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本文由支點(diǎn)軍事(ID:ZDJS20160801)授權(quán)轉(zhuǎn)載,作者:劉慶順 無人飛行系統(tǒng)是當(dāng)代作戰(zhàn)環(huán)境的要素,近期在市場(chǎng)上已出現(xiàn)反制無人機(jī)系統(tǒng)、中間人攻擊,以及抗干擾手段,從中破壞無人機(jī)的飛行信息與目標(biāo)追蹤指令。因此,在未來戰(zhàn)場(chǎng)上交鋒,敵我雙方勢(shì)必發(fā)動(dòng)無人機(jī)攻勢(shì)。 以往,美國(guó)及其盟國(guó)進(jìn)行打擊作戰(zhàn)經(jīng)常由「聯(lián)合特種作戰(zhàn)司令部」(Joint Special Operations Command , JSOC)及中央情報(bào)局等組織支援,旨在制壓位于東西非、中東,以及中南亞等偏遠(yuǎn)地區(qū)的高價(jià)值目標(biāo)。這些作戰(zhàn)構(gòu)想認(rèn)為武裝「掠奪者」(PREDATOR)無人攻擊機(jī)與「死神」(REAPER)無人飛機(jī)系統(tǒng),在與配備突擊步槍與「火箭推進(jìn)槍榴彈」(RPG)的敵部隊(duì)交戰(zhàn)時(shí),享有絕對(duì)制空權(quán)。然而,近期在北非與東歐的作戰(zhàn)已凸顯出對(duì)抗「人攜式防空武器」(MAN PADS)與「電子戰(zhàn)」(Electronic Warfare, EW)干擾系統(tǒng)時(shí),保護(hù)這些昂貴裝置的重要性。此外,過去數(shù)年來,市場(chǎng)引進(jìn)大量配備可遠(yuǎn)距偵測(cè)、識(shí)別、追蹤與擾亂無人飛機(jī)系統(tǒng)之雷達(dá)、電子光學(xué),以及射頻等裝置的「反制無人飛行載具」(Counter-UAV, CUAV)系統(tǒng)。而擴(kuò)增的項(xiàng)目還有動(dòng)能手段,另外,當(dāng)代作戰(zhàn)環(huán)境顯然是目前嚴(yán)重威脅無人飛行載具在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)的要素。 反制無人飛行載具系統(tǒng) 目前在市場(chǎng)上可獲得的反制無人飛行載具的選項(xiàng),包含由「布萊特監(jiān)視系統(tǒng)」(Blighter Surveillance Systems)、「契斯動(dòng)力」(Chess Dynamics),以及「企業(yè)管制系統(tǒng)」(Enterprise Control Systems)等公司研發(fā)的反無人飛行載具防衛(wèi)系統(tǒng);「李?yuàn)W納多」(Leonardo)公司研發(fā)的「獵鷹之盾」(FALCO NSHIELD);「拉斐爾」(Rafael)公司產(chǎn)制的「無人機(jī)穹」(DRONE DOME);以及「空中巴士防衛(wèi)暨太空」(Airbus Defence & Space)公司產(chǎn)制的反制無人飛行載具系統(tǒng)。 世界各國(guó)部隊(duì)目前的考量,就是如何提供這些昂貴空中裝備最佳防護(hù),避免遭受攻擊,使其得以安全返航,為未來作戰(zhàn)效力。位于美國(guó)馬里蘭州帕塔克森特河(Patuxent River)的「美海軍航空系統(tǒng)司令部」(US Naval Air Systems Command),已于2013年執(zhí)行了該領(lǐng)域的第一個(gè)廣泛研究項(xiàng)目之一,研究結(jié)果產(chǎn)生配備抗干擾技術(shù)的小型無人飛機(jī)系統(tǒng),作為概念驗(yàn)證演練。在「通信暨全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航項(xiàng)目辦公室」(Communications and GPS Navigation Program Office)的運(yùn)作下,已將美海軍航空系統(tǒng)司令部設(shè)計(jì)發(fā)展的小型天線系統(tǒng)整合在「航空防衛(wèi)系統(tǒng)」(Aeronautics Defence Systems)公司產(chǎn)制的「航空之星無人飛機(jī)系統(tǒng)」(AEROSTAR UAS)上,并且在受全球定位系統(tǒng)干擾信號(hào)影響前,置于充滿吸收信號(hào)物質(zhì)的空間內(nèi)。 一名美海軍官員在當(dāng)時(shí)說明,「即使敵人試圖干擾或擾亂全球定位系統(tǒng)頻率,該天線系統(tǒng)仍能追蹤及獲取真正的全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星。海軍正在做的,是展示及量化在小型無人飛行載具上的天線價(jià)值。海軍希望能取得依據(jù),并且展示較小型的全球定位系統(tǒng)防護(hù)方案?!乖趯?shí)驗(yàn)室測(cè)試過程中,于2013年底,裝置整合式小型天線系統(tǒng)的航空之星無人飛機(jī)系統(tǒng),也被用來支援美陸軍在路易斯安那州波克堡(Ft Polk)舉行的部署前兵棋推演想定。結(jié)論顯示,「該新型抗干擾系統(tǒng),減少以往此種系統(tǒng)所需的覆蓋區(qū),這對(duì)無人飛行載具目前的整合與服役是極為理想的。料敵從寬才能使美軍比敵人更機(jī)靈,且始終領(lǐng)先敵人一步。小型天線系統(tǒng)是最新發(fā)展出的全球定位系統(tǒng)抗干擾能力,可有效協(xié)助戰(zhàn)斗人員打擊敵人。」美陸軍官員在2015年陸軍協(xié)會(huì)(AUSA)上曾解釋,該抗干擾方案為何能在未來無人能力愿望清單中居高不下。 美陸軍官員還表示,這份清單內(nèi)容包括保證定位、導(dǎo)航與定時(shí)、抗干擾和安全通信能力,以及包括對(duì)「通用原子航空系統(tǒng)」(General Atomics Aeronautical Systems)公司「灰鷹」(GRAYEAGLE)無人機(jī)在內(nèi)的全體無人機(jī)系統(tǒng)機(jī)隊(duì)進(jìn)行升級(jí)。美陸軍無人飛機(jī)系統(tǒng)計(jì)劃協(xié)調(diào)官柯特(Courtney Cote)上校指出,「假使要本人從遠(yuǎn)處著眼,我會(huì)告訴你,最讓我感到興趣的是保證定位、導(dǎo)航與定時(shí)、抗干擾,以及數(shù)據(jù)和通信鏈路的完整性?!?/p> 中間人攻擊 美陸軍也指出將進(jìn)一步擴(kuò)展無人飛行載具能力,使其超越傳統(tǒng)情報(bào)、監(jiān)視、目標(biāo)獲得與偵察的作戰(zhàn)能力。不過,美陸軍官員卻針對(duì)這些新任務(wù)的確切內(nèi)容,以及是否需要網(wǎng)絡(luò)防護(hù)及抗干擾技術(shù)提出質(zhì)疑。然而,美陸軍官員指出,小型化的有效酬載仍是關(guān)鍵議題,該如何將其整合至小型戰(zhàn)術(shù)無人飛機(jī)系統(tǒng),而這份聲明表示:「假使美陸軍擁有多功能電子酬載,那么將其整合在無人系統(tǒng)就頗為合理。然其利弊為何?成本多高?陸軍有該兵力編組嗎?準(zhǔn)則、組織與訓(xùn)練為何?」 業(yè)界人士表示,所謂的「中間人攻擊」(Man-in-the-Middle attacks)乃是一種主要威脅,黑客會(huì)從戰(zhàn)術(shù)管制站攔截,或是改變賦予無人飛行載具的飛行資訊與目標(biāo)追蹤指令。據(jù)業(yè)界消息指出,2011年12月,曾發(fā)生所謂的黑客與伊朗部隊(duì)奪取美空軍RQ -170哨兵(Sentinel)無人偵察機(jī)事件,引起現(xiàn)代部隊(duì)的關(guān)注。當(dāng)時(shí)伊朗政府對(duì)外宣稱,一支專業(yè)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)部隊(duì),已在距阿富汗邊境220公里處擒獲一架RQ-170無人偵察機(jī)。戰(zhàn)術(shù)「中高度長(zhǎng)續(xù)航型」(MALE)及「高高度長(zhǎng)續(xù)航型」(HALE)無人飛機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)期以來一直配備電子戰(zhàn)酬載,可進(jìn)行地面及空中敵軍偵察,提供定向、信號(hào)和通信情報(bào),以及干擾/欺敵能力,但武裝部隊(duì)直到現(xiàn)在才考量整合專業(yè)軟件與酬載,目的是為了防護(hù)無人飛行載具,并且保護(hù)其免于遭受黑客入侵或破壞。 然而,誠(chéng)如某業(yè)界人士在2016年「特種作戰(zhàn)產(chǎn)業(yè)大會(huì)」(SOFIC)向《德國(guó)軍事科技月刊》指出,與有人駕駛飛機(jī)相較,無人飛機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的根本前提,就是用來提供較不危險(xiǎn)且價(jià)格較低廉之情報(bào)、監(jiān)視、目標(biāo)獲得與偵察能力。至于提及保護(hù)機(jī)身避免受到攔截與反制黑客之技術(shù)整合可能性時(shí),業(yè)界人士指出,「酬載與成本是個(gè)問題。無人飛機(jī)系統(tǒng)系設(shè)計(jì)用來搭載情報(bào)、監(jiān)視、目標(biāo)獲得與偵察的儀器,以及酬載彈藥,而大多缺乏搭載額外自我防護(hù)套件的必要能力。根本上,無人飛機(jī)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成有人駕駛飛機(jī)的消耗品。事實(shí)證明,如同RQ-170無人偵察機(jī)情況一樣,無人飛機(jī)系統(tǒng)易受黑客攻擊而危及軍事系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)安全是在該領(lǐng)域中必須更為嚴(yán)肅看待的問題,更必須在無人飛機(jī)系統(tǒng)可發(fā)揮其作戰(zhàn)潛能前加以解決?!?/p> 抗干擾技術(shù) 「諾維特」(NoVatel)公司指出,全球定位系統(tǒng)技術(shù)澈底改變了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng),軍事部隊(duì)也持續(xù)極度依賴源自太空的信號(hào),俾進(jìn)行精準(zhǔn)定位、定時(shí)與通信。該公司發(fā)言人解釋,「地球接收的全球定位系統(tǒng)信號(hào)非常微弱,也很容易遭抵銷與干擾。事實(shí)上,這些信號(hào)經(jīng)常被熱噪音遮蔽,且僅能使用『調(diào)諧信號(hào)分析儀』(tuned signal analyser,亦即全球定位系統(tǒng)接收器)觀察到。一部簡(jiǎn)單低功率干擾器可經(jīng)由全球信息網(wǎng)輕易獲得,其能蓋過范圍廣泛的全球定位系統(tǒng)信號(hào),阻絕定位功能與定時(shí)。」直到最近,諾維特公司解釋,全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)一直受到體積、重量、功率與成本考量的限制,這意味著抗干擾系統(tǒng)僅能用于諸如戰(zhàn)略飛機(jī)及主力艦等昂貴的資產(chǎn)上。該公司的全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)是運(yùn)用小巧實(shí)惠的「波形因素」(form factors),設(shè)計(jì)成供無人飛行載具使用,其中還包含靜聲成形系統(tǒng)。諾維特公司在說明該系統(tǒng)如何在40分貝干擾下運(yùn)作時(shí)指出,「靜聲成形系統(tǒng)可以在保留天線全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星視圖的同時(shí),忽略干擾器及確保計(jì)算精確位置所需之衛(wèi)星信號(hào)仍然可用。全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的產(chǎn)品較其他產(chǎn)品成本低廉許多,可提供抗干擾性能,而且能以現(xiàn)有系統(tǒng)提供快速部署。當(dāng)然,性能取決于狀況,但這仍有效意味著與無防護(hù)設(shè)施相較下,吾人可在靠近干擾器時(shí)進(jìn)行更安全一百倍的作業(yè)。整體系統(tǒng)性能等同于全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的干擾抑制功能,再加上裝設(shè)接收器本身所提供干擾抑制功能之總和?!?/p> 2016年5月30日,諾維特公司透露,其已將全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)整合至「西貝爾」(Schiebel)公司的S-100「坎姆考伯特垂直起降無人飛行載具」(CAMPCOPTERVTOL UAV)上,而且該載具早已配備諾維特公司高精準(zhǔn)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的定位技術(shù)。該消息系遵循奧地利諾維特公司達(dá)成「單位決議」(UOR)后,對(duì)外發(fā)布的2015年全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)評(píng)估方案。 諾維特公司供應(yīng)西貝爾公司未公開數(shù)量的天線,并且在適切的時(shí)限內(nèi)快速送抵客戶手中。諾維特公司的解決方案,就是與「奇內(nèi)提克」(Qinetiq)公司共同研發(fā),最終產(chǎn)品將使無人飛機(jī)系統(tǒng)接收器,在執(zhí)行任務(wù)期間遭受干擾攻擊時(shí),發(fā)現(xiàn)且持續(xù)修復(fù)全球定位系統(tǒng)信號(hào),而不致蒙受任何干擾損失。該系統(tǒng)被描述為全球「第一個(gè)獨(dú)立運(yùn)作、單一機(jī)殼全球定位系統(tǒng)的抗干擾系統(tǒng)」,諾維特公司發(fā)言人解釋:「全球定位系統(tǒng)的刻意干擾與意外干擾,可以完全阻絕廣域的定位功能與定時(shí)。全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)內(nèi)含有七元件組控制接收模式的天線,其可使干擾器失效,并且確保在遂行作戰(zhàn)、訓(xùn)練或其他乘車任務(wù)期間,保持全球定位系統(tǒng)的定位能力。身為外部安裝的單機(jī)殼體,載具內(nèi)部不須額外的電子設(shè)備;僅需要電源與射頻電纜連接至傳統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)接收器。其設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性使得安裝更加快速、最少現(xiàn)役車輛受到影響,以及訓(xùn)練便利,而天線更容易整合至新載臺(tái),或是改裝至現(xiàn)有載臺(tái)或車隊(duì)上,并且與標(biāo)準(zhǔn)軍民用全球定位系統(tǒng)一起使用?!?/p> 諾維特公司「軍事暨國(guó)防集團(tuán)」(Militaryand Defence Group )業(yè)務(wù)經(jīng)理索爾( P eter Soar)對(duì)《德國(guó)軍事科技月刊》表示:「全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的抗干擾天線具備優(yōu)異性能,使西貝爾公司很快即決定提供全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)天線,作為其坎姆考伯特S-100垂直起降無人飛行載具的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)。吾人并非總是擁有時(shí)間上的主動(dòng)權(quán)。但能有機(jī)會(huì)展現(xiàn)因應(yīng)緊急狀況的需求,并且在真實(shí)狀況下展示天線的能力,將可擄獲買家的心,并且贏得一樁好買賣?!?015年7月,加拿大陸軍也開始在無人載具上測(cè)試諾維特公司的「全球定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)─電子天線」(GAJT-AntennaElectronics),已于2016年3月完成該項(xiàng)測(cè)試。業(yè)界要員表示,該計(jì)劃旨在證實(shí)該技術(shù)具有六或七級(jí)的「技術(shù)成熟等級(jí)」(Technology Readiness Level,TRL)?!溉蚨ㄎ幌到y(tǒng)抗干擾技術(shù)─電子天線」支持整合在一架未公開的無人飛機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)試,如同加拿大部隊(duì)向《德國(guó)軍事科技月刊》所說明的一般,這代表了較小尺寸載具的快速部署方案。這早期出現(xiàn)在整合于中高度長(zhǎng)續(xù)航型、小型及微型無人飛行載具上的反制措施,尤其是受到體積、重量、功率與成本的限制。然而,假使作戰(zhàn)環(huán)境持續(xù)保持現(xiàn)況,尤其是包括俄羅斯等對(duì)手持續(xù)展示成熟的電戰(zhàn)能力時(shí),該系統(tǒng)將很快成為其尋求精進(jìn)無人機(jī)武裝部隊(duì)的必備要件。 資料來源: |
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