截公司(Argus Interception)开发了一种“渔网”式的装置,可以通过无人机发射,用来捕获敌方无人机,尤其适用于保护机场等关键区域。此外,一名来自罗马尼亚的空军军官表示,信号“干扰”可能是对抗俄罗斯军用无人机的一种解决方案。

俄乌冲突是人类军事史上第一次大规模使用无人机的大规模战争,无人机在这场战争中展示了大量应用场景,不过目前无人机的性能并没有改变这场战争的本质,无人机仍然脆弱,容易受到电子战和防控系统的攻击,它们没有能力改变战争中攻防平衡的能力,另外,无人机仍然需要复杂且昂贵的军事后期保障系统的支持,并且需要训练有素的人员的支持,这种依赖意外这无人机本身并没有消除对传统军事基础设施和能力的需求,同时,无人机也没有消除地面战斗的必要性,双方的战斗仍然以地面部队为主,空天军和防空部队为辅,无人机的主要使用场景,仍然是小规模壕沟战和特殊渗透攻击任务。

军事无人机的未来展望

无人机在军事领域的作用继续扩大和深化。未来的发展趋势可能包括以下几个方面:

集群作战技术:无人机群(Swarms)技术允许多架无人机协同作战,共享信息并执行复杂的战术动作。这种技术使得无人机能够在战场上形成一个高度协调和自适应的网络,能够针对复杂和动态的战场环境做出迅速反应。无人机群可以用于广泛的任务,包括大范围的侦察、精准打击以及电子战。

增强的隐身和生存能力:隨着对抗措施的不断提高,未来的无人机将更加注重隐身和生存能力。通过使用隐身材料、设计和飞行策略,无人机能够更有效地避免被敌方雷达和其他传感器探测。同时,提高无人机的机动性和抗损伤能力也是未来发展的关键。

多功能平台的发展:未来的无人机将不仅仅是单一任务的工具,而是能够执行多种任务的多功能平台。这些平台可能包括情报、监视、侦察(ISR),电子战,货物运输和战斗支持等多种功能。这种多功能性将使无人机成为更具成本效益和战术灵活性的资产。

人工智能和自主决策:随着人工智能技术的进步,未来的无人机将能够执行更加复杂和自主的任务。这包括在没有人类干预的情况下做出一定程度的战术决策、识别和跟踪目标以及自主导航。这种自主性的提高将使得无人机更适应快速变化的战场环境。

总体来看,无人机在军事和安全应用领域的发展将继续推动现代战争的转型。它们不仅改变了战争的方式,还对战略规划、军事决策和安全政策产生深远影响。随着技术的不断进步,无人机将在未来的军事行动中扮演更加重要的角色。

结论

无人机在军事应用领域的演变和发展,标志着现代战争和安全策略的重大转变。无人机从最初用于收集情报和进行监视的侦察工具,逐渐演变成多功能平台,不仅限于侦察,还包括精确/渗透打击、电子战、信号侦察和战场监控等多种用途。同时,在电磁干扰条件不足的情况下,超低成本的民用无人机在战场展现出了惊人的作用,无人机已经成为各种作战场景中的关键资产,它们为各种作战场景提供了低风险,低成本、高效率的解决方案。

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