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無人機在軍事及安全領域的應用與發展趨勢

2023-03-13 04:11黃天翔
無人機 2023年12期
關鍵詞:電子戰戰場軍事

黃天翔

無人機(UAV),也稱為無人飛行器或者無人航空系統(UAS),從最初的軍事用途發展到現在廣泛應用于民用和商業領域。全球無人機市場正在迅速發展,展現出多樣化的應用領域和技術創新。以2023年為例,2023年上半年,亞太地區在全球無人機市場中占據了43%的份額,北美占15%,比2022年增長了50%。非洲地區的份額也從2022年的13%增長到了32%。相比之下,歐洲的份額從2022年的17%下降到了9%。這種趨勢一方面和無人機的技術發展有關,另一方面也和俄烏沖突中雙方對無人機的使用密切相關。

本文將綜述無人機在軍事領域的多樣化應用領域,以及其未來的發展趨勢。

無人機的軍事和安全應用

無人機在軍事和安全領域的應用歷史悠久,其角色和能力隨著技術的進步而不斷演變。從早期的簡單偵察任務到現在的多功能作戰平臺,無人機已成為現代軍事戰略中不可或缺的一部分。

偵察和監視

最初,無人機主要用于偵察和監視任務,為軍事行動提供關鍵情報。它們能夠在敵方防線后方悄無聲息地收集信息,顯著降低飛行員和昂貴飛機的風險。隨著高清攝像頭和傳感器技術的發展,現代無人機能夠提供實時的高分辨率圖像,使軍隊能夠更精確地監視敵方動態和地形。偵察型軍用無人機根據作用范圍、尺寸和任務類型,主要分為以下幾種:

(1)微型/小型無人機

這類無人機基本和民用小型旋翼式無人機或穿梭機類似。其特點是體積小、便于攜帶,基本為電動,通常用于近距離偵察,能夠在復雜地形如城市環境操作,價格低廉,屬于完全的戰場消耗品,代表機型有:RQ-11“渡鴉”(Raven)、DJI“御”(Mavic)系列、微型“黑色大黃蜂”(Black Hornet Nano)等。

(2)輕量級無人機

這類無人機適用于中等距離,可執行更復雜的偵查任務,包括實施視頻傳輸,具備一定的電子戰和抗干擾能力,裝備活塞式發動機,具有一定的空中生存和續航能力,代表機型有:RQ-7“影子”(Shadow)、“掃描鷹”(ScanEagle)等。

(3)中高空長航時(MALE)無人機

這類軍用無人機可在中高空長時間飛行,執行廣域偵察和監視任務,最初用于偵察,逐漸發展為多角色平臺,包括情報收集及打擊任務,代表機型有MQ-9“死神”(Reaper)。

(4)高空長航時(HALE)無人機

高空長航時無人機,具備15km以上的最大飛行高度,超長時間滯空巡航能力,大翼展平直翼用于降低飛行速度和增加飛行時長,同時裝備高精度的視覺偵察設備,最初設計用于戰略級偵察和絕對制空權下的戰場態勢感知,現在增加了更多的通信節點任務,相當于戰場上空的一顆超低軌道衛星,代表機型有RQ-4“全球鷹”(Global Hawk)。

(5)隱身/特種無人機

這類無人機為特殊任務設計,如電子戰(EW)、信號偵察或地形測繪,為了執行特殊任務,在成本和機體性能方面往往作出巨大犧牲和讓步,代表機型是RQ-170“哨兵”(Sentinel),該無人機是美軍為了用于對特定目標進行偵察和監視研制的一種隱身無人機,價格昂貴且不帶武器,專門用于執行秘密偵察任務。

目標定位與戰斗任務

隨著技術的進步,無人機的角色已擴展到更直接的戰斗任務。它們被用于精準打擊任務,能夠攜帶導彈和炸彈,對敵方的關鍵設施、裝備或人員進行精確打擊。打擊型軍用無人機同偵查類無人機一樣主要分為戰術型,中高空型,高空長航時型和隱身/特種型,從發展歷程來看,打擊型無人機最初是作為偵查無人機的衍生品,隨著技術的發展,它們逐漸成為獨立的作戰平臺。這些無人機不僅可以執行精確打擊任務,還能進行長時間的監視和情報收集。無人機并不是有人機的替代品,由于無人機的特性,它們可以執行一些常規作戰飛機不適合執行的高風險高回報的滲透打擊任務,如美軍用MQ-9無人機斬首殺死伊朗革命衛隊統帥蘇萊曼尼的行動,無人機既是一個飛行平臺,更是一種戰場上可以被消耗的武器裝備。

技術發展

現代無人機正在采用更先進的技術,如人工智能(AI)和機器學習,這使得它們能夠更加自主地執行復雜任務。通過AI,無人機能夠進行更復雜的數據分析,實現更好的目標識別和自主決策。此外,隨著隱身技術和電子戰能力的整合,現代無人機在保持低可見度的同時,能夠有效地干擾和打擊敵方的通信和雷達系統以及重要作戰節點。

俄烏沖突中無人機相關的使用

無人機技術及使用

在沖突初期,烏克蘭部隊熟練地運用了Bayraktar TB2無人機,有效地中和了俄羅斯的多個進攻目標,包括坦克、火炮、直升機、導彈防御系統和重要海上目標。最引人注目的是,Bayraktar無人機在擊沉俄羅斯黑海艦隊旗艦“莫斯科”號的行動中起到了重要作用。

在沖突進行一段時間后,烏克蘭的無人機逐漸失去效力,部分原因是俄羅斯通過加強后勤和防空系統(包括導彈防御系統和電子戰能力)來應對。盡管如此,俄羅斯也開始自己的無人機行動,部署了數百架伊朗制造的無人機來攻擊烏克蘭目標或執行情報、監視和偵察(ISR)任務。據外媒報道,俄羅斯使用的包括莫哈杰(Mohajer)和幾種型號的沙希德(Shahed)無人機,這些無人機不僅攻擊烏克蘭軍事目標,還瞄準了關鍵基礎設施,特別是在冬季前對烏克蘭的能源基礎設施進行打擊。

俄軍的一個具有歷史顛覆性的無人機使用方式是:他們將一些商用的具有高清晰度和云臺攝像設備的航拍用旋翼式小型無人機和遠距離大口徑火炮結合,開發了一套軟件,將火炮的射擊諸元和無人機返回的高清實時圖像相結合。采用該軟件自動控制自行火炮的射擊參數后,炮兵們能夠根據無人機返回的實時圖像,用大口徑火炮的常規彈藥幾乎打出精確制導彈藥的效果,而哪怕這種無人機僅僅在完成一次射擊后就被摧毀,一架民用無人機加一發普通大口徑炮彈的價格也遠低于一發精確制導炮彈,而前者在烏軍不具備高強度電磁戰條件的前提下效果完全不亞于后者。民用無人機巨大的成本優勢使這種組合完全能夠作為一種常規配置,一架操作范圍能達到10km以上的某民用旋翼無人機售價約500美金,而飛行性能和拍攝性能類似的軍用RQ-11B“渡鴉”(Raven)售價在40000美金左右,區別只在它們的抗干擾能力和飛行速度上。甚至一些大一點的旋翼式無人機在經過改裝后,可以攜帶手榴彈或小型炸彈實現對戰壕中步兵的精準打擊。

烏軍在認識到民用無人機在戰場爆發的巨大能量后很快也作出了反應。烏克蘭官員鼓勵公民捐贈商用無人機給軍隊,這種做法被描述為“dronations”(無人機捐贈)。這種趨勢代表了“軍事力量的民主化”,即平民使用簡單的商用技術在戰場上發揮重要作用。俄烏沖突中廣泛使用無人機影響了全球軍事戰略。全球范圍內對開發或獲取無人機能力的興趣日益增長,如越來越多的國家請求購買像土耳其的Bayraktar TB2這樣的無人機,非洲地區在近幾年爆發的巨量的無人機需求主要就來源于這種應用場景。這場沖突表明,擁有大量無人機庫存對于長期和激烈的沖突至關重要。這種趨勢可能會導致戰爭性質進一步變化,因為更多國家將小型、低成本、易于生產的無人機納入其軍事裝備儲備。

反無人機技術的使用及無人機的局限性

在應對對方廉價,巨量,威力巨大的無人機群時,俄烏雙方均采取了各種措施來對抗對方的的無人機威脅,包括電子戰技術、光學傳感器、聲學傳感器、雷達、GPS欺騙器、網和網槍等各種設備來針對那些在拉鋸戰中大放異彩的小型無人機。例如,阿爾古斯攔截公司(Argus Interception)開發了一種“漁網”式的裝置,可以通過無人機發射,用來捕獲敵方無人機,尤其適用于保護機場等關鍵區域。此外,一名來自羅馬尼亞的空軍軍官表示,信號“干擾”可能是對抗俄羅斯軍用無人機的一種解決方案。

俄烏沖突是人類軍事史上第一次大規模使用無人機的大規模戰爭,無人機在這場戰爭中展示了大量應用場景,不過目前無人機的性能并沒有改變這場戰爭的本質,無人機仍然脆弱,容易受到電子戰和防控系統的攻擊,它們沒有能力改變戰爭中攻防平衡的能力,另外,無人機仍然需要復雜且昂貴的軍事后期保障系統的支持,并且需要訓練有素的人員的支持,這種依賴意外這無人機本身并沒有消除對傳統軍事基礎設施和能力的需求,同時,無人機也沒有消除地面戰斗的必要性,雙方的戰斗仍然以地面部隊為主,空天軍和防空部隊為輔,無人機的主要使用場景,仍然是小規模壕溝戰和特殊滲透攻擊任務。

軍事無人機的未來展望

無人機在軍事領域的作用繼續擴大和深化。未來的發展趨勢可能包括以下幾個方面:

集群作戰技術:無人機群(Swarms)技術允許多架無人機協同作戰,共享信息并執行復雜的戰術動作。這種技術使得無人機能夠在戰場上形成一個高度協調和自適應的網絡,能夠針對復雜和動態的戰場環境做出迅速反應。無人機群可以用于廣泛的任務,包括大范圍的偵察、精準打擊以及電子戰。

增強的隱身和生存能力:隨著對抗措施的不斷提高,未來的無人機將更加注重隱身和生存能力。通過使用隱身材料、設計和飛行策略,無人機能夠更有效地避免被敵方雷達和其他傳感器探測。同時,提高無人機的機動性和抗損傷能力也是未來發展的關鍵。

多功能平臺的發展:未來的無人機將不僅僅是單一任務的工具,而是能夠執行多種任務的多功能平臺。這些平臺可能包括情報、監視、偵察(ISR),電子戰,貨物運輸和戰斗支持等多種功能。這種多功能性將使無人機成為更具成本效益和戰術靈活性的資產。

人工智能和自主決策:隨著人工智能技術的進步,未來的無人機將能夠執行更加復雜和自主的任務。這包括在沒有人類干預的情況下做出一定程度的戰術決策、識別和跟蹤目標以及自主導航。這種自主性的提高將使得無人機更適應快速變化的戰場環境。

總體來看,無人機在軍事和安全應用領域的發展將繼續推動現代戰爭的轉型。它們不僅改變了戰爭的方式,還對戰略規劃、軍事決策和安全政策產生深遠影響。隨著技術的不斷進步,無人機將在未來的軍事行動中扮演更加重要的角色。

結論

無人機在軍事應用領域的演變和發展,標志著現代戰爭和安全策略的重大轉變。無人機從最初用于收集情報和進行監視的偵察工具,逐漸演變成多功能平臺,不僅限于偵察,還包括精確/滲透打擊、電子戰、信號偵察和戰場監控等多種用途。同時,在電磁干擾條件不足的情況下,超低成本的民用無人機在戰場展現出了驚人的作用,無人機已經成為各種作戰場景中的關鍵資產,它們為各種作戰場景提供了低風險,低成本、高效率的解決方案。

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