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2022/04/23 

軍事論壇

【軍事論壇】無人機威脅日增 反制手段刻不容緩
美軍預計2022年底,接收「導能機動短程防空系統」,以史崔克甲車為載具,裝置Ku波段雷達導引雷射武器,擊落無人機。(取自美國陸軍網站)

◎李思平

 無人機在現代戰爭中屢建奇功,讓攻守雙方都能獲致戰果,甚至扭轉戰局,已成為戰場不可或缺的要角。例如仍在持續的烏俄衝突,烏軍利用土耳其製TB2無人機,重創俄軍裝甲車隊,美國支援的「彈簧刀」自殺無人機也運至烏國。2020年9月在中亞的納卡戰爭中,亞塞拜然的無人機,如打靶般摧毀亞美尼亞在掩體中的戰車及砲陣地。2020年發生於衣索比亞的提格雷戰爭中,原本兵敗如山倒的衣國政府軍,在獲得阿聯、土耳其和伊朗支援的無人機後逆轉戰況。

蜂群無人機和自主化模式

 依據紐約巴德學院(Bard College)無人機研究中心近期發表報告,全球95%的國家,能夠取用或獲得無人機技術,主因在於現代微型商用無人機價格便宜且容易取得,大型無人機已不若以往,只有少數國家能擁有,目前在國際軍武市場,已有多國製造並大力行銷,其他國家均能採購獲得。

 毫無疑問的,無人機發揮的作用並不只是讓軍隊擁有可以輕易操作,能執行偵監與掛載武裝的飛行器而已,更演變成能讓整體戰力倍增的裝備,例如可發揮前進觀測的作用,讓曲射火力與戰損評估也更即時和精準,同時也能提升指揮官的戰場指揮管制能力,目前無人機均具備「偵攻一體」的功能,只要發現敵跡,立即以掛載武器攻擊敵人,甚至還有具備「自殺式」功能,主動飛向敵人摧毀人員裝備。

 綜觀近年戰場態勢,攻守雙方大量使用無人機,此時衍生出最重要的問題:如何反制對方無人機?而這也是世界各國軍隊、國安機構和軍火商研究的新重點之一。

 與傳統定翼機、旋翼機和大型無人機不同的是,微型無人機的尺寸有如大型鳥類,甚至小到如蜂鳥一般,且通常速度可快可慢,飛行高度低,更具威脅的是它幾乎在任何地點都可以起飛,從空地、機場、學校操場到任何一處民宅屋頂,使得飛行路線難以被預測,更難被發現。

 目前已發展出蜂群無人機和自主化模式,讓1名操作者就能操作一整群無人機,甚至只需下達必要指令,包括預先規劃路徑,在特定地區執行特種任務,飛行過程交由自主化技術執行即可,包括自動閃避障礙、組成隊形等,無須操作者過度介入。

 由於無人機取得容易,不只正規部隊可以運用這些裝備,包括連情報機構、武裝團體、恐怖組織,甚至普通的罪犯都可能運用,並用來進行對稱與不對稱作戰。包括針對民間設施的恐怖攻擊,如偽裝成商用無人機使用者,操作無人機飛到機場、發電站和煉油廠投擲爆裂物等,且因為這些無人機價格低廉,使用者甚至無須回收,只要達成任務後即可撤離操作位置。此外,讓有自主化技術的無人機自行執行任務,也會讓防禦方幾乎無法反向追蹤操作者的位置。

加速反制作為與效率

 因此,如何將有效與及時偵測,及阻絕這些無人機攻擊的手段,整合成擊殺鏈,就成為防禦方的重要任務。

 美國國防部訂定的「反無人空中系統擊殺鏈」(Counter-UAS Kill Chain)反制手段 ,制定標準化程序,從偵測、追蹤、辨認以及擊退威脅,全程整合感測器、指揮與管制,及反制措施發射器,最快於數秒鐘之內就能擊落無人機。

 事實上,反制過程必須愈快愈好,時間能以秒計算最佳,因為你永遠不知道無人機接下來將造成何種威脅,也許十幾秒後,已足以為敵人砲兵提供足夠的座標資訊,並在數分鐘後帶來猛烈的砲擊,若無法立即反制,後果不堪設想。

 為及早偵測小型、低速且低空的無人機,反制擊殺鏈的前段,偵測、追蹤和識別,單純仰賴肉眼和聽覺太過被動效果不佳,因此必須要使用如Ku波段反無人機雷達、高靈敏度光電感測器和特殊的後端處理軟體,並能過濾地形地物的干擾,精確定位無人機的位置,從而辨認評估其威脅性,精度甚至能在一群蜂群無人機中,追蹤到其中1架,高精度Ku波段雷達即可做到。但光是追蹤和辨認仍然不足,反制擊殺鏈需要執行快速、有效率的反制措施,形成有效擊殺,方能即時解除危機。

偵測、追蹤措施的精進

 無人機雖然難以偵測,但並非無法防禦和攔截,目前有許多種無人機的反制技術,包括雷射、微波、訊號干擾器、干擾槍及可編程砲彈等,都是被驗證有效的反制無人機手段。其中雷射和微波是最被重視的方法,因為其成本遠低於編程空爆彈,且射程和攔截效率又優於訊號干擾槍。

 美軍預計在2022年底接收的「導能機動短程防空系統」(DE M-SHORAD),以史崔克甲車搭載Ku波段雷達以及功率50瓩功率等級雷射武器,可以360度偵測數公里外的微型無人機,通常遠於無人機鏡頭可以標定目標的距離之外時,就導引雷射武器擊落無人機,過程只需要數秒,且每次雷射攻擊在換算能量消耗的情況下,大約低於10美元,遠比1枚800多美元的可編程砲彈便宜,卻能有效保護野戰部隊的安全。

世代戰場的矛與盾之爭

 另一種有效防禦無人機的手段則是微波武器,例如美國在非洲的空軍基地部署暱稱「索爾」的「戰術高能任務回應機」(Tactical High Power Operational Responder,THOR)微波反無人機系統。透過發射定向、大範圍微波,可以讓無人機接受天線接收到過多電波,使晶片負載過量,讓大批無人機失控墜落,且不像雷射需要時間燒穿機殼,因為微波的效果是瞬間。儘管目前微波武器射程較短,但美國空軍實驗室和各武器商已展開增加射程,畢竟面對成群結隊且可能同時朝發動攻擊的蜂群無人機時,運用廉價、範圍廣的微波武器將是最佳防禦手段。今年2月的新加坡航展,臺灣廠商展示的主動式電子掃描陣列(AESA)雷達,專門用於偵測無人機,具備輕、小特性,重量只有15公斤,還可收摺,攜帶方便,商用及軍用市場都適用。諸如以上手段,透過應付長程、單目標的雷射和短程、多目標的微波互補,同時由與時俱進的高精度感測器與偵測雷達整合,將形成難以被突破的無人機防護網。

 無人機與反無人機系統將是新世代戰場的矛與盾競爭,就像戰車與反戰車武器一樣,因此在無人機擊殺鏈架構下,無人機使用者也將針對現有擊殺鏈的內容,例如未來找到反制雷達方式,甚至抵銷能量武器優勢的方式來運用無人機,而防禦方也勢必要使用新式感測器,更強的能量武器或新型態的反制手段來抵銷無人機的優勢,期間的反制與反反制作為,將成為各國廠商的重點。(作者為軍事作家)

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