檢視 C-UAV 和 C-RAM 的未來

今日的威脅範圍相當廣泛,包括中型監視與攻擊飛機,以及小型至微型無人機。這些中小型飛機有一部分是為了軍事應用而打造,但最近的衝突顯示,商用和面向消費者的民用 UAV 可以輕易重新配置,以執行作戰和作戰支援任務。戰術 UAV 類別(在美國通常稱為「小型戰術 UAV」(STUAS) 類別)在最近的衝突中尤其盛行,部分原因是其成本低、可用性高且相對容易使用。2021 年,美國海軍陸戰隊 (USMC) 將軍 Kenneth McKenzie(時任美軍中央司令部指揮官)將戰術無人機的普及描述為自伊拉克衝突期間簡易爆炸裝置 (IED) 興起以來「最令人擔憂的戰術發展」。"McKenzie 說:「我認為我們看到的是戰爭新組成部分的崛起。他的評估聽起來是對的。在情報、監視、瞄準與偵察 (ISTAR) 角色中,小型到超小型 Uavs 能夠以相對較低的偵測風險接近敵方編隊,提供有關軍隊動向的資訊,或為火炮執行定位、火力校正與攻擊後的戰鬥損傷評估。電子偵察和攻擊性電子戰 (EW) 是 Uavs 的額外任務。在攻擊角色中,即使是商用現貨 (COTS) 業餘愛好者的小型 Uavs 也可以被配置為攜帶並向敵軍釋放彈藥,或充當遊蕩彈藥 (LM;俗稱「自殺式無人機」或「神風式無人機」) 沿途攜帶炸藥。這種登月模組可以巡邏特定區域,直到找到足夠有價值的機會目標為止。然後,它們就能有效地從監視無人機轉變為精準導彈 (PGMS)。

烏克蘭 - 最偉大的無人機戰爭

過去二十年的衝突突顯了無人機在全球各地武裝部隊中日益重要的角色。十年前,在伊拉克的 ISIS/Daesh 叛亂期間,臨時重新配置的 COTS 系統首次充分展現了其巨大影響(雖然其他各種非正規部隊大約在同一時間發現了其效用)。持續進行中的烏克蘭戰爭已達到新的強度,無人機與火炮是部署在戰場上最重要的武器系統之一。過去兩年來,數以萬計的無人機被發射,使這場戰爭成為史無前例的無人機戰爭。固定翼、全球導航衛星系統 (GNSS) 和慣性導航系統 (INS) 導航的中型無人機系統,例如伊朗的 Shahed 131 和 136,可以攻擊固定的基礎設施目標;而那些配備光電紅外 (IR) 感應器的無人機系統,例如土耳其的 Bayraktar TB2,則可以用導彈和導彈攻擊移動的軍事車輛。烏克蘭自制的 AQ 400 Kosa UAV 擁有足夠的航程,可載重 32 公斤抵達莫斯科,載重 65 公斤的航程則較短。基輔計劃將每月產量增加至 500 架。數量更多的小型無人機以散兵坑和戰壕中的士兵為目標,他們在那裡基本上不受其他戰場威脅的影響。經過改裝、以 COTS 為基礎的四旋翼機可以單機或集群方式攻擊,也有能力摧毀裝甲車,甚至主戰坦克 (MBTS)。許多小型 Uavs 可透過無線射頻 (RF) 連結進行無線控制。這包括所謂的第一人稱視角 (FPV) 無人機,可有效充當臨時 LMS - 機載攝影機可為操作人員提供駕駛員的視角,實現非常精確的目標判斷,甚至允許飛機飛過門口或進入打開的車輛艙門。值得注意的是,RF 控制的無人載具操作不需要廣泛的訓練;COTS 系統的設計是為了方便使用,任何國家的青少年人口都是在玩電子遊戲中長大的,因此會有大量的潛在飛行員。更先進的飛機通常是專為軍方打造,它們使用 GNSS 和/或 INS 來執行預先編程的偵察或攻擊任務,只需最少的直接監督。由於機載資料庫可主動辨識合法目標,有些登月模組能展現目標自主性。即使與控制站的無線電連線受到干擾,它們也能發動攻擊。

C-UAV 和 C-RAM 要求
傳統以導彈為基礎的防空系統非常適合於擊落較大型至中型、複雜的軍用 UAV 以及較大範圍的 LMS,例如 Shaheed 系列。然而,它們卻不是反 UAV 對抗小型 UAV 威脅的可行選擇。即使後者能在超短距空氣防禦/短距離空氣防禦 (VSHORAD/SHORAD) 系統的接戰區域內被偵測到,其大量使用能力也會迅速耗盡 (V)SHORAD 彈藥庫,從而使受保護單位容易受到更先進飛機或導彈的攻擊。成本不對稱也使得傳統防空系統在經濟上無法持續解決此類威脅。為了了解這種不對稱的程度,CBS News 在 2023 年 5 月報導,一枚 FIM-92 Stinger 系列導彈的成本超過 $400,000 美元。典型的現成小型無人機,如大疆四旋翼機,成本僅為幾百美元。迄今為止,RFI 仍是針對小型無人駕駛飛機最普遍(也可說是最有效)的武器。射頻干擾的原理是干擾飛機的導航和控制系統,方法是阻止接收來自控制站的指令信號,或封鎖衛星導航頻率以干擾 GNSS 導航。視干擾系統的強度而定,其效果可以在強度以及目標空域的寬度和深度方面進行調整。烏克蘭雙方都部署了廣泛的干擾系統,以保護其陣地不受敵方飛機攻擊,並在攻擊行動前壓制敵方無人機的能力。強大的 EW 系統可安裝在固定地點或車輛上,方便重新定位。低梯隊戰術單位配備了便攜式干擾器,而坦克和其他車輛的炮塔頂部則攝有干擾器。然而,基於 EW 的反制措施也有一些弱點。跳頻通常是規避 RFI 簡單有效的方法。此外,正如烏克蘭攻擊俄羅斯 EW 場所所展示的,干擾器的訊號可以被三角定位,因此可以被火炮、空襲炸彈或導彈定位和攻擊。自主性的提高和冗餘導航系統的引入有望降低未來 RFI 的影響,但這並非絕對。一些 UAV 將繼續依賴 RF 資料鏈路進行遠端控制、接收任務更新或將情境感知資料傳回操作員。即使額外的抗干擾導航系統更加普及,GNSS 仍將是重要的導航工具。即使干擾沒有完全喪失車輛控制或導航功能,仍可能對 UAV 的效能造成負面影響。Ew 技術預計會持續演進,增加訊號強度、範圍和效能,並使用較小部分的電磁頻譜,以盡量減少對友方系統的附帶影響。五角大樓計劃定期在低層部署干擾能力,特別是在排級,並已在實驗裝載在輕步兵車輛上的 EW 系統,例如美國海軍陸戰隊的 MRZR。其他武裝部隊也在採取類似的方法。單靠改善干擾無法抵銷預期的戰術 UAV 能力與作戰概念的提升。其他動能技術也在積極研究中。其中一些措施還能保護地面部隊和設施免受火箭、火砲和迫擊砲 (RAM) 攻擊。這樣的 C-RAM 系統可以與 C-UAV 的作用有很大程度的功能重疊,因此,能夠同時執行這兩種任務的系統就成為了一個很有吸引力的提案。

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