美国反无人机技术及能力发展现状

无人驾驶飞机系统，也称为“无人机”。无人机按照用途可以分为民用（包括以个人娱乐为主要目的消费型及商用）和军用，按照飞行方式可分为旋翼机和固定翼机，按照大小又可分为微型无人机、小型无人机及大中型无人机。

就民用消费型和商用无人机而言，当前主要用于拍摄、投递、植保、监测等，可能带来重大安全安保风险，比如，无人机进入敏感地点上空，或用于毒品走私等非法活动，引发安全隐患等。

军用无人机则主要执行空中侦察、战场监视、定点打击等任务，并朝着支援有人驾驶战斗机向压制敌方防空系统、实施快速地面打击和导弹防御等领域扩展，正在逐步实现从辅助作战手段向基本作战手段的跨越。

无人机正改变我们的生活和认知，同时给社会和国家安全带来风险，要减少这些风险，就需要发展反无人机技术，检测未经授权或不安全的无人机，在必要时干扰、捕获无人机或使其失去能力。

美国作为世界头号科技和军事强国，在反无人机技术、能力方面一直持续布局，本文就从科普层面，简单介绍美国的民用及军用反无人机技术发展趋势，特别是美国国防部当前的反无人机能力发展。

基本情况

美国联邦航空管理局预测，到2024年，美国的商用无人机将达到约828万架，休闲用途的无人机将达到约148万架，合计超过200万架。在美国国内，针对消费型及商用无人机的反无人机活动受到现有联邦法律的限制或禁止，如《飞机破坏法案》或《计算机欺诈和滥用法》。

截至2022年3月，美国只有国防部、能源部、司法部和国土安全部4个联邦政府机构获得在特定情况下执行反无人机行动的授权（如保护军事基地、监狱等敏感政府设施。

或在体育比赛期间提供安全保障等），州及地方机构或个人均没有反无人机权限，地方机构通常依赖少量的联邦政府反无人机单位来应对无人机威胁。

在国防领域，无人机系统可以使美国的对手低成本地执行对美情报、监视和侦察任务，许多小型无人机由于尺寸、建造材料和飞行高度等原因，无法通过传统防空系统探测到。

因此，美国防部2022财年提出在反无人机研发上投资636亿美元，在反无人机采购上投资7500万美元，整体反无人机资金比2021财年增加了134亿美元。

工作原理

反无人机一般涉及探测和节制两类技术。

探测技术。无人机探测可以使用多种方法，一是利用光电、红外或声学传感器，识别无人机的视觉、热或噪声信号；二是使用雷达系统；三是使用射频传感器，识别控制无人机的无线信号。这些方法经常组合使用，以提供更有效的分层探测能力。

节制技术。可以驱退或拦截未经授权的无人机。比如，干扰信号可以干扰或打断无人机与其操作员之间的通信连接，从而触发无人机着陆或返回。干扰是最常见的节制技术，干扰装置可以轻至2-5千克，单兵可携带，也可以重达数十上百千克，安装在固定位置或车辆上。

其他节制技术还包括，使用非动能或动能力量（如定向能、枪炮、传统防空系统，甚至训练有素的动物），毁伤无人机。不过动能方法可能会导致坠落或爆炸的无人机带来意想不到的伤害。美国国防部当前正在开发和采购一系列不同反无人机技术，确保强大防御能力。

技术成熟性。尽管美国国防部至少从2014年起，就已经在国外部署反无人机技术，但在美国国内，使用无人机技术一直受限。

过去4年，获得反无人机技术使用授权的机构已经在国内部署了一些反无人机技术，不过，其中一些技术探测和跟踪小型无人机的能力有限，很少有技术能成功地干扰或破坏无人机，许多技术的有效作用距离仅为300米左右。

为了应对潜在无人机风险，美国联邦航空管理局和一些获得授权的机构正在继续试验、评估和开发致力于应对特定风险环境的综合型反无人机平台。

例如，一部强大的远程信号干扰机可以用于在军事基地附近乡村地区有效节制无人机，也能用于在城市或机场附近破坏无人机通信。随着无人机系统技术不断进步（如，变得更小、更容易操作）、更为公众所广泛使用，探测和节制无人机也更具有挑战性。

美国国防部反无人机技术发展

1空军

美国空军正在试验高功率微波武器和激光武器两种定向能反无人机能力。例如，2019年10月，美国空军接收一种车载反无人机原型机——“高能激光武器系统”（HELWS），将进行为期一年的海外实地试验。

HELWS的目的是在几秒钟内识别和压制敌方或未经授权无人机，连接到发电机时，可提供“几乎无限次射击”。正如空军《2016年小型无人机飞行计划》中所述，美国空军可能会进一步寻求机载反无人机能力。

2海军

2014年，美国海军在“庞塞”号两栖船坞运输舰上部署了首型也是迄今唯一可作战使用的定向能武器——“激光武器系统”（LaWS）。

LaWS是一种能执行反无人机任务的30千瓦级激光武器原型机。2021年，美国海军在多艘导弹驱逐舰上部署“光学眩目拦截器”（ODIN）和60千瓦级“具备一体化光学眩目和监视能力的高能激光器”（HELIOS）。

此外，在2019年3月28日的一份备忘录中，海军部宣布，将与国防数字服务处合作，“快速开发新型反无人机产品，应对不断发展的无人机威胁”。

3海军陆战队

美国海军陆战队通过地基防空（GBAD）项目办公室投资了一系列反无人机系统。例如，2019年，海军陆战队完成“海军陆战队防空一体化系统”（MADIS）的海外测试，是一种干扰和火炮攻击系统，可安装在MRZR全地形车、联合轻型战术车和其他平台上；

2019年7月，美国“拳师”号两栖攻击舰上海军陆战队员使用MADIS击溃一架出现在该舰“威胁范围”内的伊朗无人机。此外，作为地基防空项目的一部分，海军陆战队还在采购“紧凑型激光武器系统”（CLaWS），也是美国防部批准的首型地基激光武器。

据报道，该系统包含2千瓦、5千瓦和10千瓦级三个型号，陆军也在使用。同时，尽管海军陆战队已经试验了便携式反无人机技术，但海军陆战队司令大卫·伯格2019年在国会作证时表示，由于重量和功率方面的需求，相关技术“尚未成功”。

4陆军

美国陆军2016年7月发布一份反无人机战略，指导本军种反无人机能力发展，2017年4月发布《陆军技术出版物3-0181：反无人机系统技术》，阐述了“在作战行动中防御低、慢、小无人机空中威胁的规划考虑”，以及“如何在部队训练中集成反无人机士兵任务”。

反无人机也是美陆军作战能力发展司令部六层防空反导概念（①弹道、低空无人机交战，②多任务高能激光武器，③下一代火力雷达，④机动防空技术，⑤高能激光战术车演示验证机，⑥低成本增程防空）的一部分。

尽管这些系统仍在开发中，但美陆军已经部署一些单兵便携式、车载和机载反无人机系统。此外，美国陆军也和海军一样，已与国防数字服务合作，开发计算机使能的反无人机产品。

5国防部本部

美国国防部正在研究一系列反无人机技术。例如，美军联合参谋部和国防部其他机构参加“黑镖”演习（旨在评估和验证现有和新兴防空反导能力及反无人机概念）等反无人机工作；

美国国防高级研究计划局（DARPA）投资“反集群人工智能”项目、“多方位防御快速拦截炮弹交战系统”（用于舰基点防御）等反无人机技术开发项目。

2019年12月，美国国防部精简了国防部内各种反小型无人机项目，将陆军指定为监管国防部反小型无人机工作的执行代理。2020年1月，国防部长批准“联合反小型无人机办公室”实施计划。

该办公室与作战司令部、采办与保障副部长办公室协同，对40多种已部署反小型无人机系统进行评估，已选定10种反小型无人机防御系统和1种标准化指挥与控制系统进一步发展。此外，联合反小型无人机办公室制定了一份能力发展文件，阐述未来系统作战需求；

还于2021年1月发布《国防部反小型无人机战略》；计划制定一份关于反小型无人机的国防部指令和一份反小型无人机能力威胁评估。国防部计划在2024财年前成立一所联合反小型无人机学院，面向全军提供反无人机战术训练。

机遇与挑战

随着无人机技术和系统在世界范围扩散，美国面临的无人机风险日益严峻。而反无人机技术发展，既有机遇也面临挑战。

机遇。①增强的安全性。无人机已经干扰过军事和商业飞机的操作，进入过大型体育赛事空域，非法访问过无线网络，并被在敏感国家安全设施上空出现，反无人机技术可以应对这些威胁，为关键地点和资产带来增强的安全性。

②更好的态势感知。反无人机平台可以跟踪关键地点附近的无人机活动，促进数据分析以更好地了解威胁。

挑战。①有效性。电磁干扰（如电力线、LED灯）和小型空中物体（如飞鸟）会降低探测能力或引发误探测。节制型反无人机系统可能作用范围有限，难以对抗快速移动或以不可预测模式移动的无人机。

②意外后果。反无人机平台可能因为干扰附近通信（如使用导航系统的设备）而带来安全隐患。以动能方式节制无人机，弹丸飘忽不定或无人机掉落都可能意外毁伤地面财产或人员。③隐私问题。

反无人机探测方法可能会收集到个人身份信息，如操作人员或旁观者图像信息等，从而带来隐私问题。

美陆军X2D无人机

美国陆军已授权美国无人机制造商Skydio公司为“短程侦察”计划生产X2D无人机。“短程侦察”计划旨在为美陆军士兵配备可快速部署的小型无人机系统，执行侦察和监视活动。

X2D是一款四轴旋翼无人机，折叠后小于一张A4纸，高约9厘米，重量仅14千克，适合单兵携带。该型无人机可在75秒内完成部署，最长飞行时间35分钟，机上配备基于GPS的夜间飞行和频闪照明系统，使其可以在白天和夜间不间断作业。

X2D无人机配备人工智能系统，可实现360°避障，并对人员和车辆进行检测，机身携带16倍数码变焦的4K摄像机和前视红外摄像机，能够进行自主监视，围绕目标点进行智能跟随，以提供实时空中侦察图像。

随着美军将城市战作为未来作战主要样式;为克服城市战中存在的地形复杂等难题、提高各作战单元敌我态势感知能力，美军大力发展微型无人侦察机。

早在1996年，美国国防部研发出世界上第一款纳米无人机——“黑寡妇”。其翼展仅152厘米，重85克，主要用于试验，未装备部队使用。

2003年，美陆军正式装备RQ-11“大乌鸦”微型无人机。该型无人机长约1米，拆解后可放入背包内携带，由单兵手抛起飞，续航时间90分钟，工作半径10千米。该机具备良好的静音性能，可使士兵更为隐蔽地传送和接收信息。

最小的微型无人机是美军“黑蜂”无人机。其重量仅33克，长168厘米，续航时间25分钟，遥控距离1千米，飞行时几乎完全静音，能够悄无声息地侦察战场情况。该型无人机曾在阿富汗战场上发挥重要作用，但由于单价接近19万美元，因此较少投入使用。

X2D无人机的交付生产，标志着美陆军微型无人侦察机家族再添“新成员”。该机具备便携性、实用性等特点，有望使美陆军单兵配备无人侦察机成为现实。

美军取消MQ-X无人机计划 兴趣点转向“复仇者”

        2009年9月中旬，在法国巴黎举行的一次航空工业品推介会上，美国洛克希德·马丁公司的“臭鼬工厂”展示了其最新设计的MQ-X中型多用途元人机的大尺寸模型及多张。        MQ-X是美国空军对通用原子公司MQ-1“捕食者”/MQ-9无人机家族的未来替代者的称呼。MQ-X机翼和尾翼是按中空、多用途无人机需求设计的，但头部和机身与RQ-4“全球鹰”更相似。

特点：

1独具匠心的混合动力方案

　　   “臭鼬工厂”为MQ-X无人机设计了一种十分独特的混合动力解决方案。具体来讲，就是在MQ-X无人机的尾部上方既安装有一台小型的三叶式涡轮螺旋桨发动机，又安装有一台小型的涡轮喷气式发动机。而这种混合动力方案在过去的无人机设计上是从来没有过的。

        “臭鼬工厂”设计的MQ-X无人机之所以采用这种较复杂的混合动力系统，显然是要扬长避短，充分发挥这两种不同类型发动机的优点。

        据“臭鼬工厂”的设计人员透露，未来的MQ-X无人机在进行巡航及远距离飞行时，主要依靠机身后部上方的功率大约为300马力的涡轮螺旋桨式发动机提供动力，以增加无人机的滞空时间和作战半径。而当无人机需要进行起降、高速飞行等动作时，涡轮螺旋桨式发动机停止工作，由其下方的喷气式发动机推动无人机前进。

2具有“隐身”能力的全方位设计

       “臭鼬工厂”的研发人员在设计MQ-X无人机时充分考虑了新型无人机在危险环境下的生存概率，其在MQ-X无人机的外形设计上借鉴了F-22和F-35等第四代隐形战斗机的设计元素，给美国空军和其他潜在客户提供了一个具有较强隐形能力和侦察打击能力的无人飞行平台。与上一代“捕食者”无人机系列相比，体形更大的MQ-X无人机的雷达反射面积反而更小，而且反应更加迅速，战场生存能力也更强。

3模块化机翼

        值得重点关注的是，“臭鼬工厂”的MQ-X无人机的机翼采用模块化设计。根据执行任务的不同，MQ-X无人机可以有选择性地安装不同翼展的机翼。具体情况是：在执行战场监视、侦察等任务时，MQ-X无人机可以安装长翼展机翼，以求增加持续飞行能力和飞行高度。安装长翼展机翼后，该无人机可以冲上12192m以上的高空进行飞行，并且具有更好的持续飞行能力。而当MQ-X无人机在执行侦察、攻击任务时，无人机可以安装一对短翼展机翼。

4先进的机载电子设备

        目前，有关MQ—X无人机上所安装的机载电子设备的详细情况还没有公布。不过，该机在初始阶段极有可能采用“山猫”合成孔径雷达的双频道改进型雷达。其与原型“山猫”合成孔径雷达相比，能够更加精确地识别缓慢移动目标，这在战术领域具有十分重要的意义。改进型的双频道“山猫”合成孔径雷达是目前美国研制的最先进的中、小型无人机机载雷达系统。

        在光电观瞄设备上，MQ-X无人机预计将不会再安装上一代“捕食者”系列上所安装的光电／红外传感器观瞄系统，而是会采用洛克希德·马丁公司和通用原子航空系统公司最近正在联合开发的新型全动视频观瞄系统。

        另外，在无人机的飞行控制和导航方面，“臭鼬工厂”将会为MQ-X无人机安装雅典娜-511飞行控制与导航系统或其改进型。该系统早先已在美军现役的几种型号的“捕食者”系列无人机上使用过。

http://wwwdoc88com/p-006803548249html

是上世纪50年代美国研制的一种反潜无人机。

上世纪五十年代，美国驱逐舰为搭配新发展的SQS-26声纳，需要一种射程超过反潜火箭的武器来攻击苏联的柴电潜艇。经评估后，旋翼直径仅有6米的同轴旋翼直升机雀屏中选。它小到可在二战建造的驱逐舰上起降，又能携带1枚鱼雷攻击120千米外的目标。

由于驱逐舰甲板尺寸的限制，加上海浪的颠簸，起降作业非常危险。如果改为无人操作的话，不但不需要飞行员冒生命危险，而且也能省略座舱设备，进一步缩小尺寸，这计划称为“反潜无人机”（DASH），由Gyrodyne公司根据XRON-1单人直升机修改成为编号QH-50的无人直升机。

当时电子系统的运算能力远不如今日，所以DASH的起降完全靠舰上人员以无线电遥控。而当DASH飞离相当的距离时，战情室可以使用雷达追踪直升机，以类似导弹指挥引导的方式遥控直升机飞向声纳接触点投下鱼雷或深水炸弹。从1966年开始美国海军为240艘二战驱逐舰购买了378架QH-50C无人机。

然而，由于SQS-26迟迟无法验收，使DASH也无法发挥其优势。因此海军在1966年又订购了377架可投放8枚声纳浮标的的QH-50C，在二十世纪六十年代末逐渐升温的越战盖过了对苏联反潜的需求，因此QH-50C开始支援地面作战。加装了三个副油箱后QH-50C可在80千米外滞空3小时，利用无线电发射器讲摄影机与照相机的影像传回母舰。由于时常接近敌军炮火，加上电子系统故障频繁，到1970年6月为止，DASH共损失了411架，超过产量的一半。因此美国海军在1970年以失事率过高为由终止了DASH的生产。

美国MQ-1“捕食者”无人机

基本参数：

机身长度：822米

机身高度：21米

翼展：148米

最大起飞重量：1020千克

最大速度：217千米/小时

最大航程：3704千米

MQ-1“捕食者”无人机

MQ-1“捕食者”（Predator）无人机是美国通用原子技术公司研制的无人攻击机，1994年7月首次试飞，1995年7月开始批量生产并进入美国空军服役，截至2014年仍在继续生产，总产量超过360架。

MQ-1无人机可在粗略准备的地面上起飞升空，起降距离约670米，起飞过程由遥控飞行员进行视距内控制。在回收方面，MQ-1无人机可以采用软式着陆和降落伞紧急回收两种方式。该机可以在目标上空逗留24小时，对目标进行充分的监视，最大续航时间高达60小时。MQ-1无人机的侦察设备在4000米高处的分辨率为03米，对目标定位精度达到极为精确的025米。

战地花絮

MQ-1无人机从1995年服役以来，参加过阿富汗、波斯尼亚、塞尔维亚、伊拉克、也门和利比亚的战斗。2011年9月，美国空军国民警卫队表示尽管存在预算削减的困难，他们仍将继续操作MQ-1无人攻击机。

美国RQ-11“大乌鸦”无人机

基本参数

机身长度：109米

翼展：13米

空重：19千克

巡航速度：56千米/小时

续航时间：1～15小时

使用范围：10千米

RQ-11“大乌鸦”（Raven）无人机是美国航宇环境公司研制的无人侦察机，2001年10月首次试飞，2003年5月开始服役，在美国主要装备空军、陆军和海军陆战队，此外还出口到其他二十多个国家。

RQ-11无人机很大程度地延伸了美军基本单位的视界，使他们具有了超地平线的情报监视和侦察能力。在使用时，仅需一名士兵抛射即可起飞。改进型采用“凯夫拉”纤维增强复合材料制造，结构更加坚固。该机静音性良好，在90米高度以上飞行时，地面人员基本上听不到电动马达的声音，再加上较小的体积，所以很少遭受敌方地面火力的攻击。

战地花絮

美国陆军于1999年购买了4架FQM-151“指针”无人机作测试之用，从而发现了小型无人机所具有的重大战术价值。由于“指针”无人机系统的地面控制站过大，机动不便，所以要求航宇环境公司研制出一种较小的地面站，后来该公司又研制出了体积更小的无人机，这就是“大乌鸦”无人机。