“反无人机新技术发展与应用”专题编者按.pdf

第 44 卷第 3 期 国 防 科 技 Vol.44,No.3 2023 年 6 月 NATIONAL DEFENSE TECHNOLOGY Jun.2023 “反无人机新技术发展与应用”专题编者按 组稿专家：刘 芳（国防科技大学国防科技战略研究智库研究员）朱启超（国防科技大学国防科技战略研究智库副主任、研究员）随着人工智能技术的发展和无人机技术的成熟应用，无人机频频出现在战场上。在 2020 年纳卡冲突中，无人机不再仅仅是作战保障装备，甚至成为阿塞拜疆打击亚美尼亚地面武装力量和地面防空系统的主战装备，取得亮眼作战效果。随着无人机越来越广泛应用于战场侦察监视、通信中继、火力指引、电子对抗、对地打击和作战评估等，反无人机技术和作战应用成为世界主要国家关注和发展的重点领域，并取得不少有影响力的研究和应用成果。国防科技编辑部于 2022 年 12 月启动“反无人机新技术发展与应用”专题征文活动，本期收录的 9 篇论文反映了近期反无人机领域的部分军事理论成果和技术研究成果，体现了当前军内外专家学者和一线部队指战员在这一极具理技融合特色的新域新质的前沿性、探索性和创新性的工作。反无人机蜂群体系组织方法针对无人机蜂群战术的重大现实威胁，从无人机蜂群侦测，以及对无人机蜂群有效载荷、无人机蜂群操作人员和无人机蜂群控制系统的攻击等4 个方面系统分析无人机蜂群的弱点。以此为基点，从预防性和被动应对性两种对策开展反无人机蜂群的流程研究，最后在反无人机蜂群体系的组织方法上提出 4 点建议。部队机动作战中无人机安全威胁与防控对策针对装甲车、坦克、后勤车队等机动作战单元反无人机的安全需求，立足当前典型的无人机防控手段，分析机动作战单元无人机防控难点。基于此，提出机动作战单元无人机防控体系的总体构想，分驻车待机阶段和机动行进阶段，围绕防区规划、防控流程和战术要领研讨防控策略，为现代战争中机动作战单元无人机防控力量建设和实践运用提供理论支撑。基于图注意力机制的无人机目标红外跟踪技术为解决城市环境下，无人机目标易受复杂背景干扰、地物遮挡及其姿态尺度变化和快速机动造成的跟踪丢失问题，提出一种基于图注意力机制的孪生网络无人机目标红外跟踪技术，提高算法应对尺度变化和复杂背景的能力；基于运动特征设计切换策略，实现局部跟踪和全局重检测间的动态选择。在 Anti-UAV 数据集上的实验表明，本文所提出的算法在红外无人机目标跟踪时取得了稳定的跟踪结果，为实现在城市环境中对小型无人机目标的持续稳定跟踪提供技术参考。反无人机视觉检测与跟踪技术进展分析是一篇技术综述文章，针对反无人机的视觉检测与跟踪技术，从无人机目标检测、无人机识别、无人机跟踪 3 个方面，详细分析国内外当前的主流技术路线、优势与不足，以及应用情况和改进策略，探讨较为突出的检测精度、跟踪遮挡、实时性、数据集收集标准、多技术融合等 5 个重难点问题及其发展趋势和可能解决路线，为相关技术研发提供参考。8 国防科技 2023 年第 3 期（总第 340 期）利用电磁频谱手段探测和干扰无人机的难点问题 系统论述电磁频谱手段在反无人机中的应用，对电磁频谱手段如何在反无人机中发挥更高效能提供了理论依据和策略参考。文章分析利用电磁频谱进行无人机探测的难点，对常用的多站测向交叉构型和时差定位体制构型分别进行理论推导和仿真分析，对各自定位误差分布进行分析和对比，认为采用时差定位体制可以取得较好的定位精度。此外，文章还探讨电磁压制干扰、卫星导航诱骗、协议破解操控等电磁反制手段的适用范围、重难点，以及需要突破的关键技术等。反无人机导航欺骗技术发展与应用 系统呈现无人机导航欺骗技术这一前沿方向从理论基础到战法运用系列研究成果。首先，对卫星导航信号模拟的基本原理、数学推导、信号生成技术进行系统梳理分析，给出位置欺骗和时间欺骗的数学推导，在此基础上基于“接收器+欺骗器”结构进行欺骗源设计与实现；其次，通过制导、导航与控制体系建立无人机导航欺骗的两大理论分析模型：状态估计与控制（SEC）模型和质点假设与规划（PHP）模型；最后，结合“侦、扰、毁”等其他反无人机手段，给出导航欺骗的技战法运用。从无人机蜂群发展趋势看反无人机蜂群策略 通过分析无人机蜂群技术发展趋势和战术应用特点、反无人机蜂群作战所面临的挑战，抓住无人机蜂群部署等关键环节，提出相关应对策略和思考建议，以构建强力有效的反制手段，主动防御达成作战目的。美国反无人机高功率微波技术研究现状及启示 聚焦高功率微波反无人机这一热点领域，对美国高功率微波技术对抗无人机的现状进行全面剖析。高功率微波武器发射的电磁脉冲通过后门（孔缝等）耦合扰乱无人机飞控系统或通过前门（微波接收通道）耦合损伤无人机测控接收机，最终根据耦合能量的大小，使无人机失控或受损。本文首先研究美国在高功率微波反无人机效应机理上的研究进展；然后对美国典型高功率微波系统的性能及其特点进行分析；最后得出美国高功率微波技术对抗无人机及其集群的发展趋势。俄罗斯反无人机装备发展现状及启示结合俄军“侦、扰、控、毁”的反无人机作战实践，将其现役反无人机装备分为探测、软杀伤、硬毁伤、伪装 4 类，具体介绍其不同类别装备的战技术性能，并列举其反无人机装备发展的经验教训。针对未来无人机尤其是无人机集群的威胁，提出发展反无人机装备的启示。除了上述刊发的 9 篇文章外，其余通过评审的稿件将会陆续后继刊发。本专题主要面向反无人机相关技术领域研究人员、军事理论研究人员和相关部队的指战员，征稿、审稿和论文修订过程历经 5 个月，10 余名相关领域专家参与约稿、审稿和指导修订工作。在此，我们感谢踊跃投稿的作者和辛勤工作的审稿专家。期望未来以国防科技为平台，能够进一步探讨反无人机领域的新概念、新技术和新样式，识别机遇挑战，探索前沿颠覆性技术，创新实践应用，为智能无人新质力量建设提供有力支撑。