“低慢小”航空器防控裝備發展現狀與問題分析
“低慢小”航空器是低空、慢速、小型航空器的統稱，主要包括部分軍用無人機、航空模型、部分有人駕駛飛行器(如動力傘、滑翔翼)和空飄氣球等。“低慢小”航空器成本低廉、操作簡單、攜帶方便、易于獲取，具有起飛要求低、升空突然性強、發現處置困難等特點。
近年來，隨著低空空域管制的逐步開放和“低慢小”航空器技術的飛速發展，“低慢小”航空器違規飛行和用于恐怖襲擊事件的案例日益增多，關于“低慢小”航空器非法測繪、抵近偵查、擾亂正常航空秩序的報道頻頻見諸報端，造成了較大的負面影響和經濟損失，嚴重影響國家安全和國民經濟的正常發展。
“低慢小”航空器帶來的威脅
2016年4月17日，一架從日內瓦飛往倫敦的空客A320客機，在倫敦希思羅國際機場進場降落過程中，與一架遙控無人機相撞，當時這架飛機載有132名乘客和5名機組人員。早在2014年7月，倫敦希思羅機場就發生過一起“不明身份”無人機險些與正準備降落的空客A320客機相撞的事件。當時，民航管理局將該起事件定性為“A”級，即“相撞風險嚴重”，這是民航管理局風險定性的最高級。2015年1月26日，美國執法部門發現一架小型旋翼無人機墜毀在白宮南部草坪，特勤局隨即展開安全調查。有媒體評論稱，此次事件將會引發有關民用無人機監管政策的激烈討論。2014年3月24日和31日，韓國相繼在坡州市和白翎島發現兩架墜毀的無人機，機上配有小型相機，其中24日墜毀的無人機還拍攝了較為模糊的韓國總統府青瓦臺的畫面。2013年12月29日，一架經航模改裝的無人機在北京首都國際機場以東空域飛行進行測繪作業，此次飛行活動沒有履行報批程序申請空域，導致首都機場十余班次航班延誤起飛，兩班次航班實施空中避讓。2013年9月15日，德國總理默克爾、防長托馬斯·德梅齊埃等在東部城市德累斯頓參加競選集會時，被一架迷你無人機擾亂。這架長40cm的無人機先是在臺下觀眾頭上盤旋，隨后落在默克爾等人的腳下。同樣在德國，2013年6月25日，德國警方逮捕了兩名試圖用遙控模型飛機制造恐怖襲擊的突尼斯人。
針對“低慢小”航空器帶來的上述威脅，現有常規武器裝備通常無法對其實施有效的處置攔截，使得如何防范“低慢小”航空器的干擾破壞，成為重點區域、重大活動的安保難題，因此世界各國積極開展“低慢小”航空器預警探測、處置攔截技術的研究，研制防控裝備，提高防空系統對低空/超低空目標的探測、識別、跟蹤和處置能力。
國外“低慢小”航空器防控裝備發展現狀
近年來，歐美各國軍工企業和科技公司投入大量人力物力研發“低慢小”航空器防控裝備。所不同的是，軍工企業研制的防控裝備主要以激光攔截和傳統火力攔截等“硬殺傷”攔截方式為主，主要保障前沿要地和艦船等軍事目標的安全；科技公司研制的防控裝備主要以無線電干擾和網式攔截等“軟殺傷”攔截方式為主，主要保障城市安全和航空安全。
預警探測裝備
解決“低慢小”航空器探測問題的途徑主要有兩種：光電探測(可見光、激光、紅外)和雷達探測。
在光電探測方面，美國國防預先研究項目局(DARPA)一直在進行“先進寬視場圖像重建與開發”(AWARE)項目的研究工作。2012年，DARPA在美國海軍研究實驗室成功測試了10億級像素的寬視場高清攝像機，DARPA計劃通過AWARE項目最終將攝像機的像素提高到100億～500億。目前AWARE-2和AWARE-10攝像機的視場角為120°×70°和100°×60°，基本解決了大視場和高分辨率的矛盾，可實現對“低慢小”航空器的有效探測。2015年底，美國諾斯羅普·格魯曼公司在美國陸軍舉行的MFIX試驗中，驗證了名為“毒液”的反無人機系統。“毒液”是一種地面定位系統，集成了諾斯羅普·格魯曼公司歷經戰爭檢驗的輕型激光指示/測距儀(LLDR)，能在晝夜及模糊可視環境下識別、鎖定、跟蹤低飛的小型無人機。
“毒液”反無人機系統
在雷達探測方面，為了應對低空/超低空武器的空襲，歐美各國研制出多種軍用低空監視雷達，如美國雷神公司研制的MRSR雷達、泰勒斯雷神系統公司研制的AN/MPQ-64“哨兵”系列雷達以及瑞典薩博公司研制的“長頸鹿”(Giraffe)系列雷達等。2015年，薩博公司在代號“布里斯托15”的試驗中，驗證了“長頸鹿”捷變多波束(Giraffe AMB)雷達對“低慢小”航空器的探測跟蹤能力。Giraffe AMB雷達是用于地面和海洋的G/H波段被動電子掃描陣列雷達，在提供海岸監視能力的同時，還能對固定翼飛機、直升機、地面目標等進行分類與跟蹤。在“布里斯托15”試驗期間，Giraffe AMB雷達從周圍的地面雜波中識別出100多架雷達散射截面積(RCS)低至0.001m2的無人機。
Giraffe AMB雷達
此外，由于“低慢小”航空器種類繁多、飛行機動靈活，單一手段很難對其進行精準探測，因此歐美國家也在大力發展多元傳感器協同探測技術。比如，美國Dedrone公司研制的無人機預警系統DroneTracker 2.0版。該系統由電視錄像機、紅外熱像儀、聲波/超聲波傳感器和無線WiFi傳感器組成，最大探測距離500m。
DroneTracker預警系統
2015年，英國布萊特監控系統公司、切斯動力公司和恩特普賴斯控制公司聯合研制出一款集合了探測、跟蹤和干擾能力的“反無人機防御系統”(AUDS)。AUDS由4頻段射頻抑制/屏蔽系統、光學干擾器和快速部署模塊組成，能夠在8km內探測、跟蹤、識別和干擾壓制無人機。AUDS的優點主要體現在：(1)采用了多普勒處理技術的電子掃面雷達，可全天候全天時探測高速/低速飛行的微型和小型無人機，具有良好的地面雜波抑制能力；(2)采用了高精度穩定光電指示器，結合最先進的晝夜光電/紅外攝像機和數字視頻跟蹤技術，能夠自動跟蹤和識別無人機；(3)采用了智能射頻抑制器，能夠根據無人機的不同類型指控通信鏈路進行選擇性干擾，減少附帶損傷。2015年3月，AUDS參加了法國政府組織的一次試驗，在試驗中成功探測和壓制了一系列固定翼和旋翼無人機。同年9月，意大利Selex ES公司在英國軍警裝備展上展示了該公司“獵鷹防護盾”(Falcon Shield)反無人機系統。該系統利用攝像機、雷達和先進的電子設備監控無人機接收和傳輸的信號，從而對其進行跟蹤并確定其類型。一旦來犯的無人機被確定為威脅目標，Falcon Shield就會對這架無人機發起電子攻擊，將其擊毀或捕獲。
AUDS反無人機防御系統
Drone Dome反無人機系統
2016年4月，以色列拉法爾公司在巴西防務安全展上披露了“無人機穹”(Drone Dome)無人機探測、跟蹤、壓制系統。該系統包括RADA公司的RPS-42戰術空中監視雷達和光電傳感器，可360°探測無人機，并對探測到的無人機進行跟蹤和分類。在將收集到的數據進行綜合和相干分析后，Drone Dome或向無人機操作員發出警告，或對無人機GPS信號和射頻信號實施干擾。無獨有偶，以色列埃爾塔公司也研發出一套與Drone Dome類似的反無人機系統——“無人機衛士”。“無人機衛士”集成了埃爾塔公司的改進型3D雷達、光電傳感器以及專用的電子干擾系統。
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