網友提問:怎么能盡早發現個頭很小的無人機?
據統計,俄烏沖突一年多來,雙方共計投入無人機裝備數十型,總量超4000架,其中發射重量在100千克以下的小型無人機占比超過了80%,成為俄烏戰場空中力量的主體。取得了相當顯著的戰果,同時也為反無人機作戰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,及時準確地發現跟蹤是先決條件。對于空中來襲目標的探測,雷達長期占據著中流砥柱的位置,但“低、慢、小”無人機為其設置了一系列技術難題:因為飛行高度低,被探測目標容易受地球曲率、地面雜波影響而發現困難;因為飛行速度慢,被探測目標多普勒頻率小,不易與鳥類區分;因為外形體積小,被探測目標反射面積小,目標回波微弱,不易探測。基于上述原因,單靠雷達來探測這些“小東西”就力不從心了。
最關鍵的是,在“蜂群”作戰模式下,大量輕小型無人機從四面八方同時抵近,快速形成密集、全方位攻擊態勢,更是讓傳統防空武器防不勝防。外軍曾對無人機速度進行相關測試的結果表明,當“蜂群”無人機以時速250千米沖刺時,最先進的“宙斯盾”艦載防空系統雷達也很難探測到,就算能探測,留給它的反應時間還不足15秒。
那么如何盡早發現這些“低、慢、小”型無人機呢?這就需要綜合使用多種預警探測手段,發揮多維、立體式探測的優勢,為其布下全向偵測網。從工作原理上講,可將這些探測方式分為主動和被動兩種,主動探測方式主要包括探測雷達和光電設備,被動探測方式主要包括射頻偵測、聲學探測等。
低空小目標探測雷達
探測雷達通過發射電磁波信號,接收無人機反射的回波信號并對其進行分析處理,實現目標探測和目標特征分析識別。其主要優點包括作用距離遠、可全天時全天候工作、可大空域范圍覆蓋等。但其缺點是低空物體的雜波反射信號干擾,容易出現漏警和虛警。
低空小目標探測雷達(網圖來源)
光電信號探測設備
光電設備采用可見光或紅外成像的方式,可實現對空中“低慢小”目標的搜索和跟蹤,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信息,并且可提供圖像的實時顯示與存儲取證。該手段也有兩大缺點:一是對空氣可見度具有依賴性;二是在復雜背景下對小型目標測距困難。
光電信號探測設備(網圖來源)
射頻偵測設備
射頻偵測設備可對20M~6G頻段范圍內的無線電信號進行監測管理,可實現掃描、分析、解調、測向等功能,多站部署可實現信號定位功能。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**。**缺點是無線電環境要求較高,容易受到無線電環境的干擾。
射頻偵測設備(網圖來源)
聲學探測設備
聲學探測設備可以通過識別無人機的聲學特征實現對無人機的探測,優點是目標無須在直線視距、無輻射部件,可全天時全天候工作,傳感器尺寸小、重量輕。其主要缺點有:高噪聲強度條件下,很難發揮作用;作用距離有限;需要具備聲學特征庫;局部物體存在聲學信號再反射;測量精度有限。
聲學探測設備(網圖來源)
專家簡介:岳江鋒,畢業于解放軍國防科技大學,曾在軍中服役20余年。獲軍隊科技進步二等獎1項,三等獎3項。
出品:科普中國
監制:光明網科普事業部
作者:岳江鋒(軍事科普作者)
科學審核:費伯禹(資深軍事內容編審)
策劃:金赫