Drony bezzałogowe z włókna optycznego: "miecz obosieczny" na polu bitwy - zalety, przeciwdziałanie i przyszłe wyzwania

W konfliktach zbrojnych w niektórych punktach zapalnych na świecie, specjalny element wyposażenia stopniowo staje się centralnym punktem pola walki - bezprzewodowy UAV światłowodowy. Nie tylko spowodował on wzrost liczby uszkodzeń celów, ale jego unikalne cechy techniczne uczyniły go również „obosiecznym mieczem” przyciągającym uwagę wszystkich stron. Nie tylko przejmuje inicjatywę taktyczną dzięki swoim kluczowym zaletom, ale także staje w obliczu wielu nacisków kontr-środków ze względu na wrodzone wady.

W przeciwieństwie do tradycyjnych UAV sterowanych sygnałami elektromagnetycznymi, odbiór poleceń i transmisja danych UAV światłowodowych opierają się wyłącznie na kablu światłowodowym ciągniętym za samolotem. Ten pozornie smukły kabel jest właśnie kluczowym wsparciem dla jego skuteczności bojowej: sygnały optyczne rozchodzą się w sposób zamknięty wewnątrz kabla światłowodowego, prawie nienaruszone przez zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne. Dopóki kabel światłowodowy nie zostanie przerwany lub uszkodzony, można ustanowić bezpieczny, stabilny i ukryty kanał informacyjny między operatorem a UAV.

Z punktu widzenia praktycznej wartości bojowej, ta cecha „brak ekspozycji elektromagnetycznej” ma ogromne znaczenie taktyczne - może skutecznie uniknąć stłumienia wrogiego sprzętu zagłuszającego i utrzymać zdolności bojowe w złożonych środowiskach elektromagnetycznych; jednocześnie, cecha braku emitowania sygnałów elektromagnetycznych na zewnątrz również znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wykrycia przez wrogie systemy wykrywania elektronicznego. Można powiedzieć, że powodem, dla którego UAV światłowodowe pojawiły się i zyskały coraz większą uwagę na polu walki w ostatnich latach, jest właśnie istnienie tej „linii bezpieczeństwa”, dzięki czemu ich ukrycie i odporność na zakłócenia są znacznie lepsze niż w przypadku tradycyjnych UAV.

„Na każdą włócznię przypada tarcza”. Za zaletami wynikającymi ze światłowodów kryją się również nieuniknione wady. Ponieważ UAV światłowodowe odniosły częste sukcesy na polu walki, pomysły kontr-środków różnych stron, ukierunkowane na ich słabości, stopniowo stają się jasne, a sednem tych kontr-środków są właśnie światłowody, na których się opierają - można powiedzieć, że „odnoszą sukcesy dzięki światłowodom i ponoszą porażkę z powodu światłowodów”.

Kable światłowodowe odbijają światło widzialne w określonych warunkach oświetleniowych (takich jak nasłonecznienie), a ta cecha fizyczna została zweryfikowana jako śmiertelna wada w rzeczywistej walce. Istniały wcześniejsze przypadki bitew, w których jedna strona zablokowała trajektorię kabla ciągniętego przez UAV, obserwując odbicie kabla światłowodowego w świetle słonecznym, a następnie „podążała za winoroślą, aby znaleźć melona”, aby zlokalizować operatora UAV.

W oparciu o tę słabość, plan ukierunkowanych kontr-środków początkowo nabrał kształtu: poprzez rozmieszczenie precyzyjnych czujników fotoelektrycznych w wielu kierunkach w celu zbudowania sieci monitoringu wizualnego obejmującej pole walki, wykorzystując czujniki do przechwytywania słabych sygnałów optycznych odbitych przez kabel światłowodowy, a następnie łącząc analizę trajektorii w celu odwrotnego zablokowania pozycji operatora. Z punktu widzenia wartości taktycznej, atak na doświadczonego operatora ma znacznie większy wpływ na sytuację na polu walki niż zestrzelenie UAV, które można szybko uzupełnić. Ta idea kontr-środków „atakowania źródła” może zasadniczo osłabić wrogie siły bojowe UAV światłowodowych.

Chociaż kable światłowodowe są smukłe, zwiększenie długości bezpośrednio prowadzi do dwóch głównych problemów: po pierwsze, rośnie ryzyko wypadków. W złożonych terenach, takich jak lasy, obszary górskie i obszary z gęstą zabudową, kable światłowodowe mogą zostać przecięte przez gałęzie drzew i krawędzie budynków lub zaplątać się w przeszkody, co skutkuje utratą kontroli nad UAV; po drugie, ograniczenia wagi i eksploatacji. Wraz ze wzrostem długości kabla światłowodowego, objętość i waga bębna kablowego do przechowywania kabla światłowodowego również rosną jednocześnie, co dodatkowo ogranicza osiągi lotu i wytrzymałość UAV.

Ograniczone tym, odległość holowania obecnych UAV światłowodowych jest generalnie ograniczona, przeważnie waha się od 5 do 10 kilometrów. Ta cecha bezpośrednio zmniejsza zakres aktywności operatora - aby zapewnić kontrolę nad UAV, operator zwykle nie przebywa daleko od obszaru walki UAV. W oparciu o to, strona kontr-środków utworzyła logikę taktyczną „najpierw znaleźć UAV, a następnie operatora”: najpierw użyć radarów anty-UAV, sprzętu do wykrywania elektronicznego itp. do zablokowania pozycji UAV, a następnie przeprowadzić intensywny rekonesans w okolicznych obszarach w celu zbadania kryjówki operatora i ostatecznie osiągnąć „całkowitą eliminację”.

Waga kabla światłowodowego bezpośrednio wpływa na obciążenie lotu UAV: jeśli chcesz zwiększyć promień misji, musisz przewozić dłuższe i więcej kabli światłowodowych, co doprowadzi do wzrostu ogólnej wagi UAV, a następnie zmusi śmigła i silniki do pracy z większą mocą, generując bardziej oczywisty hałas.

W odpowiedzi na tę wadę, odpowiednie przedsiębiorstwa rozpoczęły opracowywanie technologii przeciwdziałania akustycznego: poprzez rozmieszczenie macierzy mikrofonów złożonych z wielu mikrofonów w celu przechwytywania charakterystycznego hałasu generowanego przez silniki i śmigła UAV, a następnie łączenie zaawansowanych algorytmów w celu analizy i identyfikacji sygnałów hałasu, precyzyjnie zlokalizować pozycję UAV światłowodowego i zapewnić wsparcie dla późniejszego przechwytywania.

Oprócz specjalnych kontr-środków ukierunkowanych na światłowody, tradycyjne technologie anty-UAV są również skuteczne przeciwko UAV światłowodowym. Na przykład sieci anty-UAV. Istniały wcześniejsze przypadki bitew na polu walki, w których UAV FPV (First-Person View) światłowodowe próbowały zaatakować pojazdy opancerzone, ale zostały „schwytane żywcem” przez sieci anty-UAV rozmieszczone przez drugą stronę - ta metoda przechwytywania fizycznego może bezpośrednio uniknąć przewagi anty-zakłóceniowej elektromagnetycznej UAV światłowodowych i zasadniczo uniemożliwić im wykonywanie zadań ataku.

W dłuższej perspektywie, jak wszystkie rodzaje broni i sprzętu, UAV światłowodowe znajdują się w dynamicznej równowadze „wzmacniania zalet” i „nadrabiania braków”: wraz z postępem technologii materiałowej, lżejsze i bardziej odporne na zużycie światłowody mogą dodatkowo wydłużyć ich promień bojowy; ulepszenie technologii redukcji szumów może również zmniejszyć ryzyko ekspozycji akustycznej. Jednocześnie jednak technologie kontr-środków również rozwijają się synchronicznie - bardziej precyzyjne czujniki fotoelektryczne, bardziej czułe systemy wykrywania akustycznego i sprytniejsze algorytmy przechwytywania przyniosą nowe wyzwania dla UAV światłowodowych.

W przyszłości droga bojowa UAV światłowodowych jest skazana na nierówności. Może dalej zwiększyć swoją wartość taktyczną poprzez iterację technologiczną lub wpaść w „wąskie gardło skuteczności bojowej” z powodu ulepszenia środków kontr-środków. Ale pewne jest to, że ten specjalny sprzęt, który „odnosi sukcesy dzięki światłowodom i ponosi porażkę z powodu światłowodów”, nadal będzie odgrywał niezastąpioną i ważną rolę w przyszłych konfrontacjach na polu walki.