Οπτικές Ίνες UAVs: Ένα «Δίκοπο Μαχαίρι» στο Πεδίο της Μάχης - Πλεονεκτήματα, Αντιμέτρα και Μελλοντικές Προκλήσεις

  Στις ένοπλες συγκρούσεις σε ορισμένα καυτά σημεία σε όλο τον κόσμο, ένα ειδικό κομμάτι εξοπλισμού έχει σταδιακά γίνει το επίκεντρο του πεδίου μάχης - το UAV οπτικών ινών. Όχι μόνο έχει προκαλέσει αυξανόμενο αριθμό ζημιών στόχων, αλλά τα μοναδικά τεχνικά του χαρακτηριστικά το έχουν επίσης καταστήσει ένα «δίστομο μαχαίρι» που προσελκύει την προσοχή από όλα τα μέρη. Όχι μόνο καταλαμβάνει την τακτική πρωτοβουλία με τα βασικά του πλεονεκτήματα, αλλά αντιμετωπίζει επίσης πολλαπλές πιέσεις αντεπίθεσης λόγω εγγενών ελλείψεων.

  Διαφορετικά από τα παραδοσιακά UAV που ελέγχονται από ηλεκτρομαγνητικά σήματα, η λήψη εντολών και η μετάδοση δεδομένων των UAV οπτικών ινών βασίζονται εξ ολοκλήρου στο καλώδιο οπτικών ινών που σύρεται πίσω από το αεροσκάφος. Αυτό το φαινομενικά λεπτό καλώδιο είναι ακριβώς η βασική υποστήριξη για την αποτελεσματικότητά του στη μάχη: τα οπτικά σήματα διαδίδονται με κλειστό τρόπο μέσα στο καλώδιο οπτικών ινών, σχεδόν ανεπηρέαστα από εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Εφόσον το καλώδιο οπτικών ινών δεν είναι σπασμένο ή κατεστραμμένο, μπορεί να δημιουργηθεί ένα ασφαλές, σταθερό και κρυφό κανάλι πληροφοριών μεταξύ του χειριστή και του UAV.

  Από την άποψη της πρακτικής μαχητικής αξίας, αυτό το χαρακτηριστικό «χωρίς ηλεκτρομαγνητική έκθεση» έχει μεγάλη τακτική σημασία - μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά την καταστολή του εχθρικού εξοπλισμού ηλεκτρονικού παρεμβολής και να διατηρήσει τις μαχητικές ικανότητες σε πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα. ταυτόχρονα, το χαρακτηριστικό της μη εκπομπής ηλεκτρομαγνητικών σημάτων προς τα έξω μειώνει επίσης σημαντικά την πιθανότητα ανίχνευσης από εχθρικά συστήματα ηλεκτρονικής ανίχνευσης. Μπορεί να ειπωθεί ότι ο λόγος για τον οποίο τα UAV οπτικών ινών έχουν εμφανιστεί και έχουν κερδίσει αυξανόμενη προσοχή στο πεδίο της μάχης τα τελευταία χρόνια οφείλεται ακριβώς στην ύπαρξη αυτής της «γραμμής ασφαλείας», καθιστώντας την απόκρυψη και την απόδοση κατά των παρεμβολών πολύ ανώτερη από τα παραδοσιακά UAV.

  «Για κάθε λόγχη, υπάρχει μια ασπίδα». Πίσω από τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι οπτικές ίνες, υπάρχουν επίσης αναπόφευκτες ελλείψεις. Καθώς τα UAV οπτικών ινών έχουν σημειώσει συχνές επιτυχίες στο πεδίο της μάχης, οι ιδέες αντεπίθεσης διαφόρων μερών που στοχεύουν στις αδυναμίες τους έχουν σταδιακά γίνει σαφείς και ο πυρήνας αυτών των αντιμέτρων είναι ακριβώς οι οπτικές ίνες στις οποίες βασίζονται - μπορεί να ειπωθεί ότι «επιτυγχάνουν λόγω οπτικών ινών και αποτυγχάνουν λόγω οπτικών ινών».

  Τα καλώδια οπτικών ινών αντανακλούν το ορατό φως υπό συγκεκριμένες συνθήκες φωτισμού (όπως η ηλιακή ακτινοβολία) και αυτό το φυσικό χαρακτηριστικό έχει επαληθευτεί ως ένα μοιραίο ελάττωμα σε πραγματικές μάχες. Υπήρξαν προηγούμενες περιπτώσεις μάχης όπου η μία πλευρά κλείδωσε την τροχιά του καλωδίου που σύρεται από το UAV παρατηρώντας την αντανάκλαση του καλωδίου οπτικών ινών κάτω από το ηλιακό φως και στη συνέχεια «ακολούθησε το αμπέλι για να βρει το πεπόνι» για να εντοπίσει τον χειριστή του UAV πίσω.

  Με βάση αυτή την αδυναμία, ένα στοχευμένο σχέδιο αντεπίθεσης έχει αρχικά διαμορφωθεί: αναπτύσσοντας αισθητήρες υψηλής ακρίβειας φωτοηλεκτρικών σε πολλαπλές κατευθύνσεις για την κατασκευή ενός δικτύου οπτικής παρακολούθησης που καλύπτει το πεδίο της μάχης, χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες για να καταγράψουν τα ασθενή οπτικά σήματα που αντανακλώνται από το καλώδιο οπτικών ινών και στη συνέχεια συνδυάζοντας την ανάλυση τροχιάς για να κλειδώσουν αντίστροφα τη θέση του χειριστή. Από την άποψη της τακτικής αξίας, η επίθεση σε έναν έμπειρο χειριστή έχει πολύ μεγαλύτερο αντίκτυπο στην κατάσταση του πεδίου της μάχης από το να καταρρίψεις ένα UAV που μπορεί να αναπληρωθεί γρήγορα. Αυτή η ιδέα αντεπίθεσης «επίθεσης στην πηγή» μπορεί να αποδυναμώσει θεμελιωδώς τις εχθρικές μαχητικές δυνάμεις UAV οπτικών ινών.

  Αν και τα καλώδια οπτικών ινών είναι λεπτά, η αύξηση του μήκους οδηγεί άμεσα σε δύο μεγάλα προβλήματα: πρώτον, ο κίνδυνος ατυχημάτων αυξάνεται. Σε πολύπλοκα εδάφη όπως δάση, ορεινές περιοχές και περιοχές με πυκνά ψηλά κτίρια, τα καλώδια οπτικών ινών είναι πολύ πιθανό να κοπούν από κλαδιά δέντρων και άκρες κτιρίων ή να μπλεχτούν με εμπόδια, με αποτέλεσμα την απώλεια ελέγχου του UAV. δεύτερον, περιορισμοί βάρους και λειτουργίας. Καθώς αυξάνεται το μήκος του καλωδίου οπτικών ινών, ο όγκος και το βάρος του τυμπάνου καλωδίων για την αποθήκευση του καλωδίου οπτικών ινών αυξάνονται επίσης ταυτόχρονα, περιορίζοντας περαιτέρω την απόδοση πτήσης και την αντοχή του UAV.

  Περιορισμένη από αυτό, η απόσταση ρυμούλκησης των τρεχόντων UAV οπτικών ινών είναι γενικά περιορισμένη, κυρίως κυμαίνεται από 5 έως 10 χιλιόμετρα. Αυτό το χαρακτηριστικό μειώνει άμεσα το εύρος δραστηριότητας του χειριστή - για να εξασφαλιστεί ο έλεγχος του UAV, ο χειριστής συνήθως δεν μένει μακριά από την περιοχή μάχης του UAV. Με βάση αυτό, η πλευρά αντεπίθεσης έχει σχηματίσει μια τακτική λογική «βρίσκοντας πρώτα το UAV, μετά τον χειριστή»: πρώτον, χρησιμοποιήστε ραντάρ κατά των UAV, εξοπλισμό ηλεκτρονικής ανίχνευσης κ.λπ. για να κλειδώσετε τη θέση του UAV, στη συνέχεια πραγματοποιήστε εντατική αναγνώριση στις γύρω περιοχές για να διερευνήσετε το κρησφύγετο του χειριστή και τελικά να επιτύχετε μια «πλήρη εξάλειψη».

  Το βάρος του καλωδίου οπτικών ινών επηρεάζει άμεσα το φορτίο πτήσης του UAV: εάν θέλετε να επεκτείνετε την ακτίνα αποστολής, πρέπει να μεταφέρετε μακρύτερα και περισσότερα καλώδια οπτικών ινών, γεγονός που θα οδηγήσει σε αύξηση του συνολικού βάρους του UAV και στη συνέχεια να αναγκάσει τις προπέλες και τους κινητήρες να λειτουργούν σε υψηλότερη ισχύ, δημιουργώντας πιο εμφανή θόρυβο.

  Σε απάντηση σε αυτή την έλλειψη, σχετικές επιχειρήσεις έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν τεχνολογίες ακουστικής αντεπίθεσης: αναπτύσσοντας συστοιχίες μικροφώνων που αποτελούνται από πολλαπλά μικρόφωνα για να καταγράψουν τον χαρακτηριστικό θόρυβο που παράγεται από τους κινητήρες και τις προπέλες του UAV και στη συνέχεια συνδυάζοντας προηγμένους αλγορίθμους για την ανάλυση και την αναγνώριση των σημάτων θορύβου, εντοπίζοντας με ακρίβεια τη θέση του UAV οπτικών ινών και παρέχοντας υποστήριξη για την επακόλουθη αναχαίτιση.

  Εκτός από τα ειδικά αντίμετρα που στοχεύουν στις οπτικές ίνες, οι παραδοσιακές τεχνολογίες κατά των UAV είναι επίσης αποτελεσματικές έναντι των UAV οπτικών ινών. Για παράδειγμα, δίχτυα κατά των UAV. Υπήρξαν προηγούμενες περιπτώσεις μάχης στο πεδίο της μάχης όπου τα UAV FPV (First-Person View) οπτικών ινών προσπάθησαν να επιτεθούν σε τεθωρακισμένα οχήματα, αλλά «αιχμαλωτίστηκαν ζωντανά» από τα δίχτυα κατά των UAV που αναπτύχθηκαν από την άλλη πλευρά - αυτή η μέθοδος φυσικής αναχαίτισης μπορεί να αποφύγει άμεσα το πλεονέκτημα κατά των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών των UAV οπτικών ινών και να τα εμποδίσει θεμελιωδώς από την ολοκλήρωση των εργασιών επίθεσης.

  Μακροπρόθεσμα, όπως όλα τα όπλα και ο εξοπλισμός, τα UAV οπτικών ινών βρίσκονται σε μια δυναμική ισορροπία «ενίσχυσης των πλεονεκτημάτων» και «αντιστάθμισης των ελλείψεων»: με την πρόοδο της τεχνολογίας των υλικών, οι ελαφρύτερες και πιο ανθεκτικές στις φθορές οπτικές ίνες μπορεί να επεκτείνουν περαιτέρω την ακτίνα μάχης τους. η αναβάθμιση της τεχνολογίας μείωσης θορύβου μπορεί επίσης να μειώσει τον κίνδυνο ακουστικής έκθεσης. Ωστόσο, ταυτόχρονα, οι τεχνολογίες αντεπίθεσης αναπτύσσονται επίσης συγχρονισμένα - αισθητήρες φωτοηλεκτρικών υψηλότερης ακρίβειας, πιο ευαίσθητα συστήματα ακουστικής ανίχνευσης και εξυπνότεροι αλγόριθμοι αναχαίτισης θα φέρουν νέες προκλήσεις στα UAV οπτικών ινών.

  Στο μέλλον, ο δρόμος του πεδίου μάχης των UAV οπτικών ινών είναι προορισμένο να είναι ανώμαλος. Μπορεί να επεκτείνει περαιτέρω την τακτική του αξία μέσω της επανάληψης της τεχνολογίας ή να πέσει σε ένα «μπουκάλι αποτελεσματικότητας μάχης» λόγω της αναβάθμισης των μέσων αντεπίθεσης. Αλλά αυτό που είναι βέβαιο είναι ότι αυτός ο ειδικός εξοπλισμός που «επιτυγχάνει λόγω οπτικών ινών και αποτυγχάνει λόγω οπτικών ινών» θα εξακολουθήσει να διαδραματίζει έναν απαραίτητο και σημαντικό ρόλο στις μελλοντικές συγκρούσεις στο πεδίο της μάχης.