全球聚焦反无人机之战：挑战与创新并行

2024年9月23日，西点现代战争研究所发文称，在乌克兰、俄罗斯、苏丹、缅甸和红海，各国军队都在争相获得反无人机系统。据市场分析估计，到2030年，全球反无人机市场规模可能达到105.6亿美元。

无人机战争：创新循环中的挑战与变革

无人机战争最好被理解为一个呼吁与响应的创新循环，双方都会对对方的创新做出响应。无人机进攻或防御占主导地位将取决于技术的进步、对手采用这些技术的程度，以及支持理论、组织、培训、领导、人员和设施。在2020年的纳戈尔诺-卡拉巴赫战争中，无人机为阿塞拜疆带来了显著的军事优势，因为亚美尼亚的防御能力有限。与此同时，美国驻中东部队不断受到来自各种恐怖分子和叛乱组织的低成本无人机的轰炸。攻击者也在改进他们的无人机——伊朗新型喷气式沙赫德-238，例如，无人机的速度有所提高，但成本较高，而且速度越来越快。随着无人机越来越多地用于陆地、海上和水下，这种加速的创新周期也可能在不同领域以不同的方式体现。

多样无人机反制手段与挑战并存

击败无人机的方法比以往任何时候都多——从射频和导航系统干扰到地对空导弹、防空炮和普通的老式霰弹枪。RUSI估计，2023年乌克兰每月损失一万架无人机，而俄罗斯在无人机方面的支出可能与此相当。对于所有击落无人机的方法，没有一种是完美的。无人机对抗措施有局限性和弱点，无人机制造商可以利用这些弱点。尽管无人机的生存能力将决定其在冲突中的效用，但评论员很少关注这个话题。

在整个冲突期间，乌克兰和俄罗斯一直使用传统防空系统来对抗无人机。这些系统的优势在于，它们已经被大多数军队部署和理解。即使是被认为过时的防空系统也在反无人机的角色中找到了第二次生命，比如Gepard高射炮，它于1980年停产。不足之处在于，众多传统防空系统在应对小型无人机时，尤其是在远距离情况下，显得不够经济实惠。中程和远程防空系统，如爱国者、NASAMS或S-400，其操作和补给成本比除最昂贵的无人机之外的所有无人机都要高出一个数量级。较新的动能系统，如L3 VAMPIRE价格较低但射程较短，这意味着军队必须采购和使用许多此类武器才能覆盖与更先进平台相同的区域。攻击者可以将这些弱点转化为优势。俄罗斯使用大规模无人机袭击不断轰炸乌克兰的基础设施，迫使乌克兰防御者在低价值无人机上花费昂贵的弹药，并将防空系统远离前线以保护后方。

当然，双方都在寻求更实惠、更可持续的选择，比如定向能。无人机通常通过无线方式与操作员连接，并与全球导航卫星系统连接。干扰或诱骗会阻碍无人机的任务。这些系统的优势在于成本低廉，只需要提供干扰电磁波所需的电力。在俄罗斯入侵乌克兰引发的战争中，双方都在他们能用到的一切东西上安装干扰器，包括俄罗斯臭名昭著的“乌龟坦克”。

防御侧重于干扰，而进攻侧重于技术以及对抗干扰的技巧和战术。乌克兰和俄罗斯都已经并正在努力融入人工智能、自主性和电子防御。无人机控制系统上的跳频等基本对抗措施已变得司空见惯。乌克兰战争双方都开始采用终端制导系统，其中无人机飞行员识别目标，无人机将其看到的图像或视频与操作员选择的目标进行匹配，以确保即使失去连接，无人机也能瞄准目标。乌克兰和俄罗斯越来越多地还将重点关注导航系统，以适应卫星导航信号的暂时丢失，例如惯性导航装置和地形测绘。

当然，没有必要等到无人机在空中时才对其进行反击。军队也在进行进攻性防空作战。大量无人机被储存或放置在机场上，通常需要大量操作员和支持人员。打击地面上的无人机或其操作员可以减轻反无人机行动的压力，因为威胁在出现之前就被消灭了。4月，乌克兰使用一架改装成无人机的轻型飞机袭击了俄罗斯正在制造沙赫德-136变体以用于对付乌克兰城市的设施。1月，美国袭击了28个地点也门的胡塞叛军导弹和无人机计划的基地包括弹药库、发射系统和生产设施。随着军队越来越依赖无人机稳定地运往前线，打击地面上的无人机或生产无人机的工厂将成为反无人机行动的关键部分。当然，如果这些设施位于人口中心或其他关键资产附近，这可能会带来意想不到的升级风险。

无人机战争新趋势：定向能武器与自主性的挑战与机遇

无人机战争中创新与反创新之间的反复较量有望以新的方式发展。目前，重点关注两项技术发展：定向能武器和自主性。两者都无法免受反创新的影响。高能武器等新型无人机防御系统将激励人们制定新措施，以尽量减少其影响或瞄准这些系统。自主性还将迫使防御者考虑使用哪些系统以及如何利用自主系统来达到自己的目的。我们将依次讨论每一项。

美国国防部对高能激光和高功率微波等定向能武器非常感兴趣，因为它们是无人机防御的未来。4月，美国陆军宣布已向国外派遣了两套此类激光系统，以保护美国军队。激光和微波有望以极低的单次射击成本击落无人机，并通过不以动能拦截无人机来降低附带损害的风险。微波的另一个优势是作用范围大，可以同时击落多架无人机，随着无人机袭击规模的扩大和行动者部署无人机群，这将非常有用。

然而，定向能并非万能药。激光和微波各有优缺点，为适应性战术、技术和程序创造了机会。这两种系统的一个显著弱点是有效射程通常较短。虽然较短的射程可能适合战略目标的点防御，但其价值可能对区域防御有限。此外，激光通常需要几秒钟才能对目标造成伤害，而空气中的颗粒物（如雨水或烟雾）会破坏这一过程。例如，美国军队在测试安装在Stryker上的激光时发现该系统在恶劣条件下难以在移动车辆上运行。为了利用这些弱点，攻击者可能会在雨天或雾天部署无人机，依靠无人机更高的环境耐受力。虽然恶劣天气也可能抑制无人机上的视觉导航和瞄准系统，但对于已知位置的静态目标来说，这可能无关紧要。海军研究办公室有几项旨在对抗定向能武器的研究，包括材料硬化。同样，未来的反辐射导弹可能会有能够瞄准定向能系统的导引头。这可能是一个巨大的挑战。

虽然激光和微波的单次发射成本较低，但它们的单系统成本往往很高：Epirus从美国陆军获得了一份价值6610万美元的合同，交付四台“列奥尼达”原型机，每台约1650万美元。如果对手能够以可承受的价格瞄准并摧毁这些系统，低成本优势可能会变成高成本风险。此外，定向能通常需要大量电力，而这些电力可能会中断或耗尽。攻击者可能会使用胶合板和泡沫塑料等廉价诱饵来消耗系统存储的电力，然后再发动更大规模的攻击。

另一方面，自主性也带来了一系列挑战和机遇。美国国防部正在大力投资建造自主无人机，据报道，乌克兰正在研究机器视觉和地形测绘解决方案，以击败俄罗斯大量的干扰器。随着自主无人机变得越来越普遍和可靠，干扰等反无人机方法可能不再那么有用。自主性还为黑客或其他行为者操纵无人机以达到邪恶目的开辟了新途径。

随着军方采用能够自主通信的真正无人机群，干扰风险将会增加。创建真正的无人机群所需的通信和协作也可能为防御者创造机会，以某种方式诱骗整个群体，使错误传播到每个无人机。更多的自主无人机意味着更多的潜在失败机会，因为防御者学会了寻找和利用最薄弱的环节。

对于防御者来说，自主性可能会带来两难境地，即是否愿意转向动能解决方案，尤其是在国土防御和安全方面。执法和国土安全官员通常依赖各种干扰系统，包括效果存疑的手持干扰器。但是，如果无人机依赖自主导航、指挥和控制系统，那么防御者可能会被迫使用物理效应器来击落或捕获它们。从捕网到地对空导弹，尽管物理效应器的风险各不相同，但对旁观者的潜在风险预计会增加。如果一位主要的政治领袖正在发表演讲，一架潜在的敌对无人机出现，特勤局会在人群上空将其击落吗？当然，细微差别在于，即使是自主无人机，其抗干扰能力也可能有所不同，因为某些现代无人机具有自动、难以中断的返航功能，如果无人机与控制器失去连接。但旧款、未来款和自制款可能没有同样的限制。

适应无人机战争演变：美国决策者的挑战与应对

决策者需要适应无人机进攻和防御之间的反复演变。在某些情况下，无人机进攻可能在制定对策时占有优势，而在其他情况下，有效的对策可能会削弱无人机的影响。这种平衡在不同的地方会有所不同，因为参与者对各种无人机和反无人机技术和支持能力的获取自然会有所不同。执法部门如何保护机场和体育赛事免受无人机攻击，与军方如何保护海外基地将有所不同。

为了应对并领先无人机和反无人机创新周期，美国政策制定者应该考虑三项广泛建议：

首先，了解对手。情报和国防官员认真研究对手的无人机，但他们也应该同样关注美国击落无人机的能力，以及等式两边的发展速度。还应密切关注非国家行为者，因为叛乱分子、恐怖分子和有组织犯罪集团也在寻求减少无人机对其行动的影响。简单的干扰器通常不难用现成的组件制造，在某些地区可以买到。研究对手如何进行反无人机行动应该可以为美国无人机的发展提供参考。这意味着投资和扩展无人机利用和取证等支持能力快速有效地从被击落的敌方无人机上收集相关信息。情报官员需要与采购官员密切合作，为行业制定适当的要求。同时，平衡生存能力与成本是关键：加强无人机的激光防御能力对于主要采用动能防御的对手来说可能没有什么价值。

第二，加快美国开发和部署反制措施的速度。乌克兰军方声称创新周期为三个月为与俄罗斯的战争带来战场上的改进。这表明无人机制造商需要不断开发解决方案并修改无人机以保持其生存能力。美国的开发和采购系统并未针对如此快速的发展速度进行优化。美国正处于一个极其缓慢的转变过程中，这种缓慢的转变已经让美国损失了价值数百万美元的无人机。例如，据报道，美国在也门胡塞控制的领土上损失了多架无人机。这个问题促使官员们研究了一些模块化解决方案，比如MQ-9的自我防御吊舱并非每架无人机都需要全套昂贵的对抗措施，尤其是那些设计为可消耗型无人机，但无人机需要比对手的对抗措施更快地进化，才能持续完成任务。

当美国及其盟友思考未来与俄罗斯和伊朗等国家的对抗需要什么时，重点应放在投资研发能够快速识别和瞄准无人机对抗措施的武器上，例如干扰弹引导器和在微波频谱上运行的反辐射导弹。此外，国防部和各军种应积极研究和试验战术、技术和程序。白沙导弹靶场、红沙综合实验中心、阿联酋X靶场和其他试验场已在测试和评估反无人机系统。如果尚未这样做，试验场应纳入并扩大对反无人机系统的威胁，以及美国军队可能如何试图击败当前和未来的敌方无人机防御。这些结果应为虚拟建模和模拟提供信息，以了解探测或击败无人机的概率的变化如何影响更大的战术和作战环境。

第三，了解反对抗措施的权衡。开发、制造和部署反对抗措施可能成本高昂，并会增加单位成本。加强无人机对抗每一种反制措施的能力很快就会导致无休止地试图跟上每一种新型无人机防御。无人机的主要优点是重量轻，因此整合昂贵的反对抗措施可能会降低其对全球军队的核心价值。此外，反对抗措施可能会消耗电力、有效载荷、计算和其他有限的资源。因此，国防部需要在做出收购决策、组织战争演习以及部署和使用无人机时仔细考虑和权衡这些利弊。此外，国防部应支持模块化设计，并考虑适当的无人机机队组成，以考虑无人机防御的区域和对手差异。由于不同的对手部署不同类型的防空系统，采购官员应寻找并激励模块化解决方案，这些解决方案可以为不同类型的任务添加或删除。有效的解决方案可能具有技术创新性，系统复杂性相对较低，因此国防部可能会受益于在小企业创新研究和小企业技术转让计划中围绕感兴趣的特定对策开放资金额度。同样，由于美国的盟友和合作伙伴可能在面对类似对手时面临同样的问题，因此可能存在国际发展工作的机会，尤其是与已经拥有美国制造的无人机的国家。

无人机创新——就像所有军事创新一样——过去是、现在是、将来也将是进攻和防御创新之间的不断迭代。美国无人机和对手反制措施之间的平衡将影响未来冲突的走向，美国决策者必须确保美国无人机能够在非许可环境下完成任务。美国必须打破无人机防御，并确保它一直处于被打破的状态。