当前位置: 首页 » 行业资讯 » 行业资讯»俄乌冲突中FPV攻击无人机攻防运用初探

俄乌冲突中FPV攻击无人机攻防运用初探

  46.1K
     [点击复制]
放大字体  缩小字体 发布日期:2024-08-01   浏览次数:668
核心提示:摘要:俄乌冲突爆发以来,FPV无人机大量投入战场,迅速成为战场上的关键力量,衍生出了一种由FPV无人机作为载体的新型作战无人机
摘要:俄乌冲突爆发以来,FPV无人机大量投入战场,迅速成为战场上的关键力量,衍生出了一种由FPV无人机作为载体的新型作战无人机--FPV攻击无人机,极大地改变了俄乌冲突的作战方式。本文系统梳理了FPV攻击无人机的使命、性能特点、作战使用、攻防特点;归纳了FPV攻击无人机装备、防御FPV攻击无人机打击装备等最新进展,总结了FPV攻击无人机在俄乌战场上的作战优势特点和未来发展趋势。



关键词:FPV攻击无人机;无人作战攻防;指挥体系;作战分组;作战使用



纳卡冲突中,无人机被广泛用于侦察和攻击。双方使用无人机获取敌方阵地情报,并进行远程打击。2022年2月24日,俄罗斯总统普京宣布授权俄军开展对乌克兰的“特别军事行动”,俄乌冲突正式拉开帷幕。至此已经持续了两年。不同于以往的战争,这次冲突中引入了一种新的元素,即无人机技术的广泛运用,作战双方都开始使用FPV无人机,这是一种轻型、可控且具有出色杀伤力的新型作战无人机。



FPV无人机可以为操作人员提供沉浸式的一线作战体验,同时又能保持足够的机动性和杀伤力,充分发挥了低价高效、灵活机动的优势。进一步扩展在现代战场的重要性,因此有必要深入研究其攻防运用情况,以更好地理解现代战争形态。



一、FPV攻击无人机及其分类



FPV攻击无人机是一种利用FPV平台,搭载合适弹药,由专业训练的操控人员进行操纵,突防至敌方阵地并实施打击的一种自杀式无人机。具备高度机动性、精确打击能力和高效突防特点,依托情报支援体系,能准确接收并执行目标指示,实现精确高效打击任务。该无人机由五大模块组成,每种模块又包含几个小的单元。这种无人机对操控人员要求极高,需经过严格训练,以确保其达到执行任务的标准。



图片
FPV攻击无人机组成



作为一种自杀式无人机,FPV攻击无人机具有一系列独特的性能特点,这些特点源自其独特的机体结构和作战用途需求。FPV攻击无人机通常采用轻巧的碳纤维机架,安装高转速电机和大功率螺旋桨,使其具备出色的机动灵活性,可以在复杂环境中迅速机动[2]。同时,其尺寸小巧,雷达反射面积小,这使FPV攻击无人机具有极强的隐蔽性和生存能力。这类无人机还通常安装高清第一人称视角摄像头,操作员可以获取高清影像,并通过遥控器或VR设备全程参与其执行任务,实现直观、沉浸式的操作体验。综上特性使FPV攻击无人机不仅适用于传统侦察任务,还可用于执行各种高风险任务,如进入建筑物进行内部侦查,或对抗和攻击敌方无人机等。



如果对FPV攻击无人机进行分类,我们首先可以确定分类的依据,即攻击目标和引爆类型。



1.根据攻击目标分类



(1)固定目标:FPV攻击无人机可以用于攻击固定目标,如建筑物、桥梁、停止的车辆等。这些目标通常具有固定的位置和容易识别的特征,因此可以使用FPV攻击无人机进行精确打击。



(2)移动目标:FPV攻击无人机可以用于攻击移动目标,如人员、行驶中的车辆、船只等。这些目标通常具有较快的移动速度和容易识别的特征,因此使用FPV攻击无人机可以进行精确打击。



(3)隐蔽目标:FPV攻击无人机可以用于攻击隐蔽目标,如地下设施、隐蔽的军事设施等。这些目标通常具有隐蔽的位置和难以识别的特征,因此需要使用更熟练的FPV攻击无人机操作员和武器系统来发现和打击。



2.根据引爆类型分类



(1)接触引爆:FPV攻击无人机可以携带接触引爆武器,如破甲弹、反步兵地雷等。当无人机接触到目标时,武器会立即引爆,从而对目标造成伤害。



(2)遥控引爆:FPV攻击无人机可以由操作员远程遥控引爆。



(3)定时引爆:FPV攻击无人机可以携带定时装置,以便在特定时间对目标进行引爆。这种类型的引爆通常用于攻击具有时间限制的目标,如爆炸物等。



二、FPV攻击无人机性能特点



1.机动性



FPV攻击无人机所采用的第一视角控制方式,为操作员提供了前所未有的飞行体验。相比于监视无人机和目标,具备高机动性能的FPV攻击无人机能够快速变换位置,灵活实施打击。



2.精确性



在遥控技术的支持下,FPV攻击无人机实现了高度的目标精确性。这种技术,也被称为人在回路技术,通过遥控装置将操作员的指令传输给无人机,实现对其精确控制。



(1)操作员与助手的协同工作



FPV攻击无人机的操作员通过遥控器和VR眼镜对无人机进行操控,并确定需要摧毁的目标。这种第一人称视角使操作员能更专注于目标,而较难监测周围环境,但助手通过侦察小队传来的实时图像密切关注无人机的飞行状态与航线,同时使用地图数据进行无人机航线的校正。若FPV攻击无人机操作员出现方向迷失的情况,助手能实时提供正确的坐标提示,确保无人机精确到达目标区域。



(2)精细调整与多次飞行实践



为确保打击目标的准确性,FPV攻击无人机在实施打击之前往往需要进行多次飞行和精细调整。操作员通过遥控装置对无人机的飞行速度、高度和方向等进行精确调控,以实现对目标的精准打击。



3.灵活性



FPV攻击无人机在执行任务时展现了卓越的灵活性,尤其在目标选择与攻击方面。这种灵活性主要源自其高效的操控方式与先进的决策机制。



(1)操作员的直接控制与分工合作



在执行任务时,操作员可随时控制FPV攻击无人机的飞行轨迹和姿态。同时,助手通过监视器监控无人机的飞行状态与航线,并利用地图数据进行必要的路线校正。



(2)四轴飞行器的优势与速度机动性



FPV无人机通常采用四轴飞行器设计,这种设计赋予了无人机出色的机动性和速度。其最大速度可达到100公里/小时,这使得无人机能够在短时间内快速调整姿态和速度,适应不同的环境和目标类型。



4.经济性



(1)成本效益分析



首先,从成本角度来看,组装一架FPV攻击无人机的总成本通常在400至500美元之间。相较于弹簧刀和柳叶刀等自杀式无人机高达6000和35000美元的价格,FPV攻击无人机的成本优势显著。



(2)费效比评估



除了成本优势外,FPV攻击无人机在费效比方面也表现优秀。其高效的任务执行能力和精确的打击效果使得其在战场上的贡献远超其低廉的成本。



(3)可持续性作战的考量



在冲突环境中,弹药的消耗是不可避免的。然而,通过采用FPV攻击无人机,双方能够在保持作战能力的同时降低对昂贵弹药的依赖。这种经济性使得双方能够更好地应对持续的冲突,确保作战行动的可持续性。



5.易干扰



(1)信号传输频段的保密性



信号传输频段的保密性一直是研究的重点。很多FPV攻击无人机由商用无人机改装而来或直接采用货架产品进行组装,其频段是公开的,一旦这一频段被敌方识别,无人机可能面临严重的干扰威胁。



(2)通信距离与稳定性的挑战



通信距离与稳定性是衡量无人机性能的关键指标。FPV无人机的通信距离通常仅6-10km,通信距离的限制为其实际应用带来了挑战。



(3)环境因素对通信的影响



环境因素对无人机的通信具有显著影响。建筑物、树木、山丘等障碍物可能成为影响无人机通信的天然屏障。在这种情况下,敌方可以利用这些障碍物来设置干扰设备,从而影响无人机的正常工作。



6. 航程短



FPV攻击无人机的航程相对较短,这一现象背后涉及多方面的技术瓶颈和设计考量:



(1)能源储存与转化技术:当前电池的能量密度和转化效率无法满足长时间、高强度的飞行需求。这成为限制无人机航程的关键因素。



(2)任务特性:与传统的侦察或巡逻无人机不同,FPV攻击无人机的设计更侧重于近距攻击能力,而非远程行动。因此,其航程并不是首要的设计考虑因素。



(3)结构设计:为了满足高速飞行和精确打击的需求,FPV攻击无人机的结构必须轻巧且坚固。这往往导致其在续航能力和载荷承载方面存在局限性。



三、FPV攻击无人机作战使用



在俄乌冲突中,FPV攻击无人机发挥了重要的作用,成为双方重点运用的战术装备。这主要体现在以下几个方面:一是侦察引导。某一方使用FPV民机改装的侦察无人机对前线进行侦查,获取敌方目标位置数据。这类无人机机动灵活,可深入敌后侦察,是某一方获取目标信息的重要来源。二是精确打击。某一方使用FPV攻击无人机,携带少量高爆弹头对敌方设施实施精确打击。此类无人机突防能力强,可贴地快速进入敌方阵地袭击有生力量。三是无人机对抗。某一方使用FPV攻击无人机专门用于搜索和截击敌方侦察无人机。这类FPV攻击无人机可与多类型无人机组网协同,对进入禁飞区的敌方实施拦截。四是组织协同。交战双方已经组建了FPV攻击无人机部队,可以进行编队协同作战。这提高了FPV攻击无人机小队的生存率,也增强了打击火力。通过在俄乌实战中大量运用,FPV攻击无人机展现出强大的战场影响力。其作战运用方式也在不断拓展和丰富。



(一)指挥架构



以俄乌冲突某一方为例,利用星链以及成体系的软件可搭建一个简易的指挥信息系统,其指挥架构大致可以分为三个模块,分别为侦察小队、FPV攻击无人机打击分队、指挥部。侦察分队一般在距离交火线3-5公里的位置工作,到达指定区域后,士兵首先架设星链天线,再将网线连接到星链主机上,主机会放出一个无线信号,这就把侦察小队、FPV攻击无人机打击分队、指挥部连接到了同一平台上。他们通常放飞两到三个无人机,无人机距离目标一般在800米以上,无人机飞上天后,展开空中侦察工作。侦察无人机通过测控链路将侦察图像实时传输到遥控器,士兵在遥控器里设置好直播源,打击分队和指挥部进入到直播源后,都可以实时看到现场情况。多支侦察小队的多架侦察无人机的视频,汇总到指挥部,一方面指挥部可以了解现场情况,另一方面指挥部可以指挥FPV攻击无人机打击分队,他们也可利用内部通讯软件,完成上下级之间的沟通;与此同时,打击分队本身也在频道里,通过侦察视频反馈的情况,可以立刻利用FPV攻击无人机参数计算软件,计算参数,打击目标,评估战果。

图片
FPV攻击无人机指挥架构



 (二)主要作战行动



FPV攻击无人机的攻击行动需要经过精心的策划和流程化的执行,以发挥最大效果。首先,侦察小队将侦察到的情报信息通过内部通讯软件和地图标定类软件上传到互联网,上级指挥部和打击分队都会看到情报信息。在接到上级指挥部的通知后,FPV攻击无人机打击分队利用参数计算软件,计算FPV攻击无人机的攻击方位和仰角,随后飞手操控FPV攻击无人机对目标进行打击,FPV攻击无人机以最快速度俯冲目标,可利用惯性冲力使弹头达到最高穿透力,继而自爆喷射金属射流,实现对目标的摧毁。如目标未摧毁,余机再行补充打击。



(三)防御手段   



1.物理防御



无人机的物理防御,分为主动防御和被动防御,主动防御就是指使用防空武器、霰弹枪等武器主动击落FPV攻击无人机以达到防御的目的;被动防御指传统意义上安装铁丝网等物理材料抵抗FPV攻击无人机的攻击,此方式在俄乌双方中使用最多,可有效防御爆炸碎片。



(1)对装备加以针对性改装。装甲车坦克是FPV攻击无人机的重点打击对象,一架几百美元的FPV攻击无人机能够摧毁一辆数百万美元的坦克。举一个例子,自FPV攻击无人机运用以来,乌军的FPV攻击无人机大量打击俄军的主战坦克,为此俄军采取了不少防御手段。俄军在T-72、T-80和T-90系列主战坦克上,加装波纹状金属顶棚,在坦克炮塔和车体之间的薄弱之处,也加装了金属网格以强化防御,并为自行高炮配置了光电探测器,以及双联装的23毫米速射炮,能够在1分钟内发射3500发炮弹,是当之无愧的“穿越机杀手”。



(2)研发防空武器。俄军也正在研发ZAK-23E防空武器系统,该系统射速每分钟3500发,射程2.5公里,射高2公里,使用的弹药种类包括穿甲燃烧弹、ReDrone高爆弹等,且未来还将具备发射可编程弹药的能力。其目的,是保护地面部队免受来自各类空袭兵器的威胁,在射程范围内可有效拦截固定翼飞机、直升机、无人机、空对面精确制导弹药、巡航导弹等空中来袭兵器,同时,也能对地面轻装甲目标和无装甲防护目标进行攻击。



2.电子防御



(1)干扰GPS



使用反无人机系统:例如以色列埃尔比特公司开发的ReDrone是一款经典的反无人机系统,它专注于干扰全球导航卫星系统(GPS)信号。ReDrone 包括多个子系统,通过阻断无线电通信频道、全球导航卫星系统信号和 GPS 定位数据,使无人机偏离轨道,防止其实施攻击。



(2)干扰遥控



使用电子防御系统:就俄罗斯而言,俄罗斯开发的Triton电子防御系统下的“蝾螈”干扰装置专门用于用以干扰“穿越机”的控制和数据传输信号,从而使其失去控制或无法正常工作。“蝾螈”干扰装置通过发射强烈的电磁信号来干扰敌方无人机的通信链路,这些信号可以覆盖一定范围内的空域,对所有在该区域内飞行的无人机进行干扰。



(3)综合干扰



使用无人机反制枪:无人机反制枪可同时干扰遥控和导航,它可以通过发射特定频率的电磁信号来干扰无人机的通信系统和导航系统,使其无法接收指令或传输数据,从而迫使无人机失去控制或无法继续执行任务。



综上所述,电子防御策略与系统针对FPV攻击无人机主要聚焦于干扰GPS、干扰遥控和综合干扰三个方面。这些方法通过不同的硬件和软件组合,实现了对FPV攻击无人机多维度的干扰和防御。
 
 
 
[ 行业资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]
 
展会更多+
视频更多+
点击排行
 
网站首页 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 网站留言 | RSS订阅