无人机在态势防御中的应用

无人机在态势防御中的应用

备侦查-打击一体化等多种能力引起的专用型号经过20多年的发展，无人机已经从最初的只能进行检测和监控能力转变为能够进行探测和视频攻击的能力，并产生了多种定制模型。如:预警无人机、电子干扰无人机、诱饵无人机、无人作战飞机等。将无人机应用到巡航导弹防御体系中,将显著改善对巡航导弹目标的打击能力,提升防空作战效能。1新威胁认识的提高性能成为威胁舰队的主要武器现代高新技术在对陆攻击巡航导弹上的应用进一步提升了巡航导弹的性能,增大了防御一方的难度。新型对陆攻击巡航导弹逐渐发展成为重要的威慑/打击武器。新型对陆攻击巡航导弹具有以下优点:1.1先进的舰队设计对陆攻击巡航导弹广泛采用复合制导体制,通常采用惯性制导+地形匹配制导+景象匹配末制导,还有些导弹采用惯性制导+地形匹配制导+主动雷达/红外寻的制导。美国的新型巡航导弹多采用惯性制导+GPS制导+景象匹配末制导的复合制导体制。复合制导体制大大提高了巡航导弹的制导精度,命中精度不大于10m。战斗部多采用高爆常规弹头或核弹头,破坏力巨大。1.2对陆攻击舰队的探测力量对陆攻击巡航导弹尺寸小,采用隐身、新材料等新技术,使得巡航导弹的雷达散射截面积很小,一般小于0.1m2,不易被雷达和红外探测器发现;对陆攻击巡航导弹的最低巡航高度一般低于50m,舰射型的最低巡航高度为50m～250m,空射型的最低巡航高度为7m～150m,常采用远距离、低空/超低空规避飞行。多枚导弹可以从不同的方向同时攻击一个目标,在防空系统最薄弱的地方突防。此外,对陆攻击巡航导弹还可以迂回飞行到达目标,从而躲避雷达和防空设施的探测、打击。需要防御的范围大,对防御方要地安全构成很大威胁。1.3陆域攻击较强对陆攻击巡航导弹可以空射,可以陆上机动发射,也可以由水面舰艇、水下潜艇发射,且其全方位攻击能力强。对陆攻击巡航导弹效费比高,成本低,通常其单枚造价仅为弹道导弹造价的5%～10%。便于大量装备使用。饱和攻击威胁对防空体系提出很大挑战。如美军的俄亥俄级巡航导弹核潜艇单艇装备巡航导弹154枚,完全具备饱和攻击能力1.4发挥平台的生存能力现代新型对陆攻击巡航导弹射程一般大于500km,大大提高了发射平台的生存能力。比较典型的如:美制常规对陆攻击巡航导弹BGM-109C/D,射程分别为1300km和875km;AGM-86C型空射巡航导弹射程1500km,命中精度10m。2针对地面攻击和无人机对抗的优势分析2.1无人机使用多机联合使用按照所携带电子战装备和用途可分为诱饵(试验)无人机、侦察无人机、有源干扰无人机、无源干扰无人机、反辐射无人机、无人作战飞机、预警无人机、光电对抗无人机和心理战无人机等。可单独使用,也可多机编队协同使用。其中无人机多机编队防御巡航导弹的优势是很明显的。2.2务载荷的设备无人机主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。任务载荷可以是机载合成孔径雷达、激光雷达、电子干扰设备、光电和红外数字成像传感器、箔条、诱饵、精确制导弹药、照相摄像设备等。滞空时间长,可以长时间监视战场情况,加之采用多种任务探测手段,可以更好地探测、发现巡航导弹类目标。2.3复合复合材料机体无人机多采用轻质复合材料机身,目前世界各先进无人机复合材料的用量一般占机体结构总质量的60%～80%,有些无人机上复合材料的用量达到了90%以上。常用的聚合物基复合材料是一种非金属材料。轻质复合材料机身可以在满足结构强度要求的情况下,大大降低无人机质量,这在很大程度上改善了无人机的性价比,使得无人机易于大量装备。给无人机多机编队防御巡航导弹提供了基础保障。3无人机在地面攻击中的应用3.1无人机发射前主动分析仅靠天基监视系统和有人驾驶侦察飞机不能满足指挥员对连续不断的、急需的以及对战场态势感知的信息要求,侦察无人机的航迹精度、目标发现及识别概率、跟踪定位精度、夜间侦察能力和续航时间都很高,能很好地发现、识别巡航导弹目标。防御巡航导弹的最好效果就是将其消灭在发射前,这也符合攻势防空的思想。战时部署一定数量的侦察无人机于战区前沿,尽早发现敌作战企图,及时将情报传给指挥中心,由指挥中心组织打击力量将其消灭。3.2第三,特殊的加害人员可使用生态无人机探测舰队由于陆基远程三坐标雷达低空性能不理想;超视距后向散射雷达(OTH)探测距离远,可以早期发现巡航导弹,但其测量精度差,近距盲区大,抗干扰能力差,无法准确测量目标位置信息;空中预警无人机是探测巡航导弹的一种重要手段。预警无人机的载荷主要有:合成孔径/动目标显示雷达、通信、导航、数据处理、指挥控制设备等。在探测巡航导弹时,预警无人机可以单独使用,也可以和载人预警机配合使用。配合使用时,预警无人机超前载人预警机200km～300km部署,将所获情报实时传给载人预警机进行处理,这样可以大大扩展对巡航导弹的预警范围。3.3研制战场网络对陆攻击巡航导弹的进袭路线事先未知,需要防御的范围很大。使用长航时无人机充当战场空中通信中继,增大通信距离,及时传递战场重要情报信息,保证对巡航导弹目标拦截的时效性、可靠性,提高巡航导弹防御系统整体有效性。另外,当抗击巡航导弹的地空导弹射程较远时,可以考虑由通信中继提供导弹中继制导。3.4认识先进的加害者美国和欧洲的新型巡航导弹在巡航中段普遍采用GPS对制导误差进行精确修正,可以使用干扰无人机对巡航导弹航路上一定范围内的GPS导航信号进行干扰,使巡航导弹的制导误差增大,偏离预设弹道。一套价值3万美元可以多次使用的GPS系统干扰器可以轻而易举地把一枚价值120万美元的巡航导弹干扰偏离预定航路。使用100mW的全向天线GPS干扰机可以对16km范围内使用GPS的巡航导弹和其它精确制导武器造成严重干扰,使用100W的全向天线干扰机,可使1000km范围内使用GPS的该武器受到干扰。巡航导弹的进袭路线事先未知,需要干扰的范围较大,因此可以考虑多架干扰无人机配合使用。3.5有人机无人化仿真处于巡航段的巡航导弹各项参数相对稳定,易于捕捉并摧毁。无人作战飞机是无人机发展的一个很重要的方向,有人机的无人化改装是目前无人作战飞机领域比较典型的应用。国外有将退役的有人战斗机进行无人化改装,加挂空空、空地武器,作为无人作战飞机的先例。美国洛马公司曾有过一个无人驾驶F-16战斗机方案,即为F-16配备大型机翼和共形油箱,并携带防御战术导弹的超声速导弹或防御巡航导弹的AIM-120先进空空导弹。3.6目标效果表现对陆攻击巡航导弹目标尺寸小,隐身性好,低空性能优良,目标信号微弱,对其进行打击后的毁伤效果不容易判断。使用侦察无人机机载的光学、雷达等观测设备观察射击效果,实时传回目标状态信息,结合地基雷达观测到的射击效果,综合判断对目标的毁伤效果。二者综合得到的信息的可靠度比较高,能很好地满足需要。如果毁伤效果不理想,决定是否需要进行补充射击。4加强多架构无人机协同合作为有效抗击对陆攻击巡航导弹,提出以下对策建议:1)发展无人机相关关键技术。主要有:复合材料与新型发动机技术;智能化自主控制技术;新一代高性能合成孔径雷达/动目标显示技术;低延时高速率数据链技术等。提高新型复合材料在无人机上的使用量,研制具有低红外特征的无人机用发动机;将以计算机为核心的人工智能技术应用到无人机的控制中来,开发智能化自主控制系统;研制新一代高性能的无人机载合成孔径雷达;开发诸如美国Link16的数据链。2)合理用兵,做好多架无人机间的协同。特别是,对于多架电子侦察无人机要协调分配好侦察频段、侦察区域以及多架干扰无人机干扰区域的协调。除考虑干扰无人机间的电磁干扰外,还要考虑干扰无人机的干扰盲区。在尽可能扩大干扰范围的同时,力求使协同无人机的干扰区域能相互覆盖邻近无人机的干扰盲区。3)做好无人机与其它防空力量的协同。事先完成与航空兵、地面防空兵在飞行时间、飞行空域、无线电频率的协同;与电子对抗部队在时间、频率上的协同。另外,还应该考虑区分重点方向、重点区域,加强重点方向、重点区域的无人机数量;编队梯次部署,主要方向前伸部署;在与其它军(兵)种的协调下科学设计飞行航线。4)为有效探测发现来袭巡航导弹,可以建立立体化的预警探测网络。空中由载人预警机+若干侦察无人机,或者预警无人机+若干侦察无人机组成空中预警探测网络;地基雷达联网组成地面预警探测网络;空中预警探测网、地面预警探测网与天基预警卫星,共同组成立体化的预警探测网络,多方探测发现巡航导弹目标。抗击巡航导弹是多种力量的综合使用,综合使用各种抗击力量进行多层防御。无人机混合编