國外媒體報道： 中小型無人機（UAV）以及精確火炮構成的戰場威脅不斷演變。兩者都推動了對反無人機（C-UAV）和反火箭、火炮和迫擊炮（C-RAM）系統的需求，并且兩者之間存在很大程度的重疊。為了設計出能夠有效應對這些進化（如果不是革命性）威脅的技術，需要進行大量的研究和開發工作。

如今的威脅范圍相當廣泛，包括中型偵察機和攻擊機，以及小型至微型無人機。這些中小型飛機的一部分是為軍事應用而建造的，但最近的沖突表明，商業和面向消費者的民用無人機可以很容易地重新配置以執行戰斗和戰斗支援任務。戰術無人機類別（在美國通常被稱為“小型戰術無人機”（STUAS）類別）在最近的沖突中變得尤其普遍，部分原因是它們成本低、可用性高且相對易于使用。 2021年，時任美國中央司令部司令、美國海軍陸戰隊（USMC）將軍肯尼思·麥肯齊將戰術無人機的普及視為自伊拉克沖突期間簡易爆炸裝置（IED）興起以來“最令人擔憂的戰術發展”。 “我認為我們看到的是戰爭新組成部分的興起，”麥肯齊說。

他的評價聽起來很正確。在情報、監視、瞄準和偵察 (ISTAR) 角色中，小型至超小型無人機可以以相對較低的被發現風險接近敵方編隊，提供有關部隊行動的信息或進行定位、火力修正和打擊后戰損評估用于火炮。電子偵察和進攻性電子戰（EW）是無人機的附加任務。在攻擊角色中，即使是商用現成 (COTS) 業余愛好者小型無人機也可以配置為在敵軍上空攜帶和釋放彈藥，或者充當徘徊彈藥 (LM；通常稱為“自殺無人機”或“神風特攻隊無人機”）攜帶爆炸物一路撞擊。此類登月艙可以在特定區域巡邏，直到發現足夠有價值的機會目標。然后，它們有效地從無人偵察機轉變為精確制導彈藥（PGM）。

烏克蘭——最偉大的無人機戰爭
過去二十年的沖突凸顯了無人機在全球武裝部隊中的作用日益增強。十年前，在伊拉克 ISIS/Daesh 叛亂期間，臨時重新配置的 COTS 系統的巨大影響首次得到充分體現（盡管其他各種非正規部隊大約在同一時間發現了它們的效用）。烏克蘭正在進行的戰爭達到了新的強度，無人機和火炮是戰場上部署的最重要的武器系統之一。過去兩年里，數以萬計的無人機被發射，這使得這是一場規模前所未有的無人機戰爭。固定翼、全球導航衛星系統 (GNSS) 和慣性導航系統 (INS) 制導的中型無人機，例如伊朗 Shahed 131 和 136，可打擊固定基礎設施目標，而那些配備光電紅外 (IR) 傳感器的無人機 –例如土耳其 Bayraktar TB2——可以用制導炸彈和導彈攻擊移動軍用車輛。烏克蘭國產的AQ 400 Kosa無人機在32公斤有效載荷下有足夠的航程到達莫斯科，在65公斤有效載荷下則有更短的距離。基輔計劃將產量增加至每月 500 輛。

數量多得多的小型無人機瞄準了散兵坑和戰壕中的士兵，在那里他們基本上免受其他戰場威脅。改進后的基于 COTS 的四軸飛行器可以作為單個單位或集群進行攻擊，還能夠摧毀裝甲車，甚至包括主戰坦克 (MBT)。許多小型無人機都是通過射頻 (RF) 鏈路進行無線電遙控的。這包括所謂的第一人稱視角 (FPV) 無人機，它可以有效地充當臨時LM——機載攝像頭為操作員提供飛行員的視野，從而實現非常精確的目標決策，甚至可以讓飛機飛過門口或進入打開的車輛艙口。值得注意的是，射頻控制的無人機操作不需要大量培訓； COTS 系統的設計易于使用，任何一個青少年人口從小就玩電子游戲的國家都將擁有大量潛在的飛行員。更先進的飛機通常是專為軍隊制造的，它們使用 GNSS 和/或 INS 來執行預先編程的偵察或打擊任務，而直接監督最少。由于機載數據庫允許積極識別合法目標，一些登月艙可以顯示目標自主權。即使與控制站的無線電鏈路被干擾，他們也可以進行攻擊。

威脅級別不斷升級
除了烏克蘭之外，主要武裝部隊正在大力投資無人技術。除了提高航程和續航能力等性能升級外，最大的重點是利用人工智能（AI）來增強自主性。改進的人工智能集成最終將產生兩個主要的運營后果。

群體攻擊

集群行動已經成為現實，但還相對新生，來自烏克蘭的圖像僅代表了一個開始。美國武裝部隊對于成倍增強自主集群能力的計劃一直相當開放（而各個外國勢力肯定正在更安靜地追求相同的目標）。美國陸軍在過去兩年的演習中測試了由數十架小型無人機組成的集群。在一些實驗中，集群能夠按照預先編程的目標自主執行偵察和攻擊行動。

現任美國陸軍航空兵總監沃爾特·魯根少將表示，目標是使無人機的分層“狼群”能夠在沒有人類直接監督的情況下運行，其中一架飛機擔任狼群領導者角色，控制其他單位的行動；如果領導者被壓制，預先選定的飛機將接管控制權。這樣的狼群最終應該能夠執行復雜的多任務行動，每個單位執行特定的任務——例如偵察、通信中繼、壓制/摧毀敵方防空系統（包括通過電子戰）或直接攻擊主要目標– 為總體使命目標做出貢獻。美國武裝部隊的其他軍種也在進行類似的實驗。

彈性導航

與自主問題密切相關的是對冗余和防干擾導航系統的追求。正如精確制導彈藥經常配備多種導航系統（例如 GNSS、INS 以及基于圖像或地形跟蹤的導航）一樣，未來的無人機也可能具有冗余功能，其中包括防干擾導航選項。同樣，未來的無人機將需要多個瞄準系統來應對各種被動或主動對抗措施。瞄準選項可能包括光學和紅外、激光或雷達（具體取決于無人機的大小）。機載防御電子戰系統可最大限度地減少干擾的影響、保留通信鏈路并干擾敵方目標，這將進一步提高無人機的生存能力并增加完成任務的可能性。

精確和飽和火炮

用戰爭的棋盤類比，無人機已成為現代戰場上的騎士，能夠以獨特的方式進行機動，并在此過程中克服障礙。正如烏克蘭戰爭所表明的那樣，火炮仍然是戰場上的女王，可以直線打擊，但距離很遠。無論是攻擊靜態目標還是移動目標、軍事目標還是基礎設施，管炮和火箭炮都展示了沖突最致命的持續影響。在這方面，所有主要武裝部隊也在大力提升射程、精確度和殺傷力。火箭、火炮和迫擊炮（RAM）對靜態設施和機動部隊構成重大威脅，且威脅潛力在未來幾十年內不斷增加。因此，改進 C-RAM 系統并將其投入使用的必要性日益增加。

C-UAV 和 C-RAM 要求
傳統的基于導彈的防空系統非常適合擊落較大型到中型、復雜的軍用無人機和較大范圍的LM，例如“沙希德”系列。然而，它們并不是反無人機對抗小型無人機威脅的可行選擇。即使后者可以在超短程防空/短程防空 (VSHORAD/SHORAD) 系統的交戰區內被檢測到，它們的大量使用能力也會很快耗盡 (V)SHORAD 彈匣，從而使受保護的單位容易受到更先進的飛機或導彈的攻擊。成本的不對稱也使得傳統防空系統成為應對此類威脅的經濟上不可持續的解決方案。為了了解這種不對稱的程度，哥倫比亞廣播公司新聞 (CBS News) 2023 年 5月報道稱，單枚 FIM-92 Stinger 系列導彈的成本超過 40 萬美元，相比之下，典型的現成小型無人機（例如 DJI 四軸飛行器）的成本僅幾百美元。

迄今為止，射頻干擾仍然是針對小型無人機最廣泛（也可以說是最有效）的武器。射頻干擾的工作原理是擾亂飛機的導航和控制系統，或者阻止接收來自控制站的命令信號，或者阻止衛星導航頻率以擾亂 GNSS 引導。根據干擾系統的強度，效果可以在強度以及目標空域的寬度和深度方面進行縮放。烏克蘭雙方都部署了廣泛的干擾，以保護自己的陣地免受敵方飛機的攻擊，并在進攻行動之前壓制敵方無人機的能力。強大的電子戰系統可以安裝在固定位置或車載，以便于重新定位。低梯隊戰術部隊配備了便攜式干擾器，而坦克和其他戰車也被拍到炮塔頂部裝有干擾器。

然而，基于電子戰的對抗措施也有一些弱點。跳頻通常是規避射頻干擾的簡單而有效的方法。此外，正如烏克蘭對俄羅斯電子戰站點的襲擊所證明的那樣，干擾機的信號可以進行三角測量，從而可以通過火炮、空射炸彈或導彈襲擊來定位和瞄準它們。

自主性的提高和冗余導航系統的引入預計將減少未來射頻干擾的影響，但這并不是絕對的。一些無人機將繼續依靠射頻數據鏈進行遠程控制、接收任務更新或將態勢感知數據轉發回操作員。即使額外的抗干擾導航系統變得更加普遍，全球導航衛星系統仍將是一種重要的導航工具。

即使干擾沒有完全禁用車輛控制或導航，仍可能對無人機的有效性產生負面影響。電子戰技術預計將繼續發展，提高信號強度、范圍和有效性，并使用電磁頻譜的較小部分，以盡量減少對友方系統的附帶影響。五角大樓計劃在較低梯隊（特別是排級）定期部署干擾能力，并且已經在試驗安裝在輕型步兵車輛（例如美國海軍陸戰隊的 MRZR）上的電子戰系統。其他武裝部隊也在采取類似的做法。

僅改進干擾無法抵消戰術無人機能力和操作概念的預期增強。正在積極尋求其他動力學技術。其中一些措施還可以保護地面部隊和設施免受火箭、火炮和迫擊炮 (RAM) 的攻擊。這種 C-RAM 系統可以與 C-UAV 角色有很大程度的功能重疊，從而使能夠執行這兩種任務的系統成為一個有吸引力的建議。

高能激光系統
C-UAV 和 C-RAM 的主要研究方向之一是高能激光器 (HEL)。關于高能激光以及其他定向能武器 (DEW) 經常被提及的幾個優點就是所謂的“無限彈匣”。與導彈發射器或防空炮不同，只要維持能量供應，激光器就可以在合理的范圍內運行。

運營成本也明顯低于動能武器系統。美國武裝部隊在測試更強大的車載激光系統方面再次取得了系統性進展。 2023 年 10 月，美國陸軍授予洛克希德·馬丁公司一份開發和交付間接火力防護能力高能激光器 (IFPC-HEL) 原型機的合同。據陸軍稱，車載目標武器系統旨在保護固定和半固定地點免受無人機、巡航導彈、RAM威脅以及“[載人]旋轉和固定翼威脅”。原型機將于 2025 年交付。

為了保護機動部隊，美國陸軍一直在定向能機動短程防空（DE M-SHORAD）計劃下追求定向能武器。雷神公司設計的四套原型系統安裝在斯泰克裝甲車上，于 2023 年 1 月交付給陸軍，用于裝備排規模的測試和評估單位。 50 kW 激光武器旨在擊敗 3 級（600 公斤）以下的無人機以及 RAM 威脅。用戶評估階段預計將持續到 2024 年初。間歇性報告稱，該系統被證明對無人機有效，但 C-RAM 任務“挑戰仍然存在”。較小的 10 kW 和 20 kW 系統也在托盤和輕型車輛上進行評估，但其有效性僅限于較小的無人機類別。

關于高能激光如何最有效地壓制無人機或炮彈有多種建議，目前的測試表明成功地禁用了小型無人機的發動機。最簡單的方法是燒毀或致盲飛機或射彈的瞄準或尋的系統。這對于配備光學傳感器的遙控或自主無人機最有效。然而，這對于使炮彈偏離其彈道飛行路徑幾乎沒有作用。重要的是要考慮到最終目標是開發 1 MW 范圍或更高功率的更強大的戰術激光器。能量輸出越高，任何單個目標被擊敗或癱瘓的速度就越快。光電和控制系統也在不斷改進，以提高捕獲目標的速度，以及將光束聚焦在目標某一特定點的能力；后者對于摧毀RAM射彈具有特別決定性的作用，這必須通過燃燒外殼到達并引爆或爆燃彈頭來實現。

盡管不斷取得進展，但關于 C-UAV 和 C-RAM 激光實用性仍然存在一些問題。困難在于需要將足夠的能量投射到目標上并保持光束聚焦足夠長的時間以使無人機或來襲彈藥失效。雖然目前正在測試的激光器被認為可能強大到足以擊落一架無人機或燒穿炮彈外殼，但激光武器仍然面臨挑戰。光束完整性隨著距離的增加而惡化，因為光束距離光源越遠，光束就越寬，而且惡劣的大氣條件也會降低光束的完整性。因此，這些因素會限制高能激光的有效射程。美國國防部稱當今定向能武器系統的有效射程約為 1 公里。然而，戰場條件——包括燃燒車輛產生的煙霧、爆炸性彈藥以及遮蔽物的部署——即使在較短的距離內也會干擾光束的完整性。

最后，無人機的機動性以及火箭和火炮射彈的速度對將激光束保持在目標上超過幾秒鐘提出了重大挑戰，特別是在存在許多視線阻擋物的環境中操作時。即使未來的高能激光足夠強大，可以在如此短的時間內使目標失效，但需要在每個目標上聚焦幾秒鐘，這使得激光很容易受到群體攻擊。例如，如果激光可以在撞擊前 30 秒與火箭交戰，并且只需要 5 秒即可瞄準并摧毀每個彈頭，那么敵人就可以通過同時發射至少 7 枚射彈來壓倒 C-RAM 系統。雖然戰術高能激光最終可能有助于 C-UAV 和 C-RAM 操作，但它們似乎不太可能成為最有效的解決方案。

微波武器
另一個有前途的反無人機概念是部署高功率微波（HPM）武器。 HPM 能量可以摧毀敏感的機載電子元件，使導航和控制系統失效，并迫使無人機降落在地面上。單個納秒長的脈沖足以同時擊落整個無人機群。與激光一樣，美國軍方認為這是一項優先技術。美國表示：“這將為我們提供最好的機會來追擊向你襲來的更大的蜂群，因為本質上，你正在關注的是技術，如果它繼續移動，可能會燒毀這些無人機中的電子設備。”反無人機聯合辦公室 (JCO) 負責人、陸軍少將肖恩·蓋尼在 2022 年 8 月于阿拉巴馬州亨茨維爾舉行的太空與導彈防御研討會上。

除其他舉措外，IFPC 還有第二個分支，即間接火力防護能力高功率微波 (IFPC-HPM)，其重點是開發和測試 HPM 武器。 2023 年 1 月，技術公司 Epirus 收到了陸軍快速能力和關鍵技術辦公室 (RCCTO) 的合同，交付 Leonidas HPM 系統的原型。該獎項是在經過多輪系統演示后獲得的，據報道，列奧尼達斯在擊敗無人機群和其他電子系統方面優于競爭對手。第一個原型機于 2023 年 11 月 1 日交付。根據 Epirus 的說法，Leonidas 的數字波束成形天線可以交替產生聚焦波束，使擁擠空域內的單個目標失效。

Epirus 首席執行官 Leigh Madden 補充說，該系統的軟件可以處理來自藍軍跟蹤器和敵我識別轉發器的輸入，以確保 HPM 脈沖指向友軍。 2022 年 10 月，伊庇魯斯和通用動力陸地系統公司推出了安裝在史賽克裝甲車上的 Leonidas 移動變體，稱為“Leonidas Mobile”。陸軍希望在對武器系統進行原型評估后，于 2025 年將 IFPC-HPM 轉變為記錄采購計劃。

目前正在評估其他 HPM 系統。其中包括美國空軍研究實驗室 (AFRL) 專門針對反無人機角色開發的戰術高功率作戰響應器 (THOR) 技術演示器。該系統可以完全存放在 6 m ISO 集裝箱內，在準備狀態下，微波效應器的可操縱碟形天線在集裝箱頂部可見。該系統可由C-130運輸機空運，兩人在3小時內安裝完畢并投入使用；它的能量來自電網。自 2021 年以來，它一直在針對單架無人機進行測試，并在 2023 年春季的首次此類測試中消滅了整個無人機群。“THOR 憑借其寬波束、高峰值功率和AFRL 定向能源理事會的項目經理阿德里安·盧塞羅 (Adrian Lucero) 表示：計劃于 2024 年對 THOR 的基地安全角色進行額外測試。

然而，空軍已經開始將該技術轉讓給私營部門。 2022 年 2 月，空軍授予 Leidos Inc. 一份開發“下一代反電子武器系統”的合同。據 AFRL 稱，它將直接建立在 THOR 展示的技術之上，但將增加增強的功能、可靠性和制造就緒性。與北歐主題保持一致，新的 HPM 武器系統以雷神之錘命名為“Mjolnir”。 “由于 THOR 非常成功，我們希望將新系統的名稱保留在家族中 [...] Mjölnir 將專注于為所有未來的 C-UAV HPM 系統創建詳細的藍圖，并具有增強的范圍和用于檢測和跟蹤 UAS 的技術，”說盧塞羅。

HPM 還具有用于 C-RAM 任務的潛力，其中的失敗機制將涉及禁用精確制導系統，甚至可能禁用目標使用的引信。考慮到當前足夠強大的系統的規模，這可能（至少在最初）僅限于固定或半固定安裝。空軍研究實驗室于 2021 年 7 月發布的一項題為“定向能源未來 2060”的研究假設，包括 HPM 和 HEL 在內的定向能武器最終可以在高價值目標周圍形成事實上的“力場”，不僅擊退無人機，還擊退無人機。還有 RAM 威脅和導彈。

動力學解決方案
2022 年 8 月，JCO 蓋尼將軍表示，隨著無人機變得越來越自主且越來越不依賴通信鏈路，美國軍方需要開始“傾向于”動能選項。蓋尼在一次演講中說：“如果你只關注電子戰系統，并且它們已經進化到超越了你所否認的電子戰或非動能能力，那么我們就得到了可以提供這種能力的動能效應器。”在阿拉巴馬州亨茨維爾舉行的太空與導彈防御研討會。

迄今為止，在測試中，使用近炸引信發射空爆彈藥的炮塔式 30 毫米火炮已顯示出最大的前景。諾斯羅普·格魯曼公司正在開發一系列用于鏈炮的先進可編程空爆彈藥（PABM）。其中包括具有飛行軌跡制導功能的中口徑 30 毫米和 50 毫米制導彈藥，并在平臺端復雜的目標識別算法的輔助下，有望增強對抗無人機群的有效性。為了防御基礎設施目標，改進的密集陣系統似乎適合對抗大多數尺寸級別的無人機。機槍仍然是最后的選擇，盡管烏克蘭士兵已經使用卡車安裝的自動武器（包括第一次世界大戰的馬克西姆機槍）來對抗小型無人機，效果良好。然而，它們并不是理想的解決方案。

武裝攔截無人機
如今，無人機似乎非常適合充當武裝攔截機。在過去的十年或更長時間里，一些四軸飛行器配備了網、獵槍彈和其他適合摧毀敵方四軸飛行器的彈藥。神風特攻隊型攔截彈也已投入使用，迄今為止展示的攔截彈包括命中殺傷型和配備彈頭的型號。

最近推出的系統包括 Aurora Flight Sciences 和 Anduril Industries 的 Roadrunner-M 開發的模塊化攔截無人機航電套件 (MIDAS) 四軸飛行器。 MIDAS 配備了能夠容納各種有效負載的模塊化導軌。其中包括能夠發射多發子彈的射彈武器，每次任務有可能擊敗多達 16 架小型無人機。目標提示利用地面雷達以及機載光學傳感器。系統的模塊化允許進行必要的升級以應對未來威脅的發展。相比之下，機動性強的噴氣動力Roadrunner-M是一種“神風特攻隊式”無人機，它以高亞音速飛行，并配備爆炸彈頭，由激光近炸引信引發。它通過飛得足夠近以激活彈頭來攔截目標。安杜里爾表示，它特別適合擊敗沙赫德型無人機以及包括有人駕駛飛機在內的更大系統。美國國防部 2024 年預算文件顯示，美國特種作戰司令部 (SOCOM) 正在采購該系統。

同樣，RTX 開發的管射 Coyote 無人機也被提議作為另一種“神風特攻隊”C-UAV 解決方案。該飛行器可以從地面、空中或海上部署，并配備主動雷達導引頭和高爆彈頭，使其能夠識別和擊敗敵方無人機。 Coyote 已展示了其在最多 24 架飛機組成的集群中協同作戰的能力，使該系統有可能在大規模“群對群”空中交戰中直接攻擊敵方無人機群。 Coyote 還可以配備各種有效載荷，包括電子戰套件或高功率微波發射器，從而能夠以非動能方式對抗無人威脅。

洛克希德·馬丁公司開發了另一種管發射無人機，命名為 MORFIUS，它配備了紅外導引頭以及旨在對抗無人機群的 HPM 有效載荷。 MORFIUS 的目的是飛得相對靠近目標，然后再用其 HPM 有效載荷進行攻擊，據洛克希德·馬丁公司稱，該有效載荷能夠投射千兆瓦的微波功率。無人機安裝的 HPM 的一個特殊優勢是，它們能夠在敵方無人機定位發起攻擊之前，在友軍之前就與敵方蜂群交戰。

沒有銀彈
JCO 將于 2024 年 6 月在新墨西哥州白沙導彈靶場舉辦下一次技術實驗。此次演習場景是圍繞對手試圖通過多達 50 架無人機群的大規模攻擊來壓倒美國反無人機防御系統而展開的，這使其成為此類演習中最大規模的一次。 JCO 采購負責人邁克爾·帕倫特上校表示，考慮到攻擊規模，此次演習預計將嚴重依賴電子戰系統，他補充道：“讓我們面對現實吧，動能受到了挑戰，因為我們談到[擊敗]20到50架[無人機] ]。”

然而，如前所述，無人機自主性可能會限制基于電子戰的反無人機系統的實用性。隨著無人機變得越來越自主并能夠抵御電子攻擊（包括針對微波能量的系統的強化），這種情況在未來幾年將變得更加嚴重。用雷尼將軍的話來說，“沒有靈丹妙藥。沒有任何一個系統能夠戰勝所有這些威脅。”隨著無人機變得越來越復雜，未來的防御工作必須依賴于一個集成的系統。正如空中和導彈防御現在是分層的一樣，有效的反無人機解決方案需要多種重疊功能，以避免覆蓋范圍的空白。這是美國武裝部隊目前正在采取的方法。例如，諸如雷神和雷神之錘之類的 HPM 武器被明確稱為激光、動能和爆炸對抗措施的補充。任何有能力為全頻譜反無人機武器庫提供資金的國家都可能會采取這種方法。

需要明確的是，能夠覆蓋更廣泛空域并同時攻擊大量敵方系統的干擾和微波武器將是未來反無人機武器庫的重要組成部分。不屈服于第一道防線的無人機必須直接交戰。必須包括廣泛的相互支持的武器系統，包括激光、車載和便攜式射彈武器以及機載系統。如果部署足夠數量并進行最佳部署，這種分層網格可以形成緊密的防護罩，最大限度地減少敵方無人機穿過間隙并對友軍造成打擊的機會。

無論如何，C-UAV 任務目前似乎比有效的 C-RAM 解決方案更可行，這在很大程度上是由于效應器選項范圍更大。即使精確制導彈藥的制導系統可以通過干擾、激光眩目/光學“燒毀”或微波來抵消，彈道飛行路徑最后階段的各種彈藥（例如炮彈）的慣性最終可能需要動能解決方案以確保成功阻止它們。這些武器需要配備足夠深的彈匣和擴大的交戰范圍，以抵御密集和長時間的炮火攻擊。至于美國空軍研究實驗室 （AFRL）對未來幾十年內抵御 RAM 威脅的“力場”式保護傘的預測，許多專家認為，這在未來幾年仍將僅限于科幻小說領域。