UAV-verdedigingstechnologiesysteem: kernmiddelen en selectielogica

Huidige drone-defensietechnologie heeft een multidimensionaal en multi-level systeem gevormd, dat voornamelijk vier kernrichtingen omvat: detectie en opsporing, fysieke interceptie, elektronische interferentie en navigatiebedrog. Verschillende technologieën moeten flexibel worden gecombineerd op basis van scenariovereisten om efficiënte bescherming te bereiken.

1. Detectie: De "Clairvoyance" van UAV-verdediging

De premisse van effectieve verdediging is de nauwkeurige detectie van doelen. Detectietechnologie realiseert de vroege identificatie, positionering en tracking van UAV's door middel van multidimensionale sensormiddelen, wat belangrijke ondersteuning biedt voor daaropvolgende interceptieoperaties. Het omvat voornamelijk de volgende drie soorten technologieën:

1.1 Radar Detectiesysteem

Traditionele radars hebben "blinde vlekken" bij het detecteren van kleine en langzame UAV's. Door de radargevoeligheid en signaalresolutie te verbeteren en de gegevensverwerking te optimaliseren met kunstmatige intelligentie-algoritmen, kan de herkenningsefficiëntie van kleine UAV's aanzienlijk worden verbeterd. Dit systeem is met name geschikt voor detectie over lange afstanden in open gebieden.

1.2 Radio Signaal Detectietechnologie

De radio communicatie tussen UAV's en controllers is een belangrijk detectiedoel. Momenteel omvatten de mainstream technologieën TDOA (Time Difference of Arrival) grid detectie (positionering via tijdsverschillen tussen meerdere basisstations) en AOA (Angle of Arrival) detectie (positionering via de hoek van signaalaankomst). Deze technologieën kunnen snel de positie en communicatiefrequentieband van UAV's vergrendelen, waardoor ze geschikt zijn voor nauwkeurige detectie in complexe stedelijke omgevingen.

1.3 Optisch en Infrarood Volgsysteem

Vertrouwend op high-definition camera's en infraroodsensoren, kan dit systeem visuele identificatie en dynamische tracking van UAV's uitvoeren in scenario's met goed zicht. In combinatie met automatische tracking algoritmen kan het de vluchtbaan van UAV's in real-time vastleggen. Het voordeel van deze technologie ligt in de hoge herkenningsnauwkeurigheid, die kan helpen bij het bevestigen van het UAV-model en de meegevoerde lading. Het wordt echter sterk beïnvloed door weersomstandigheden (zoals mist en regen) en lichtomstandigheden.

2. Fysieke Interceptie: De "Harde Middelen" voor Directe Vernietiging of Vangst

Fysieke interceptie is een verdedigingsmethode die de vernietiging, vangst of gedwongen landing van UAV's bewerkstelligt door direct op het UAV-lichaam in te werken. Verschillende technische oplossingen kunnen worden geselecteerd op basis van de grootte en vluchteigenschappen van de doel-UAV, elk met zijn eigen voor- en nadelen:

2.1 Traditionele Luchtverdedigingswapens (Luchtverdedigingsraketten, Zelfrijdende Artillerie)

Voor grote, waardevolle of militaire UAV's zijn luchtverdedigingsraketten en zelfrijdende artillerie nog steeds effectieve "harde vernietigings" middelen. Ze kunnen de UAV-structuur direct beschadigen en bedreigingen volledig elimineren. Dergelijke wapens hebben echter extreem hoge kosten en strenge eisen aan de operationele omgeving, waardoor ze meer geschikt zijn voor het bestrijden van grootschalige en hoog-risico UAV-zwermen.

2.2 Hoogenergetische Laserwapens

Als een van de kernrichtingen van toekomstige UAV-verdediging zijn hoogenergetische laserwapens de "nemesis" geworden van kleine en middelgrote UAV's vanwege hun voordelen van "precisie, snelheid en lage kosten per aanval". Door hoogenergetische laserstralen te focussen om het UAV-lichaam of elektronische componenten te verbranden, kunnen ze binnen enkele seconden interceptie voltooien, en de kosten per schot zijn veel lager dan die van raketten. Desalniettemin worden huidige laserwapens beperkt door vermogen, gemakkelijk beïnvloed door ernstig weer (zoals smog en zandstormen), en zijn de totale kosten van de apparatuur nog steeds relatief hoog.

2.3 Magnetronwapens

Magnetronwapens zenden hoogenergetische magnetronstralen uit om de elektronische apparatuur (zoals chips en sensoren) van UAV's onmiddellijk te verstoren of te verbranden, waardoor ze uit de controle crashen of hun functionaliteit verliezen. Het belangrijkste voordeel van deze technologie is de "gebiedsschade"-capaciteit - een enkel stuk apparatuur kan een groot gebied bestrijken en kan "zwermen" bestrijden die uit meerdere UAV's bestaan tegelijkertijd. Het is met name geschikt voor zwermverdediging in belangrijke gebieden zoals luchthavens en kerncentrales.

2.4 Vangnet Interceptie

Voor kleine consumenten-UAV's die op lage hoogtes en lage snelheden vliegen, zijn vangnetten de meest kosteneffectieve en flexibele manier van werken. Door middel van grondlanceerders (zoals schoudergemonteerde netgeweren) of luchtplatforms (zoals UAV-gemonteerde vangnetten), gooien ze snel een netstructuur om de UAV te bedekken, waardoor de propellers of het lichaam worden vastgehouden om niet-destructieve vangst te bereiken. Deze technologie heeft echter duidelijke beperkingen: de effectieve interceptieafstand is extreem kort (meestal slechts tientallen meters), en het stelt hoge eisen aan de richtnauwkeurigheid van operators.

3. Elektronische Jamming Technologie: De "Zachte Dood" om Communicatie Af te Snijden

Elektronische jamming verstoort de communicatieverbinding tussen de UAV en de controller, waardoor de UAV de controle verliest, zweeft of het "terug naar huis"-programma activeert. Het is momenteel de meest volwassen en kosteneffectieve technologie voor het omgaan met kleine en middelgrote UAV's, waarbij de kernmethode signaaljamming is.

Het principe is dat jamming-apparatuur "ruissignalen" uitzendt die sterker zijn dan de UAV-communicatiesignalen om de controlefrequentiebanden van de UAV te bedekken (zoals 2,4 GHz en 5,8 GHz civiele frequentiebanden) en de ontvangst van commando's te blokkeren. Deze technologie is eenvoudig te bedienen, met draagbare apparatuur (zoals handheld jamming guns en voertuiggebonden jamsystemen), lage kosten per gebruik, en kan snel reageren op laagvliegende kleine UAV-bedreigingen.

4. Navigatiebedrog: De "Camouflagetechniek" om Navigatieroutes te Misleiden

Navigatiebedrog interfereert met het positioneringssysteem van de UAV door navigatiesignalen te vervalsen, waardoor deze afwijkt van de geplande route. De kerntechnologie is GPS-signaalspoofing.

UAV's vertrouwen voornamelijk op GPS (of Beidou, GLONASS) voor positionering en navigatie. Spoofing-apparatuur kan vervalste GPS-signalen uitzenden met een hogere intensiteit dan echte satellietsignalen om de positie-informatie van de UAV te manipuleren - bijvoorbeeld door deze te induceren om ten onrechte te oordelen dat het "het terugkeerpunt heeft bereikt" en automatisch naar huis terug te keren, of af te wijken van het doelgebied en naar een veilige zone te vliegen.

Selectielogica van UAV-verdedigingstechnologie

In praktische toepassingen is een enkele technologie moeilijk om met alle scenario's om te gaan, en er moet een uitgebreide selectie worden gemaakt op basis van de volgende drie belangrijke factoren:

1. Kosten-effectiviteit: Technologieën zoals hoogenergetische lasers en luchtverdedigingsraketten zijn geschikt voor de verdediging van waardevolle doelen (zoals militaire bases en belangrijke locaties), terwijl vangnetten en kleine signaaljammers meer geschikt zijn voor goedkope scenario's (zoals woonwijken en toeristische plekken).

2. Omgevingsaanpassingsvermogen: Radars en magnetronwapens worden minder beïnvloed door het weer en zijn geschikt voor open gebieden buitenshuis; optische tracking en vangnetten op korte afstand zijn meer geschikt voor binnen- of laagvliegende afgesloten omgevingen.

3. Technologie-update en onderhoud: UAV-technologie herhaalt zich snel (zoals de upgrade van anti-jamming mogelijkheden). Verdedigingsapparatuur moet regelmatig worden bijgewerkt in termen van algoritmen en hardware, en professioneel personeel moet worden uitgerust voor bediening en onderhoud om apparatuurstoringen te voorkomen.