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从油田遭袭看“无人机蜂群作战”

时间:2019-11-14 13:57:01 人气:1968

我们的记者戚薇,我们的记者刘洋

编者按:9月14日,Saudi Aramco“世界上最大的石油加工厂”和一个油田遭到袭击,严重影响了沙特的石油生产。也门侯赛因(Hussain)机构后来宣布,它对这起事件“负有责任”,并声称使用了10架无人驾驶飞行器袭击上述设施。由于大量无人驾驶飞行器可能参与了此次袭击,一些分析将此次袭击与“无人机群行动”联系起来。那么,这次攻击是真正的无人机群攻击吗?这次攻击有多危险?如何应对这种攻击?

沙特油田遭到无人机群袭击?

在这次攻击中,侯赛因声称使用了10架无人机进行攻击,因此有人将其与“无人机群攻击”联系起来。但是专家说这不是真正的无人机群攻击。

专家表示,无人机群攻击至少必须具备平台间合作互动的能力。许多无人机可以将自己组织成网络,并在分工中相互合作。通过保持和同步高精度飞行姿态,可以改善无人系统的组织、机动性和协调性。目前,美国在这一领域的研究相对活跃。2016年,美国战略能力办公室与美国海军航空系统司令部合作,测试了无人机群技术:3架f/a-18在加州的中国湖海军航空武器站(China Lake Naval Aeronautical Weapons Station)发射了100多架“灰色鹧鸪”微型无人机。“灰鹧鸪”群蜂在合作时没有预先编程,而是通过分布式大脑决策形成一个有机整体,并能像蜜蜂一样相互适应。

2017年11月,无人机公司stratoenergytics发布了小型无人机武器stinger的概念。根据假设,它是一种直径小于10厘米的微型智能四旋翼智能无人飞行器,带有弹头。它可以通过安装的摄像头自动进行人脸识别。一旦目标被确认,弹头就被用来“引爆”目标的头部。战争期间,群体攻击是通过释放大量无人驾驶飞行器来进行的。

相反,这种攻击与蜂群的概念非常不同。恐怕这些无人机只是为了增强攻击效果而“成群结队”。应该指出的是,蜂群无人机技术仍处于示范和验证阶段。例如,毒刺的飞行距离和速度非常有限,所以他必须先把它放在更危险的目标附近。其次,在没有gps信号的室内环境中,精确导航也是一个问题。最后,人脸识别芯片可能仍然需要小型化。当然,人脸识别不像外国公司的宣传片那么容易。

无人驾驶飞行器日益增长的威胁

这次无人机袭击对沙特石油生产产生了重大影响,因此引起了广泛关注。近年来,类似的无人驾驶飞机袭击和侵入敏感地区的事件层出不穷,使得小型无人驾驶飞机的威胁日益突出。

2018年8月4日,委内瑞拉总统马杜罗在首都参加军事纪念活动时遭到无人机炸弹袭击。2017年6月,一架坠毁的无人驾驶飞行器在韩国江原道靠近韩国军事分界线的山林中被发现。当时,无人机已经拍了数百张照片。2015年1月26日,一架民用无人机意外降落在白宫。当时,约60厘米的四轴无人驾驶飞行器从白宫以东约10个街区起飞,飞过总统官邸,坠毁在白宫东南的草坪上。如果这些无人机当时携带炸弹,恐怕会引起更大的轰动。此外,叙利亚反对派部队经常使用小型无人机偷袭叙利亚政府军和叙利亚战场上的俄罗斯基地,但俄罗斯防空系统挫败了对俄罗斯基地的大部分袭击。

专家表示,上述大多数无人驾驶飞行器技术不高,要么基于消费级旋翼无人驾驶飞行器,要么使用“模型级”技术,这使得它们更容易制造或获得。虽然以前的袭击造成的损失很小,但它们往往会造成巨大的政治影响。这显然给国家大型基础设施和重要活动的安全保护带来了新的问题。

专家认为,这些小型无人机经常产生重大国际影响的主要原因有三个。首先,这些小型无人机平时不易被发现。传统雷达体积小、飞行高度低、速度慢,难以探测。特别是,大多数国家无法完全覆盖这种超低空小目标。一旦他们从边境内或越过边境发动偷袭,他们就能轻易得手。第二,有关国家缺乏有效的拦截方法,对它们的保护有些放松。第三,这种攻击经常发生在重要的场合。即使造成的损失很小,影响也不小。

反无人机技术日趋成熟

专家表示,近年来无人机袭击的成功应该说是“令人惊讶的”,袭击的成功也是由于意外。事实上,各国已经开发出完善的无人机探测、跟踪和拦截对策。如果提前部署一个相对完善的防御系统,至少不会造成如此大的损失。

对付这种无人机的第一个问题是解决难以发现的问题。除了不断提高雷达性能和增加临时部署点之外,还可以通过各种手段协助探测。首先是红外搜索和跟踪系统,它现在非常成熟,广泛用于空中和地面探测。然而,由于其体积小,不会向外辐射电磁波,因此非常适合布置在城市关键点附近来探测小目标。除了上述常见的检测方法,无人驾驶飞行器也可以通过无线电环境监测进行检测。一旦发现无人机控制信号,就可以发出预警,还可以定位其控制源和发送无线电信号的无人机。这种主动探测和被动监测的结合可以确保关键目标周围小型民用无人机的高探测概率。

通过了检测屏障,也通过了拦截屏障。最直接的方式是“硬杀”。一些高射炮和导弹可以在更远的地方拦截。俄罗斯在叙利亚的军事基地多次遭到小型无人驾驶飞行器的袭击,其中大部分被俄罗斯“装甲”导弹-火炮综合防空系统击落。当然,在市区,高射炮和导弹可能比小型无人机造成更多附带损害。这产生了一种新的硬杀伤方法——激光。目前,反无人机激光几乎正在蓬勃发展。

即使没有有效的物理杀伤,即使没有无人驾驶飞行器被发现,小型无人驾驶飞行器也可以通过“软杀伤”(soft killing)的方式被赶走或被迫着陆。目前,消费级无人机主要使用gps等卫星导航定位系统来实现定位导航。如果他们的导航通道被堵塞,这些无人驾驶飞行器可能会变成“无头苍蝇”。在重要目标附近,无人驾驶飞行器被迫无法通过gps干扰接收导航信号,这可能导致民用无人驾驶飞行器被赶走或迫降。俄罗斯克里姆林宫甚至使用全球定位系统欺骗技术,用来自另一个地区的信号取代克里姆林宫附近的全球定位系统信号,使得民用无人机“晕车”,即使进入相关地区也无法找到真正的目标。除了抑制gps信号之外,它还会干扰无人机的控制环节,使无人机失去控制,或者获得控制,然后降落并赶走无人机。

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