【前沿动态】俄乌冲突“新杀器”:光纤无人机优劣势及其发展趋势分析

无人机反制 2025-03-06 10:18:43

2025年3月3日,据Photonics Online网站报道,2024年夏天,针对乌克兰军队向库尔斯克地区的推进,俄罗斯推出了光纤制导、抗无线电干扰的无人机。这标志着此类武器在实战中的首次已知使用。

据UNITED24 Media报道,乌克兰之所以能够在2024年夏天向库尔斯克地区推进,部分原因在于其利用了电子战手段瘫痪了俄罗斯的侦察无人机,并反制了它们的第一人称视角(FPV)无人机。“乌克兰在库尔斯克行动的成功需要充分的准备,包括识别所有活跃频段并部署足够的干扰设备,以暂时反制该地区的所有无人机。”

作为回应,俄罗斯军方正在其武器库中增加光纤无人机,这种方法与TOW系统等有线制导导弹类似,旨在解决干扰问题。这些无人机具备抗干扰和电子战的能力,相对于乌克兰的标准无人机具有一定优势。

据Euromaidan Press报道,乌克兰武装部队总司令奥列克山大·西尔斯基指出,俄罗斯增加使用光纤无人机对乌克兰的部队安全构成了重大风险,并补充说乌克兰已经开始部署类似技术。

光纤无人机优势

光纤无人机是现代战争中的一项新兴技术,它提供了独特的优势,但与其他所有新兴技术一样,也存在局限性。这些无人机通过光纤电缆与操作人员保持物理连接,在当前的俄乌冲突中尤为引人注目。

据Army Recognition报道,与依赖射频信号的传统无人机不同,光纤无人机不受电子战系统的干扰和拦截。这使得它们在射频干扰普遍的敌对环境中极为有效。此外,其有线通信确保了控制的连续性和数据传输的安全性,为操作人员提供了可靠的高质量视频流,便于实时决策。

据Business Insider网站报道,由于光纤无人机不发射射频信号,因此使用射频嗅探器或其他电子探测方法更难检测到它们,这增强了它们在侦察或攻击任务中的隐蔽性。

这些无人机在射频控制无人机无法工作的环境中,能够出色地完成精确打击和监视任务。它们能够在隧道、山谷或电子干扰严重的地区有效作业,成为现代作战场景中的多功能工具。

最后,雅虎网站指出,虽然光纤无人机技术先进,但与人工智能驱动的自主系统相比,它们仍被视为一种技术含量较低的替代方案。这使得它们对于寻求有效应对电子战手段的国家而言,具有相对的成本效益。

光纤无人机局限性

据Spotter Global报道,光纤无人机的操作范围受其携带的电缆卷轴长度的限制,通常最大距离约为10英里。这限制了它们在前线作战中的实用性,与射频控制无人机相比,灵活性明显降低。

有线设计限制了光纤无人机的急剧转弯和快速加速,使它们不如无线无人机灵活。这一局限性可能使它们更容易成为小口径射击武器或物理对抗措施(如无人机捕网)的目标。

Hack Your Mom指出,另一个局限性是有效载荷限制。携带一卷光纤电缆会显著给无人机增加重量,从而减少其用于弹药或额外设备的有效载荷容量。例如,一条携带6英里长电缆的无人机只能携带重量不超过3磅的小型弹头。

光纤电缆本身也是一个潜在的薄弱环节。它可能会被树木、建筑物或崎岖地形等障碍物损坏,如果连接中断,就会直接导致任务失败。此外,敌方可以顺着电缆直接追踪回操作员的位置,这在敌对环境中也会构成安全风险。

最后,尽管相对于人工智能系统,光纤无人机具有成本效益,但由于光纤电缆和专用部件的高昂制造成本,它们仍然价格昂贵。仅一条6英里长的电缆就可能花费数千美元。光纤电缆精细,存储和运输时尤其需要小心处理,这进一步增加了后勤工作的复杂性,除此之外,恶劣的天气条件(如大风或低温)也会为后勤工作带来挑战。

光纤无人机反制

随着俄乌冲突双方持续部署光纤无人机,显然,它们在现代作战场景中占据了一个至关重要的位置,同时也凸显出需要在哪些领域进行创新以最大限度地发挥其潜力。与传统无人机不同,光纤无人机无法通过无线电信号特征被探测到,因此需要采用其他替代的探测方法。

据Euromaidan Press报道,乌克兰科技公司Kara Dag正在研究使用声学探测和视觉探测相结合的方式,并结合先进的处理技术来识别这些无人机。截至目前,声学探测已经是一种成熟的无人机探测技术,它依靠麦克风来捕捉无人机螺旋桨和发动机发出的独特噪音。

由于需要额外的推力来携带光纤电缆,光纤无人机比标准无人机更嘈杂。然而,声学探测的主要局限性在于探测范围,因为声音会随着距离的增加而衰减,并且很容易被环境噪音淹没。为了克服这一难题,乌克兰Kara Dag公司采用了定向麦克风阵列来聚焦天空的特定部分,从而减少背景噪声的干扰并提高探测准确性。

视觉探测是另一种广泛使用的方法,但它也面临着一系列挑战。小型无人机在天空中看起来就像是一个个小点,很难与鸟类或飞机区分开来。此外,光纤无人机通常飞行在较低的高度,这限制了视线探测的范围。然而,它们的光纤电缆会反射红外线,这可以通过红外激光和相机系统来探测反射光。无人机发动机的热信号也可以作为识别标志。

无论是声学探测还是视觉探测方法,都必须过滤掉大量的影响因素才能准确识别无人机。机器学习和人工智能的进步可以通过改进信号处理来增强这些技术。此外,将这两种探测方法结合起来也可以提高整体有效性,增加成功识别的可能性。

另一种潜在的应对措施是激光定向能武器。英国武装部队此前已经测试了DragonFire激光武器系统,该武器能以光速打击空中目标。虽然DragonFire的射程仍处于保密状态,但作为一种视距武器,它的确可以有效打击任何可见的无人机。尽管前景看好,但激光技术目前仍在开发中,不太可能立即提供战场解决方案。

无人机战争已经演变成一种各种无人机扮演不同角色的格局。有些无人机专门用于侦察,而其他无人机则设计用于精确打击。理想情况下,军事单位应该拥有多种类型的无人机以适应不同的作战场景。然而,战场条件往往远非理想,这使得对抗光纤无人机成为一项紧迫的优先任务。

目前,乌克兰和俄罗斯都没有有效对抗光纤无人机的手段。各种物理反制方法,如炮塔、捕网发射器和猎枪,正在与基于激光的方法一起被探索。竞赛仍在继续,优先开发出实用解决方案的一方势必将在战场上获得战术优势。

光纤无人机在现代冲突中的角色

光纤无人机在电子战战术主导的环境中已被证明具有不可估量的价值。在俄乌战争中,光纤无人机已被部署用于精确打击和情报收集,而传统射频控制的无人机在这些条件下已然失效。然而,光纤无人机的局限性——尤其是范围和有效载荷方面的限制——还在促使人们不断进行旨在提高其性能的创新。

一些专家认为,这些无人机只是更先进技术广泛可用之前的临时解决方案,而另一些人则认为,它们独特的能力将确保其在战场上持续发挥重要作用。轻质材料和更耐用电缆的创新可能有助于解决当前的一些缺点。

光纤无人机通过克服与射频控制系统相关的脆弱性,在无人机战争技术方面取得了重大进展。它们在电子战频繁的环境(如乌克兰)中表现出强大的抗干扰能力和增强的隐身能力,使其成为强大的工具。然而,它们的范围限制、机动性降低和后勤挑战突显出进一步完善的必要性。

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