網(wǎng)友提問:怎么能盡早發(fā)現(xiàn)個(gè)頭很小的無人機(jī)?
據(jù)統(tǒng)計(jì),俄烏沖突一年多來,雙方共計(jì)投入無人機(jī)裝備數(shù)十型,總量超4000架,其中發(fā)射重量在100千克以下的小型無人機(jī)占比超過了80%,成為俄烏戰(zhàn)場空中力量的主體。取得了相當(dāng)顯著的戰(zhàn)果,同時(shí)也為反無人機(jī)作戰(zhàn)提供了有說服力的范本。
(資料圖片)
為了有效攔截處置低慢小無人機(jī),及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)跟蹤是先決條件。對(duì)于空中來襲目標(biāo)的探測,雷達(dá)長期占據(jù)著中流砥柱的位置,但“低、慢、小”無人機(jī)為其設(shè)置了一系列技術(shù)難題:因?yàn)轱w行高度低,被探測目標(biāo)容易受地球曲率、地面雜波影響而發(fā)現(xiàn)困難;因?yàn)轱w行速度慢,被探測目標(biāo)多普勒頻率小,不易與鳥類區(qū)分;因?yàn)橥庑误w積小,被探測目標(biāo)反射面積小,目標(biāo)回波微弱,不易探測?;谏鲜鲈?,單靠雷達(dá)來探測這些“小東西”就力不從心了。
最關(guān)鍵的是,在“蜂群”作戰(zhàn)模式下,大量輕小型無人機(jī)從四面八方同時(shí)抵近,快速形成密集、全方位攻擊態(tài)勢,更是讓傳統(tǒng)防空武器防不勝防。外軍曾對(duì)無人機(jī)速度進(jìn)行相關(guān)測試的結(jié)果表明,當(dāng)“蜂群”無人機(jī)以時(shí)速250千米沖刺時(shí),最先進(jìn)的“宙斯盾”艦載防空系統(tǒng)雷達(dá)也很難探測到,就算能探測,留給它的反應(yīng)時(shí)間還不足15秒。
那么如何盡早發(fā)現(xiàn)這些“低、慢、小”型無人機(jī)呢?這就需要綜合使用多種預(yù)警探測手段,發(fā)揮多維、立體式探測的優(yōu)勢,為其布下全向偵測網(wǎng)。從工作原理上講,可將這些探測方式分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種,主動(dòng)探測方式主要包括探測雷達(dá)和光電設(shè)備,被動(dòng)探測方式主要包括射頻偵測、聲學(xué)探測等。
低空小目標(biāo)探測雷達(dá)
探測雷達(dá)通過發(fā)射電磁波信號(hào),接收無人機(jī)反射的回波信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行分析處理,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測和目標(biāo)特征分析識(shí)別。其主要優(yōu)點(diǎn)包括作用距離遠(yuǎn)、可全天時(shí)全天候工作、可大空域范圍覆蓋等。但其缺點(diǎn)是低空物體的雜波反射信號(hào)干擾,容易出現(xiàn)漏警和虛警。
低空小目標(biāo)探測雷達(dá)(網(wǎng)圖來源)
光電信號(hào)探測設(shè)備
光電設(shè)備采用可見光或紅外成像的方式,可實(shí)現(xiàn)對(duì)空中“低慢小”目標(biāo)的搜索和跟蹤,配合激光測距儀可通過圖像處理提供距離、方位角、俯仰角等精確的目標(biāo)信息,并且可提供圖像的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)取證。該手段也有兩大缺點(diǎn):一是對(duì)空氣可見度具有依賴性;二是在復(fù)雜背景下對(duì)小型目標(biāo)測距困難。
光電信號(hào)探測設(shè)備(網(wǎng)圖來源)
射頻偵測設(shè)備
射頻偵測設(shè)備可對(duì)20M~6G頻段范圍內(nèi)的無線電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測管理,可實(shí)現(xiàn)掃描、分析、解調(diào)、測向等功能,多站部署可實(shí)現(xiàn)信號(hào)定位功能。由于其具有輕便小巧的緊湊外形尺寸,可滿足全天候、全地形、便攜、可搬移、快部署等要求**。**缺點(diǎn)是無線電環(huán)境要求較高,容易受到無線電環(huán)境的干擾。
射頻偵測設(shè)備(網(wǎng)圖來源)
聲學(xué)探測設(shè)備
聲學(xué)探測設(shè)備可以通過識(shí)別無人機(jī)的聲學(xué)特征實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的探測,優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)無須在直線視距、無輻射部件,可全天時(shí)全天候工作,傳感器尺寸小、重量輕。其主要缺點(diǎn)有:高噪聲強(qiáng)度條件下,很難發(fā)揮作用;作用距離有限;需要具備聲學(xué)特征庫;局部物體存在聲學(xué)信號(hào)再反射;測量精度有限。
聲學(xué)探測設(shè)備(網(wǎng)圖來源)
專家簡介:岳江鋒,畢業(yè)于解放軍國防科技大學(xué),曾在軍中服役20余年。獲軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
出品:科普中國
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
作者:岳江鋒(軍事科普作者)
科學(xué)審核:費(fèi)伯禹(資深軍事內(nèi)容編審)
策劃:金赫