淺析基于信息控制的防護工程反無人機攻擊技術

白二雷，許金余，王志航

（空軍工程大學航空工程學院，陜西西安，710038）

0 引言

無人機的產生與發展影響了未來戰爭形態，使得有限的兵力兵器可以高效精準地完成火力毀傷任務[1]。無人機以其效費比高、攻擊能力強等優勢，被廣泛應用于打擊重要軍事實施[2]。雖然當前軍事設施和地下防護工程建設重視防護的堅固化，地下防護工程的埋深也有所增加，主體結構抗打擊能力得到增強[3]，但隨著彈藥的發展，炸藥的能量成倍提升，傳統“硬殼式”防護手段越來越力不從心[4]，因此，需要改變傳統觀念，通過新技術手段應對無人機攻擊?；谛畔⒖刂频姆雷o工程反無人機攻擊技術是指通過誘騙、致盲、攔截、消滅等處置手段，使彈藥無法正常攻擊防護工程，從而達到保護防護工程的作用，同時也可用于防護工程反無人機攻擊。

1 防護工程反無人機攻擊技術的提出

1.1 防護工程發展分析

工程防護技術的每一次進步都體現了“矛”與“盾”的發展規律?？v觀人類戰爭史，進攻武器和防御措施都是對立統一、此消彼長的，從冷兵器時代的城池、城墻筑成體系，熱兵器時代的要塞、陣地筑城體系到核武器時代的地下工程體系，無一例外。隨著科學技術以及相應的武器裝備的發展，作戰樣式、作戰方法和相應的軍事理論的變化，都會促進新的防護技術手段的研制與發展。

20世紀70代前，防護工程的研究重點是核武器的防護問題，主要進行抗核條件下的研究與設計；自70年代起，美國及其他西方軍事強國在加緊研制精確制導武器的同時，也加大了對抵抗精確制導武器破壞效應及各種防護技術的研究力度。近幾十年來，美國等西方國家對防常規武器技術措施、理論和設計方法進行了系統深入的研究，研究了常規武器爆炸沖擊作用下機場防護結構的局部破壞、沖擊波對防護結構的整體破壞以及相應的工程防護技術、沖擊波的傳播規律等，對武器打擊下機場防護結構破壞機理也進行了探討。美國空軍工程勤務實驗室、空軍武器實驗室早在1982年就制定了一項旨在提高防護工程在精確制導武器打擊下的生存能力的研究計劃。美軍先后編寫了若干手冊和資料，如1986年美國陸軍部修訂出版的技術手冊TM5-855-1《常規武器防護設計原理》，1987年美國空軍出版的《防護結構設計手冊》、1990年美國陸軍部修訂出版的陸軍技術手冊TM5-1300《抗偶然爆炸結構設計手冊》、1995年美國為北約成員國舉辦現代防護結構培訓班而編寫的教材《現代防護結構設計、分析與評估》等。

與西方軍事強國相比，我國防護工程研究起步較晚，但發展較為迅速。自1964年10月第一次核試驗起，組織開展了數十次防護工程核效應試驗。以核效應試驗為契機和基礎，我國防護工程研究迅猛發展，建立了系統、完整的理論和龐大的數據庫。自20世紀50年代以來，借助于先進的試驗設備與測量技術，針對常規武器效應的防護研究，開展了多次實彈試驗、化爆試驗，獲得大量實測數據，并編寫了《防護工程防核武器破壞設計規范》以及《防護工程防常規武器破壞設計規范》等標準規范。近年來，受近幾場高技術局部戰爭影響，精確制導武器破壞效應與工程防護研究也逐漸成為國內防護工程研究與實踐的重點。

1.2 防護工程“制信式”防護技術

從國內外已發表的科研成果來看，當前防護工程的防護措施以抗精確制導武器為重點，其研究內容主要包括防護材料、防護結構兩方面，涉及新材料新技術研發、防彈結構設計及應用等[5]，但究其根本防護工程還是采用傳統的被動“硬殼式”防護手段，與坦克、艦艇等的裝甲防護手段一致。但隨著彈藥的發展，爆炸產生的能量成倍數增加，第四代炸藥產生的能量最高可達TNT的10倍，第五代炸藥可達50倍，傳統的被動“硬殼式”防護手段已不再適用[6]。突破傳統理念，探尋新的防護手段已迫在眉睫。防護工程“制信式”防護技術，它從根本上改變了的防護工程理念，使其由消極被動地“硬抗”敵方彈藥，轉為積極主動地誘騙、致盲、攔截、消滅來襲彈藥。由此可以突破傳統被動“硬殼式”防護理念給防護工程發展帶來的制約，使防護工程戰時生存能力獲得大幅提升。

面對新軍事革命的挑戰和高能量彈藥的威脅，單純的“硬殼式”防護已不能完全適應未來戰爭的要求，傳統、單一的結構防護，也難以有效對抗高能量彈藥的打擊。因此必須發展防護工程軟殺傷技術，由單純的被動“硬殼式”防護發展成為被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術相結合的綜合對抗型防護。具體地說，就是充分利用信息技術，實施偽裝、障礙、攔截、干擾、欺騙和消滅等多種手段的“制信式”技術，從而形成被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術相結合的綜合提高整體效能的復合型防護，形成防護手段與主動防御相結合，注意人員、設備生存力與充分發揮作戰效能相結合，具有抗重復、多層次和多類型武器打擊的防御體系。

1.3 被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術的結合

（1）被動“硬殼式”防護

被動“硬殼式”防護是采用工程措施對抗來襲武器的傳統防護手段。被動“硬殼式”防護主要是依靠防護工程的材料強度、結構抗力、天然巖土層及人工遮彈層和防護設備等達到抵抗預定武器的破壞效應。被動“硬殼式”防護抵抗的就是武器的破壞，而防護工程“破壞”，應廣義地理解為防護工程在抗御戰時襲擊要求的條件下，以可以允許的最低限度已不能完成其預定的功能。由此可見，防護工程的破壞類型，應包括結構的局部破壞或整體的破壞、工程的作用或功能損壞等。防護工程的防護措施除了建筑和構造上的，以及內部設備系統與后勤方面的考慮外，主要是防止結構局部和整體的直接破壞，特殊情況下可能要防護核電磁脈沖或沖擊震動的損害。而結構破壞是引起前述類型破壞最重要的原因。被動“硬殼式”防護主要采取的措施是根據實際要求，合理地確定防護工程的抗力要求，確定防護工程的防護等級以及設計結構形式進行構建。

需要特別強調地指出，一個防護工程在戰時的生存能力，不僅取決于防護結構自身的強度，首先在很大程度上取決于防護工程在指定地域的相互配置和偽裝條件。即相同重要性的防護工程被一定武器殺傷的破壞概率，由于條件不同可能有很大的差異。應當明確,單純依靠提高防護工程結構的強度（抗力）來提高防護工程的戰時生存力,并不是最有效和最可行的途徑，而應貫徹被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術相結合的觀念。

（2）主動“制信式”技術

主動“制信式”技術是指采取主動行動，干擾、制止、摧毀來襲武器，即對來襲武器直接進行摧毀和殺傷，以減輕或防止防護工程的破壞作用的技術與方法。所謂的主動“制信式”技術是相對于被動“硬殼式”防護而言。主動“制信式”技術最初是一種用于軍艦及坦克自我防護的技術措施，基本原理是采用自爆破防護層，對來襲彈頭進行爆炸阻滯，衰減來襲兵器對目標的破壞效應，提高目標的生存能力。主動“制信式”技術是一個開放的概念，并非特指一種或幾種防護技術，是指在主動“制信式”技術觀念的指導下的各種可行的戰術、技術措施。主動“制信式”技術變“被動挨打”為“主動進攻”，改變了防護工程的傳統防護思想，是防護概念上的突破，是現代戰爭條件下防護思想、防護技術的創新，對防護工程的發展具有重要意義。

主動“制信式”技術適用于工程防護條件有限而對防護要求又較高，或者特殊防護工程的防護，如：平原機場單機掩蔽庫、首腦指揮防護工程、“撒手锏”武器防護工程的防護等。主動“制信式”技術中的遮彈式、破片式和集束自鍛破片等超低空反導攔截系統，技術先進，使用方便，能達到保護防護工程的目的。據試驗，一般探測目標和攔截目標的成功率大于90%，可將來襲武器攔截在目標上空摧毀?？梢灶A見，主動“制信式”技術將可能成為21世紀精確制導武器的克星之一。與被動“制信式”防護相比較，主動“制信式”技術研制費用較高，使用成本也比較高，是一種費效比較高的防護技術。在摧毀方面的主動“制信式”技術采用的主要技術措施有反應式遮彈層、高炮攔截等。在殺傷方面主動“制信式”技術采用的技術措施主要有制導干擾技術，如采用計算機病毒干擾、電子干擾、強激光干擾、煙幕、水幕等。

被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術的變“被動挨打”為“主動進攻”，改變了防護工程的傳統防護思想。在構建防護工程時，應結合被動“硬殼式”防護與主動“制信式”技術，增強防護工程的抗打擊能力同時對來襲武器直接進行摧毀和殺傷，提高防護工程的生存能力，從而避免防護工程不被損傷，提升作戰時的戰斗力。

2 基于信息控制的防護工程反無人機攻擊技術分析

基于信息控制的防護工程反無人機攻擊技術一般是指對無人機目標所進行的非物理破壞式的誘騙、致盲、攔截、消滅等處置方式。

2.1 誘騙

現代無人機主要依靠GPS等衛星導航手段提供相關的導航定位服務，來進行穩定懸停和自動巡航[7]。如果在未察覺的前提下使得無人機采用錯誤的導航信號進行定位，使其在無形中被錯誤誘導，按照我方指定的飛行路徑進行飛行，從而起到對無人機進行誘騙的效果。無人機在接收導航衛星信號時，將虛假導航信號擠占真實導航信號被無人機接收，從而使無人機按照虛假導航信號定位到錯誤位置實現誘騙。

2.2 致盲

平時，利用先進的偽裝技術，對防護工程實施嚴密偽裝，力求達到隱形化，以增大無人機偵察、探測的難度。戰時，在無人機飛抵防護工程地域之前發射空中煙幕彈，在一定垂直空域范圍內形成一道煙幕遮障，從而降低無人機對防護工程的偵察。平戰結合，平時作好偽裝，戰時作好煙幕遮障，最大程度致盲無人機。

2.3 攔截

通過施放柔性攔阻物，如攔阻氣球、攔阻氣囊、柔性攔阻網等，使無人機偏離正常航線。提前在防護工程空域上布設攔阻氣球、攔阻氣囊，形成立體障礙；當無人機臨近時，使用攔阻網捕獲無人機?；蚴褂梅潜ㄐ蜌麛r阻網、爆炸型殺傷攔阻網，提高柔性攔阻網的材料強度、重量，用專門的爆破索代替攔阻網繩，從而攔截無人機。

2.4 消滅

采用高功率能量武器消滅來襲無人機。高功率能量武器包括激光武器、微波武器、手持式干擾槍等。激光武器攻擊無人機個體，微波武器殺傷無人機蜂群；手持式干擾槍干擾近距的無人機，激光武器、微波武器攻擊遠距無人機。高功率能量武器配合使用，組成反無人機能量武器系統，對付不同方向、不同距離的來襲無人機。

3 結語

無人機的產生與發展對未來戰場形態產生了巨大的影響，給重要軍事設施帶來重大威脅。本文以無人機對防護工程的威脅為出發點，突破傳統“硬殼式”防護思想觀念的桎梏，提出防護工程“制信式”防護技術，并結合無人機特點，分析基于信息控制的防護工程反無人機攻擊技術，以期為防護工程反無人機作戰提供可實施性參考。