新兴拦截武器系统技术介绍

从粗糙但精炼的动能系统、高超音速飞行器交付物到网络增强技术，一切都在开发中，以应对无人机入侵受保护的空域。

高超音速威胁

高超音速导弹以5马赫或更高的速度飞行 - 比音速（3836英里/小时）快五倍，后者约为每秒1英里。一些导弹，如俄罗斯的Kh-47M2金扎尔空射弹道导弹，据称能够达到10马赫的速度（7672英里/小时），距离可达1200英里。（博斯博蒂尼斯，2018）

高超音速巡航导弹是一种在高速喷气发动机的帮助下到达目标的导弹，该发动机允许它以超过 5 马赫的极端速度飞行。它是非弹道的 - 与传统的洲际弹道导弹（ICBM）相反，后者利用重力到达目标。（博斯博蒂尼斯，2018）

当高超音速导弹投入使用时，导弹防御系统与导弹进攻之间的差距将是巨大的。简而言之，没有单一的作战导弹防御系统能够拦截高超音速导弹。高超音速导弹的研发仍处于机密水平，但近几个月来，许多政府宣布了成功的测试和未来的项目。（博斯博蒂尼斯，2018）

与亚音速和超音速武器相比，高超音速导弹具有许多优势，特别是在攻击时间紧迫的目标（例如移动弹道导弹发射器）方面，在这些目标中，高超音速武器的额外速度很有价值。它还可以克服防御严密的目标（如航空母舰）的防御。高超音速武器系统的开发和部署将为各国提供显着增强的打击能力，并可能提供胁迫手段。在这种情况下，俄罗斯等主要地区大国可能会寻求胁迫邻国，利用高超音速打击对关键目标的威胁。因此，高超音速能力向地区国家的扩散也可能破坏稳定，破坏当地的力量平衡。然而，它也可以加强威慑。

高超音速技术来自使用超燃冲压发动机（超音速燃烧冲压发动机），这是冲压发动机吸气喷气发动机的一种变体，其中燃烧发生在超音速气流中。与冲压发动机一样，超燃冲压发动机依靠高车速在燃烧前强力压缩进入的空气（因此冲压喷射），但是冲压发动机在燃烧前将空气减速到亚音速，而超燃冲压发动机中的气流在整个发动机中都是超音速的。这使得超燃冲压发动机能够以极高的速度高效运行。

高超音速对策

虽然目前没有对策，但定向能武器、粒子束和其他非动能武器等技术很可能成为有效防御高超音速导弹的候选者。“高超音速武器减少了起诉目标所需的时间（特别是与目前的亚音速巡航导弹相比），对手可用的预警时间以及防御系统应对即将到来的威胁的时间，”博斯博蒂尼斯说。尽管高超音速威胁将对当前的地对空和空对空导弹系统构成重大挑战，但这些系统，特别是在常规精确打击作用中，需要强大的情报、监视、目标获取和侦察（ISTAR）网络。

定向能武器

随着UAS系统在速度和机动性方面的不断提高，能够保持在传统防空系统的交战范围之外，定向能武器已成为低，慢和小型UAS防御的首选。这些系统的大小范围从便携式设备套件到永久固定站点。这些系统通常提供了一种更具成本效益和更安全的方式来阻止、拒绝和摧毁在受保护的操作/设施区域中的小型战术无人机。

2019年秋季，美国空军（USAF）从雷神公司获得了第一个反无人机系统（UAS）激光武器系统，以应对敌方无人机的威胁。高能激光武器系统采用雷神公司多光谱瞄准系统（MTS）的先进变体。它使用光电/红外传感器来检测和跟踪敌方无人机。一旦UAS被识别并瞄准，激光武器系统就可以与威胁交战并立即消除它。该技术涉及安装在小型全地形车上的高能激光武器系统（HELWS）。一次充电就足以让 HELWS 提供数十次精确的激光射击。此外，武器系统支持与场上的发电机配对，以提供几乎无限数量的射击。

雷神公司的先进高功率微波和高能激光器在2019年春季在新墨西哥州白沙导弹靶场举行的美国空军演示中击败了数十个无人机目标。飞行员在经过一天的训练后就控制了微波和激光系统。他们使用Xbox式控制器来引导激光，并使用操纵杆在新墨西哥州美国陆军白沙导弹靶场的真实场景中操作高功率微波。HEL系统与雷神公司的传感器多光谱瞄准系统配对，使用不可见的光束。该系统安装在小型全地形军事化车辆上，可检测、识别、跟踪和与无人机交战。雷神公司的HPM使用微波能量来破坏无人机制导系统。高功率微波操作员可以聚焦光束以击落无人机群。通过稳定的电源，HPM 系统可以提供几乎无限的保护。（雷神公司，2019）

17年2019月1日，美国海军陆战队使用的海上防空综合系统（MADIS）系列反无人机系统的变体，轻型海上防空综合系统（LMADIS），在波斯湾击落了一架伊朗无人机，该无人机飞到美国海军舰艇000码内。LMADIS是Ascent Vision Technologies（AVT），USMC地面防空团队和其他合作伙伴供应商快速开发工作的产物。

无人机枪MkIII是一种紧凑，轻便的无人机对抗措施，专为单手操作而设计。该产品为各种无人机型号提供了安全的对策。它允许对爆炸物等无人机有效载荷进行受控管理，而不会损坏常见的无人机模型或周围环境，因为无人机通常通过现场垂直控制着陆做出响应，或返回起点（协助跟踪操作员），立即停止将视频传回无人机飞行员。射频中断激活也会干扰任何实时视频流、第一人称视角 （FPV） 返回遥控器，从而停止无人机操作员收集视频片段和情报。

超远程加农炮

2017年，美国陆军成立了一系列跨职能团队（CFT），旨在快速推进关键技术，以提高军种的下一代能力。其中一个团队是远程精确射击“试点”，旨在开发下一代陆军火炮 - 包括“深火”，这是一种可以在对手防御范围内打击战略目标的火炮能力。这些系统旨在实现1，000海里或更大的航程。陆军成功的动机很强，因为一门超远程火炮可以帮助应对对手带来的困难，拥有先进的超视距雷达、海岸防御和防空系统——比如中国在南中国海部署的那种系统。

为了让友军飞机能够执行任务并支持从维和到高强度冲突等各种战争的联合空中力量行动，北约在压制敌方防空（SEAD）任务方面取得了进展。然而，最新一代复杂且有能力的敌方防空资产有可能压倒北约目前的SEAD能力。（COL Speed USAF，2018）。

在过去的20年里，联盟的潜在对手一直在研究西方的军事能力，并发展了强大的A2/AD能力作为回应。例子很多，包括俄罗斯SA-20“石像鬼”和SA-21“咆哮者”等威胁。这些能力旨在通过阻止获得可以说是西方最强大的影响者 - 空中力量来阻止“西方战争方式”。（COL Speed USAF，2018）

此外，许多国家和非国家行为者一直在创造性地利用军事和商业技术来开发一系列对称、非对称和混合军事活动的能力，包括反倾销。技术趋势包括以下内容：反隐形技术、高超音速武器、网络战以及获得和/或拒绝太空能力，仅举几例。例如，俄罗斯远程地对空系统现在采用具有反隐身技术的雷达，例如“NNIIRT 1L119 Nebo SVU/RLM-M Nebo M”移动甚高频有源电子扫描阵列（AESA）雷达。在高超音速领域，俄罗斯人拥有一种空射导弹“匕首”，可以达到并保持 10 马赫。此外，中国正在发展反卫星能力，如“Dong Neng 2和3”外大气层飞行器。这些主要是直接上升导弹，旨在撞击和摧毁卫星。（COL Speed USAF，2018）

计算能力和数字信号处理的进步使AD雷达功能更强大。这些系统采用先进的技术来改善采集范围和目标大小检测，并具有更强的抗电子攻击或欺骗能力。此外，电磁频谱管理的新思想使雷达技术变得比主动更被动，这使得定位和瞄准这些站点变得非常复杂。例如，俄罗斯正在开发无源相干雷达，用于隐形探测重要设施保护区内移动的空中、地面和水面上目标。虽然无源雷达系统已经在地面和空中平台中使用，但它们通常用于定位平台。话虽如此，无源雷达可能很快就能瞄准和引导武器对抗空中威胁，这使SEAD任务大大复杂化。

对手的分层数据管理和链路的传统系统正在被多节点、高容量、高效的网络所取代，有助于实现高弹性、冗余和强大的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察 （C4ISR） 系统。未来C4ISR的弹性可能会通过天基技术（如微型卫星星座）得到增强，从而使综合防空系统（IADS）更加有效和灵活。此外，球墨系统很有可能使防空系统能够通过“远程”操作继续支持行动，即使 IAD 的某些部分被损坏或摧毁。这方面的一个当前例子是俄罗斯对多节点量子网络的实验。实际上，压制或摧毁链接到多节点网络的局部防空资产可能无法有效压制敌方 IADS。（COL Speed USAF，2018）

远程操作系统能力的提高不仅将增加探测范围，还将提高远程机组人员的生存能力。“远程”操作和无人技术不仅可以提高IADS的生存能力，而且可能会将其探测和瞄准能力扩展数百英里。例如，空间技术的进步可以将综合防空装置的“远程”能力扩展到延伸到太空的高度。上述活动的结合可能会增加综合防务的被动性，拒绝其检测和瞄准，并使其对大多数SEAD活动具有弹性。（COL Speed USAF，2018）

最后，在接下来的二十年里，具有先进导引头制导、智能弹头和新推进技术的超远程地对空武器可能会用于敌方AD任务。特别是，地对空导弹（SAM）交战区可以扩展到500公里。只需看看俄罗斯的S-500下一代地对空导弹系统，就能看到未来AD的杀伤力。令人不安的是，这种特殊的导弹系统最早可能在2020年投入使用。这些新的远程武器技术在与计算能力的提高以及硬件和处理器尺寸的减小相结合时，可能有助于高度机动，灵活的IAD。（COL Speed USAF，2018）

未来的IADS将变得更加致命，敏捷的整体在战场上仍然难以被发现。虽然美国将继续在空中和太空中保持主导力量，但潜在对手很可能会继续大力投资破坏空中能力的进步。这些AD系统已经变得如此先进，以至于美国军方和其他国家正在重新寻找远程动能手段来对抗它们。保持适应性和动态的思维框架对于识别并最终击败这些新出现的威胁至关重要，可确保在未来战场上继续取得成功。

 

大数据与人工智能融合

人工智能 （AI） 是能够执行通常需要人类智能的任务的计算机系统的理论和发展，例如视觉感知、语音识别、决策和语言之间的翻译。大数据是处理分析，系统地从信息中提取或以其他方式处理传统数据处理应用程序无法处理的太大或复杂的数据集的方法的领域。

将人工智能纳入国防战略已经开始改变北约在数据同化和处理方面的 ISR 和防御能力，以便有效地识别目标。科学和技术进步正在帮助形成新方法的要求和解决方案，以满足北约的能力需求。

这些能力最终将加强军事决策，并加速获取可操作的情报。重点是对OODA（观察，定向，决定，行动）循环的影响。我们可以看到人工智能、机器学习和大数据在观察功能中的重大影响，即能够收集和吸收大量数据，然后高效处理这些数据以识别潜在目标。然后，这有助于通过 ISR 功能定位您正在寻找的特定感兴趣领域或感兴趣目标。（贝利，2018）

 

这些技术也可以以防御方式使用。增强型系统可用于根据存储的数据集和预先确定的模式检测、跟踪和决定是否参与威胁。这可能会将人类从决策过程中移除，但同时可以减少应对移动更快、技术更先进的威胁所需的时间。

 

结论

C-UAS技术正在变化和进步。高超音速导弹、定向能武器（第10章也有涉及）、远程加农炮、移动无人机枪和网络一体化防空导弹代表了未来反无人机对抗措施的步骤。关于这些精美武器的大部分研究工作都是机密的，只需要作者对这个主题进行简短的开源处理。