关于美军开发反无人机系统研发项目

 

 

 

 

 

近日，美国会研究服务局（CRS）刊文介绍了美军目前正在实施的反无人机研发项目情况。主要内容如下：

 

无人机系统（UAS），通常称为无人机。这些系统可以给美国的对手提供一种低成本的手段，可针对美军开展情报、监视与侦察任务。此外，由于尺寸、结构材料和飞行高度等原因，许多小型无人机无法被传统防空系统探测到。因此，2023财年，美国防部计划在反无人机研发上花费至少6.68亿美元，在反无人机采购上花费至少7800万美元。随着国防部不断研发、采购和部署反无人机系统，国会可能会加大对反无人机系统使用的监督力度，国会可能不得不就未来的授权、拨款和其他立法行动做出决定。

 

 

 

一、反无人机技术原理

 

反无人机技术可以采用多种方法来探测敌对或未经授权的无人机的存在。第一种方法是利用目标的视觉、热量或声音特征，使用电光、红外或声学传感器来检测目标。第二种方法是使用雷达系统。然而，由于小型无人机的特征和大小有限，这些方法无法一直奏效。第三种方法是识别用于控制无人机的无线电信号（通常使用射频传感器）。这些方法可以并且经常被组合使用，以提供更有效的分层探测能力。一旦探测到无人机，便可以将其击落或摧毁。电子战“干扰”可干扰无人机与操作人员的通信链路。这种干扰装置可以轻至5～10磅，因此可以是便携式的（见图一），也可以重达几百磅，安装在固定位置或车辆上，还可以使用枪支、捕捉网、定向能、传统防空系统，甚至经过训练的动物（如鹰）来摧毁无人机。美国防部正在研发和采购多种不同的反无人机技术，以确保强大的防御能力。

 

 

图一：便携式反无人机系统

 

 

二、各军种反无人机技术研发情况

 

（一）空军

 

 

 

空军正在为遂行反无人机任务开发高功率微波和激光，这两种方式都是使用定向能。例如，空军在美本土外部署了一套15千瓦车载反无人机系统，即高能激光武器系统（HELWS）。高能激光武器系统（HELWS）系统开发商雷神公司表示，该系统旨在在几秒钟内识别和压制敌对或未经授权的无人机，并在连接到发电机后进行“几乎无限次发射”。正如空军在2016年《小型无人机飞行计划》中所述，空军还考虑了机载反无人机选项，尽管这些工作的进展情况不得而知。

 

（二）海军

 

 

 

2014年，海军在庞塞号船坞登陆舰（LPD-15）上部署了第一套具备实战能力的定向能武器——激光武器系统（LaWS）。这是一种30千瓦的激光原型，能够执行反无人机任务。海军还在“阿利·伯克Flight IIA”级驱逐舰上部署了“海军光学眩目拦截器”（ODIN）和“高能激光与集成光学眩目监视系统”（HELIOS），前者是一种干扰无人机传感器的光学眩目器，后者是一种60千瓦的激光器。这两种系统都是为了保护美国资产免受无人机攻击。

 

（三）陆战队

 

 

 

陆战队通过其“陆基防空”（GBAD）项目办公室资助了许多反无人机系统研发项目。例如，2019年，陆战队完成了“陆战队防空综合系统”（MADIS）的海外测试。该系统利用干扰和火炮进行反无人机作战。它可以安装在MRZR全地形车、联合轻型战术车及其他平台上（见图二）。2019年7月，美海军拳师号（LHD-4）两栖攻击舰上的陆战队员使用“陆战队防空综合系统”（MADIS）压制了一架被认为在该舰“威胁范围”内的伊朗无人机。作为“陆基防空”（GBAD）项目的一部分，陆战队还采购了“紧凑型激光武器系统”（CLaWS），该系统是美国防部批准的首套陆基激光器。据报道，“紧凑型激光武器系统”（CLaWS）有2kW、5kW和10kW三种衍生型号，也被陆军所使用。尽管陆战队已经试验了便携式反无人机技术，但现任陆战队司令大卫·伯格上将在2019年国会听证会上表示，由于重量和功率要求，这些技术“尚未成功”。

 

 

图二：陆战队防空综合系统

（四）陆军

 

 

 

2016年7月，陆军发布了《反无人机战略》，以指导发展反无人机能力（截至目前，陆军是唯一公开发布该战略的军种）。随后，2017年4月，陆军技术出版物3-01.81《反无人机系统技术》概述了“作战期间防御低、慢、小（LSS）无人空中威胁的筹划考虑”，以及“如何筹划和将反无人机士兵任务纳入部队训练中”。反无人机也是美陆军作战能力发展司令部六层防空反导概念的一部分，这六层系统分别为：（1）弹道、低空无人机交战（BLADE）。（2）多任务高能激光（MMHEL）。（3）下一代火控雷达。（4）机动防空技术（MADT）。（5）高能激光战术车辆展示器。（6）低成本增程防空（LOWER AD）。尽管这些系统仍处于研发阶段，但陆军已经部署了一些便携式、车载和机载反无人机系统。

 

（五）国防部

 

 

 

国防部也在研发一些反无人机技术。联合参谋部及其他国防部机构参与了反无人机的工作，如“黑色飞镖”演习，这是一项旨在“评估和验证可适用于反无人机任务集的现有和新兴防空与反导能力”和“倡导士兵所需要的反无人机能力”的演习。此外，国防高级研究计划局（DARPA）资助了“灵巧波形射频定向能”（WARDEN）等技术研发项目，以便“增加大功率微波系统的射程和杀伤力”，用于遂行反无人机和其他任务。2019年12月，国防部精简了本部门的各种反小型无人机系统（C-sUAS）项目，并指定陆军为执行机构，负责监督国防部所有反无人机研发工作。2020年1月6日，国防部长批准了“联合反小型无人机办公室”（JCO）的实施计划。这一新成立的办公室与各作战司令部及负责采办和维持的国防部副部长办公室协商，以完成对已部署的反无人机系统的评估，并提出进一步投资的建议。

 

“联合反小型无人机办公室”（JCO）制定了一份“联合能力开发文件”，概述了未来系统的作战需求，并于2021年 1月发布了国防部《反小型无人机系统战略》。“联合反小型无人机办公室”（JCO）还制定了几项培训模块和参考指南，目前正在俄克拉荷马州锡尔堡建立一个联合反小型无人机学院。该学院将协调各军种的反无人机战术训练。

 

最后，《2021财年国防授权法》第1074条要求向国会提交一系列报告，包括一份关于“联合反小型无人机办公室”的反无人机活动报告及独立评估，以及一份有关无人机威胁的报告。《2023财年国防授权法》第162条责成国防部长对无人机群构成的威胁及国防部反无人机群的能力进行评估。它还责成国防部长“制定和实施一项战略，以便部署应对无人航空系统蜂群威胁的能力。”

 

 

 

三、国会下步需要考虑的问题

 

1.美国防部对反无人机系统的资金投入是否在研发和采购之间取得了平衡？

 

2.指定国防部反无人机系统执行机构在多大程度上（如果有的话）减少了反无人机系统采购的冗余并提高了效率？

 

3.美国防部在多大程度上（如果有的话）与国土安全部、司法部机能源部等其他部门和组织就反无人机系统的研发与采购进行协调？

 

4.为了优化反无人机系统的使用和/或消除与美国其他军事行动的冲突，是否需要对空域管理、作战概念、交战规则或战术进行更改？

 

5.国防部在多大程度上（如果有的话）与美国联邦航空管理局和国际民航当局协调，以识别和化解反无人机系统给民用飞机运维带来的风险？