浅谈无人机区域/空域拒止对抗系统技术

军用/航空电子

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描述

了解国家实体如何拒绝潜在的已知和未知对手通过UAS和航空资产进入保护区,资源或设施。

关键概念:

A2 / AD(反介入/区域拒止)主要用于防止或限制敌对部队部署到行动区

 反介入:拒绝对手在争议地区附近、进入或内部进入和操作军队的能力。

 区域拒止:用于在对手进入行动区域内时减少机动自由度。

 综合防空系统

简而言之,一个对手与另一个对手的行为一起工作的行为定义了什么是反访问或区域拒绝环境。更正式地说,美国国防部(DoD)联合作战准入概念(JOAC)定义了这些术语:“反介入(A2)是指那些行动和能力,通常是远程的,旨在防止敌对部队进入作战区域。区域拒止(AD)是指那些行动和能力,通常射程较短,旨在不将敌方部队拒之门外,而是限制其在作战区域内的行动自由。

 

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现有和新兴 A2AD 功能的一些示例: 

多层综合防空系统(IADS),包括现代战斗机/攻击机,固定和移动地对空导弹,海岸防御系统,

可以从多个空中、海上和陆基平台向陆基和海上目标发射的巡航导弹和弹道导弹,

远程火炮(LRA)和多管火箭系统(MLRS),

配备超音速掠海反舰巡航导弹和先进鱼雷的柴油和核潜艇;

弹道导弹潜艇(SSBN)部队,

先进的水雷

动能和非动能反卫星武器以及支持空间发射和空间监视基础设施,

先进的网络战能力,

电子战能力,

各种范围ISR系统,

覆盖空中、水面和海底领域的综合侦察打击作战网络;和

加固和埋藏的封闭式光纤指挥和控制(C2)网络将战斗网络的各种系统联系在一起,

特种部队

A2-AD意识形态和挑战的近期兴起

随着中国、俄罗斯、伊朗和朝鲜等美国的潜在近等对手继续获得技术基础并使多层防御网络现代化,美国国防部和国务院已经意识到,对公地的控制将很快受到挑战,有必要加深对A2-AD概念的理解,以制定缓解 渗透并利用对抗性防御网络。美国继续依赖无人机作为平台来充当ISR和通信中继以及提供精确制导弹药,事实证明,这是应对日益强大的对抗性A2-AD系统带来的日益增长的安全威胁的更现实的方式。战略与国际研究中心的内森·弗雷尔(Nathan Freier)通过一系列问答有效地编纂了为什么A2-AD概念仍然是军事行动规划前沿的主要主题。

从最广泛的战略角度来看,美国准入挑战体现在传统的权力工具中。如果这些挑战对美国及其盟国的安全与繁荣、开放稳定的国际体系和/或在全球公域过境的自由产生不利影响,它们将需要美国政府/盟国采取协调一致的应对措施来恢复准入。根据定义,这将通常涉及军事力量。(弗雷尔,2012)

 

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这并不意味着所有准入挑战的起源和性质都是军事挑战。例如,在亚太地区,中国是一个积极的政治和经济挑战者——试图对美国的影响力设置无数壁垒——就像它是一个军事竞争对手一样。同样,在中东,伊朗拥有一些危险的军事能力,但成功地避免了与美国的直接军事对抗,推进了其利益,并经常通过代价高昂的政治诡计来限制美国的行动自由。然而,可以肯定的是,当对手有效地将政治、经济和信息工具与重要的军事能力结合起来时,准入挑战变得更加尖锐和有力。(弗雷尔,2012)

美国军队在和平时期、敌对行动加剧和公开冲突时期帮助确保准入方面负有独特的责任。后者是最苛刻的,也是最近最伟大的概念工作的主题。在常规情况下,在关键地区保持可靠的威慑能力可以提供稳定影响力,积极保障美国/伙伴利益的安全,并确保一个具体的平台,以便在紧张局势或敌对行动加剧时扩大存在和开展行动。

如果发生战争或重大暴力冲突,美军将面临各种A2/AD挑战,这些挑战既来自思维对手的敌对设计,也来自传染性不稳定的“非结构化”致命性。几乎在每一种情况下,前沿驻扎的美军都不足以克服致命的或从根本上破坏性的A2/AD挑战,并有效地解决危机。因此,未来的作战行动——无论是强制性的空中和海上战役还是更广泛的联合干预——都将要求美国及其伙伴在相当长的战略和作战距离上投射出强大的军事能力。A2/AD 挑战阻碍了我们这样做的能力。(弗雷尔,2012)

因此,在对立行动的“业务端”,美国军队将越来越多地与各种各样的对手竞争,争夺多个领域的主导地位 - 空中,海上,陆地,太空和网络空间。这通常会在没有广泛的固定美国区域基地和“本地”美国基础设施受到敌对行动的巨大压力的情况下发生。因此,具体的致命准入挑战的性质、多样性和复杂程度将大不相同。综合起来,有限军事能力的真正限制,从和平行动到地区战争的几乎所有可以想象的应急环境的杀伤力增加,以及美国风险承受能力的降低,使得对致命或根本破坏性的A2 / AD挑战的深入思考成为紧迫的战略优先事项。(弗雷尔,2012)

 

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反介入挑战

对美国战略家来说,A2挑战旨在将我们的部队排除在外国战区之外,或阻止有效利用和过境全球公域。更广泛地说,A2挑战可能首先涉及政治和经济排斥,竞争国家积极试图否认美国长期以来享有的广泛政治和经济影响力。在军事方面,这可能转化为全面剥夺基地、中转、过境或飞越权。(弗雷尔,2012)

在更敌对的情况下,致命的A2仪器包括复杂的远程对手能力和方法,如弹道导弹,潜艇,大规模杀伤性武器以及进攻性空间和网络空间资产。同样危险但技术性较低的A2方法可能包括美国对手用来开辟替代“战线”的恐怖主义或代理人战争,分散注意力,并在政治上施加过高的成本。(弗雷尔,2012)

敌对的A2能力和方法首先旨在看到美国的风险计算在规划期间突破“高”或“不可接受的”水平,以完全阻止美国的区域干预。但是,在发生敌对行动时,对手会从远处使用其致命的A2资产来与美国保持距离,也许会拒绝大量引入美国军队和能力,并且除非出现任何一种结果,当美国军队试图突破对手的A2防御系统时,美国将付出高昂的代价。鉴于日益增强的自信、目前的军事能力和原始潜力,亚洲正在出现尖锐、复杂和全面的A2挑战。显然,将竞争的性质过度军事化存在一些重大战略风险,因为真正竞争的地点可能远远超出了国防部和军事工具的范围。(弗雷尔,2012)

 

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区域拒绝挑战

在中短期内,致命区域拒止(AD)挑战为美国战略家提供了有效进入战区和作战的最大障碍。空中、海上或地面部队的每一个可以想象的应急行动都需要克服重大的反倾障碍。致命的AD威胁在近距离表现出来。随着美军进入敌对或不确定的战区进行联合行动,它们的影响开始累积,最终,它们使我们在对手领土或利益范围内建立有效存在的尝试复杂化。致命或破坏性的AD挑战存在,可以攻击美国在所有五个关键领域(空中,海上,陆地,太空和网络空间)的漏洞。

 

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他们首先通过提供身体抵抗美国进入战区的手段来做到这一点。随后,一旦美军到达,他们就会限制行动自由。然后,它们挫败了我们迅速实现有利的战略和运营成果的努力。最后,如果延长军事行动不可避免,它们威胁要给美军带来非常高的代价。与A2挑战一样,反倾销威胁可以通过增加任务的感知难度程度,在行动开始之前毒害美国的风险计算。进入后,反倾销挑战迫使美国决策者不断质疑与持续运营相关的成本上升。(弗雷尔,2012)

 

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致命的AD能力范围从复杂到粗糙但有效。它们包括巡航导弹和弹道导弹;大规模杀伤性武器;矿山;制导火箭、迫击炮和大炮;电子战;以及短程/便携式防空和反装甲系统。信息革命;个人计算、通信和网络;非正规和混合形式的战争,加上精确武器的扩散和简易的战场杀伤力,大大拓宽了有效的反倾销对手的范围,从个人和松散组织的团体到复杂的地区大国。同样,外国民众、非暴力抵抗的网络动员也可能被证明是对未来行动自由的重大挑战。在某种程度上,美国对手可以直接或通过代理人利用所有这些能力和方法,AD挑战将越呈几何级数扩大。如上所述,政治、经济和信息方法与复杂的致命和/或破坏性AD能力的有效结合将使任何特定挑战更具弹性和效力。(弗雷尔,2012)

虽然致命的 A2 挑战几乎总是故意敌人设计的产物,但 AD 挑战不一定是。它们可以是“结构化的”或“非结构化的”。例如,伊朗的混合“马赛克防御”是结构化的。虽然非常非常规,但它是连贯的成本强加战略的一部分。它的弹道导弹和巡航导弹、非常规海军力量和混合地面防御的结合——加上波斯湾的狭窄地理环境、伊朗的物理深度以及与地区代理人的深厚联系——提供了一个复杂的结构化反倾销挑战,战略和作战规划者在发生敌对行动时必须考虑到这一点。(弗雷尔,2012)

 

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美国军队在广泛混乱的条件下进行的干预过程中可能会面临非结构化的反倾销挑战,地方当局对结果几乎没有控制。想象一下在上述同一个伊朗进行的军事行动;然而,这一次,在政权失败之后,在持续的内战中。美军可能面临多个相互竞争的对手,这些对手都拥有一些相对复杂、破坏性和致命的反倾销能力,但在没有明显的集中指挥和控制的情况下随意使用这些能力,这使得全面失败更加成问题。(弗雷尔,2012)

图片属性:反介入、区域拒止战区的联合作战准入概念 (JOAC) / 资料来源:McNeal & Associates

根据“空海一体战”的概念,美国对A2/AD问题的总体解决方案是发展一个能够在所有现代作战领域(空中,海上,陆地,太空和网络空间)击败敌人的综合部队网络。(美国国防部,2013 年)这一概念认识到,敌方部队可能会在没有警告的情况下发动攻击,而前方友军将从敌对行动一开始就处于A2/AD环境中,必须立即提供有效的反应。(卡丁顿,2015 )

 

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案例研究:应对印太地区不断增长的A2 / AD事件

美国长期以来一直享有“公地指挥权”:全世界在15,000英尺以上的海上和水下以及空中的行动自由,并有能力剥夺敌人的这种自由。这一司令部促成了一个非凡的时代,美国在军事上占据主导地位,对抗潜在的国家竞争对手。(卡丁顿,2015 )

虽然美国先进的战斗机和轰炸机对中国的防御系统具有先天优势,但这些飞机也不能幸免,而且可用性非常有限。大多数美国战斗机、轰炸机、侦察机和巡航导弹仍然非常脆弱。中国的综合防空系统几乎不可能被目前的美国第四代战机穿透。(波森,2003)

此外,随着S-400(目前正在运行)导弹系统的发展,预计中国将增加其威胁范围,将其防空覆盖范围扩大到200海里以上。(卡丁顿,杰夫,2016)

许多观察家现在担心这个时代可能会在西太平洋结束。一代多来,中国一直在部署一系列相互关联的导弹、传感器、制导和其他技术,旨在剥夺敌对势力在其沿海空中和水域的行动自由。随着该计划的成熟,中国限制敌对准入的能力有所提高,其军事范围也扩大了。许多人现在认为,这种“A2/AD”(反介入,区域拒止)能力最终将非常有效地将美国排除在其传统上控制的西太平洋部分地区之外。有些人甚至担心,中国最终将能够将一个禁区扩展到或超越通常被称为“第二岛链”的地方,这条线连接日本、关岛和巴布亚-新几内亚,距离中国最远3公里。中国的A000/AD能力达到这一步,将给美国的安全政策带来重大挑战。(国防,2)

 

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为了避免这种结果,美国开始了一种通常被称为空海一体战(ASB)的方法。空海一体战的命名是为了暗示冷战大陆的“空地一体战”(ALB)学说,旨在通过将对中国导弹攻击的被动防御与强调进攻行动相结合来摧毁或禁用中国将用来建立A2 / AD的力量,从而保护美国进入西太平洋的通道。这种进攻行动将利用美国太空、网络、空中和海上力量之间的“跨域协同作用”(因此被称为“AirSea”)来致盲或压制中国的传感器。然而,这一概念的核心在于从物理上摧毁支撑A2/AD的中国武器和基础设施。随着中国计划的成熟,实现这一目标将需要美国对部署在中国大陆心脏地带(有些甚至多达2公里的内陆)的中国导弹发射器、指挥所、传感器、补给网和通信系统进行空袭。完成这项任务需要美国空军和海军大幅提高从足够坚硬或足够远的基地远距离目标和穿透严密防御空域的能力,以躲避中国的攻击,同时追捕分布在中国内陆几千平方公里的移动导弹发射器和指挥所。这项任务的要求通常被认为包括对空军进行重大重组,以减轻F-000或F-35等短程战斗机的重视,转而使用远程攻击轰炸机;开发后续隐形远程轰炸机以取代B-22,其采购数量远远超过其前身;开发无人远程航母攻击机;以及对导弹防御和信息基础设施的大量投资。其结果将是一个雄心勃勃的现代化议程,为一场极其苛刻的军事行动服务,通过打击远离美国寻求进入的海域的中国大陆深处的目标来打击A2 / AD。(美国国防部,2 年)

 

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综合防空系统

在几乎任何可预见的重大冲突中,综合防空系统(IADS)的威胁今天仍然是空中行动的巨大挑战。IADS现代化,加上多域军事行动(网络,全球C4ISR,进攻性打击,对联军基地的威胁等)的重大进步,对美国的空中优势构成了重大的区域拒止威胁,这在过去的军事行动中几乎得到了保证。从根本上说,IADS杀伤链的基础支柱几十年来一直保持不变;拥有成熟的流程和设备,广泛执行指示和警告(I&W),查找/修复,跟踪,参与和评估功能。((NASIC),2019)

战斗管理进步:在过去的10 +年中,对手的全球C4ISR能力及其整体整体方法取得了重大进展,将不同的来源集成到支持IADS的通用融合C4ISR基础设施中。虽然许多先进的C4ISR概念仍处于起步阶段,但对手目前以可操作的方式处理全球数据的能力对美国的全球空中力量和空中行动构成了重大障碍。((NASIC),2019)

武器控制进步:自2010年以来,对手IADS现代化包括部署远程反介入/区域拒止(A2 / AD)武器,并辅以大量分层战术系统以增强远程能力。这些现代武器系统几乎威胁到我们反 IAD/压制敌方防空 (SEAD) 能力的各个方面。许多新兴能力集中在拒绝机载ISR和增加对第4/5代飞机,巡航导弹,精确制导弹药和无人机的威胁。((NASIC),2019)

 

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了解新出现的脆弱差距

以下正在出现但尚未完全集成和/或操作的技术和概念有可能在未来取得重大发展:

(U)高超音速防御

(U) 网络一体化防务系统

推出现代定向能武器;在战术范围内打击机载平台

全面整合“大数据”、人工智能和成熟的以网络为中心的IADS运营

虽然对手的IADS能力继续推进,对美国的空中优势构成重大威胁,但几乎每个梯队仍然存在严重的漏洞。C4I 依赖性和集中式流程渗透到这些系统中,并为开发创造了机会。((NASIC),2019)

俄罗斯A2AD案例研究

俄罗斯最近部署了先进的A2AD功能,例如;远程精确防空系统,战斗机和轰炸机,沿海反舰能力和ASW(反潜战),中程移动导弹系统,配备远程对地攻击导弹的新型安静潜艇,反太空,网络空间和电子战武器;黑海加里宁格勒和部分叙利亚的大规模杀伤性武器资产改变了军事环境。随着额外的部署 - 由于预计到2020年代的现代化 - 战场将比以往任何时候都更加复杂。这些A2AD能力使俄罗斯能够在北约和俄罗斯之间拥有新的战略缓冲区,但这次是在北约自己的领土内。它们提供了针对欧洲大部分地区的能力,以影响、阻止和否认北约在高北、波罗的海、黑海和东地中海地区的潜在行动。(布施,2016)

 

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目前的C-UAS A2AD民用应用

随着对用于打击非法无人机行动的更复杂的区域防御的需求持续增长,私营企业并没有忘记公司和个人消费者保护其个人和知识产权的需求。DeDrone和Drone Shield等公司目前提供一系列可集成的系统,能够检测,跟踪和阻止商用无人机进入私人或局部空域。对公众最大的风险仍然是大型露天体育场馆/集会以及国内基础设施/对空气资源开放。国土安全部(DHS)和美国海关和边境保护局将从使用这些技术中受益匪浅。本地集成系统将能够阻止入侵的无人机进入美国。据报道,这些无人机携带装有违禁品和麻醉品的有效载荷。Drone Shield开发了Drone Sentry X,可以拦截正在发生的无人机。联邦监狱也实施了DeDrone的类似系统,以拦截和阻止无人机交付物进入监狱院子。

结论

A2-AD和IADS现在是国防部进行各级作战规划的中心舞台。C-UAS考虑因素/技术是规划和协调有效区域防御免受空中入侵的最新补充。虽然无人机继续在政治灰色地带运行,专注于获取访问和情报,但政府和军队仍在继续寻求非动能技术手段来跟踪、拒绝和参与这些系统。C-UAS专家必须能够理解快速移动系统带来的独特挑战,这些系统具有不断增加的远距离。他们必须能够推荐和采用有效应对这些威胁的系统,同时遵守有关飞行车辆的国际和国内法律,保护公众免受伤害。

更长远的创新思维将变得越来越重要。新兴技术的进步,如可能通过UAS交付的高超音速飞行器,将继续推动对更动态集成的防御网络的需求。为了有效地防御这些新威胁,决策过程将被迫变得如此之快。

 

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编辑:黄飞

 

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