政府某部委高官听取民间专家意见后吐露
雷达探测与拦截均存技术极限 “防御很难”
有必要持续推进技术研发与系统建设
也有声音称“威胁被夸大,应现实应对”

[亚洲经济 金奉洙 记者]“以目前的技术水平,事实上不可能完全阻止小型无人机的所有渗透。我已经对准备在国会接受质询的部长说了,如果国会议员提问,就回答正在努力研究中即可。”


这是近期某政府部门一名高层公务员吐露的、关于韩国防御朝鲜无人机真实能力的情况。他为向即将出席国会的部长汇报去年12月发生的朝鲜无人机渗透事件对策,曾向国策研究所所长、民间权威学者等专家征求意见。然而,与政府宣称要“从源头封锁”的对外发布以及国民期待不同,科学和国防技术界专家普遍认为“要做到100%拦截在事实上是不可能的”,因此他只能如实报告。


究竟发生了什么?亚洲经济接触到的多名专家给出的诊断大同小异。目前在雷达探测和应对武器等方面,技术性局限十分明显。如果试图把朝鲜无人机全部拦下,很可能落入“无底洞里倒水”式的预算浪费。由于安全威胁并不算太大,有舆论认为不必仅仅因为顾虑民意就盲目砸钱投资,干脆“置之不理”才是答案。


2017年6月21日在江原道麟蹄发现的朝鲜无人机。 图片由韩联社提供

2017年6月21日在江原道麟蹄发现的朝鲜无人机。 图片由韩联社提供

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从探测开始就很难

包括朝鲜此次使用的机长约2米的无人机在内,捕捉机长4米以下的小型飞行器极为困难。去年12月侵入首尔的朝鲜无人机,虽然曾被首都防卫司令部的无人机探测雷达网捕捉到,但由于山地地形和发电站等障碍物的影响,一会儿消失一会儿出现。现有雷达的电波波长较长,难以捕捉到小型无人机这类小目标。必须使用工作在12~20GHz级别的Ku波段雷达,才能探测到这类小目标。


问题在于,这种短波长雷达的探测范围仅在4公里左右。最近,防卫事业厅与大邱庆北科学技术院(DGIST)共同开发出一项技术,最多可以在8公里范围内捕捉到超小型无人机,这是利用有源相控阵(AESA)雷达和人工智能(AI)的最尖端技术。但距离实现商业化和实战部署仍需时间,还要跨越高成本和精度等方面的难关。


也有人提出,可以通过追踪无人机操控电波来锁定目标并实施源头打击。然而,如同这次朝鲜无人机一样,如果事先将目标地点的位置信息输入机载系统,通过全球卫星导航系统(GPS)自动飞行,就没有必要在机体和地面之间来回传输电波,这种方法便毫无意义。


当然,如果要彻底阻止朝鲜无人机渗透,即便探测范围较窄,也可以在全国国土范围内部署密集的反无人机雷达。但这需要巨额预算,效率问题将随之而来。以最近在仁川国际机场试点安装的无人机应对装备为例,规模约为30亿韩元。如果要在约230公里长的军事分界线一带部署类似装备,按每4公里一套计算,大约需要60套同类装备。


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此外,即便只是在海岸线等无人机可能的渗透路线,以及全国各地的机场、核电站、天然气储存库等高危区域进行部署,预算也轻易就会达到数千亿韩元。韩国航空宇宙研究院(KARI)无人移动体事业团团长姜王九表示:“如果要在整个国土范围内铺设用于探测无人机的雷达,成本将是天文数字。”他指出,“如果(防卫事业厅)把探测范围扩大到8公里,那就意味着增强了电波强度或使用了长波长电波,可能会出现对周边环境的影响以及精度损失等问题。”


韩国电子通信研究院(ETRI)下一代无人移动体研究室室长车志勋也表示:“无人机的雷达散射截面积(RCS)非常小,仅为战斗机的几千分之一,反射信号极其微弱。因此需要高性能雷达,但这类雷达要么价格过高,要么体积过大,目前正在开发的无人机专用雷达技术,探测范围大致在3~8公里。”他接着说:“要做到100%拦截是不可能的,从现实角度看,应当以‘10次中拦截7~8次’的概念来应对。”他的解释是,“应当像美国那样,以重要设施为中心,构建大约5层的无人机防御体系,形成多重防护网。”


也缺乏合适的武器

即便捕捉到了无人机,也缺乏能够将其击落的现实手段。无人机应对武器体系大致分为三类:物理摧毁、电子瘫痪和夺取控制权。物理摧毁是指利用高射机枪、小型导弹等将其击毁,也可以使用网、黏着剂,或利用猛禽,甚至让无人机之间相互撞击。利用高功率激光照射摧毁无人机的武器体系研发也在积极推进。电子瘫痪则包括无线射频(RF)干扰、GPS电波干扰、电磁脉冲(EMP)攻击等方式;夺取控制权则包括GPS欺骗(信号劫持)、黑客入侵等手段。


问题在于,以目前的技术水平,这些反无人机攻击方式都存在明显局限。对于高射机枪和导弹等武器而言,用于打击小型无人机时命中率极低,性价比也很差。此外,在城市地区,因流弹和弹片的风险,实际上根本无法使用;即便在郊外,也必须具备早期探测能力和经过训练的高射射击技术。相对而言,用高功率激光灼烧击毁无人机的技术实现可能性较大。但以现有技术,至少需要持续照射30秒到1分钟以上,才能将其摧毁,因此要命中并击落高速逃逸的无人机几乎不可能。


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因此,韩国近年来开始在光州科学技术院(GIST)着手开发一种武器体系,即发射在飞秒(万亿分之一秒)这一刹那时间内释放超高功率能量的激光来摧毁无人机。GIST高等光学研究所研究员金亨泽表示:“目前的激光无人机打击武器体系,主要是利用数十千瓦级的光纤激光器,对移动目标进行至少数秒以上的精密追踪和集中照射以实现摧毁,对高速飞行目标的应对存在局限。”他解释说:“我们正在开发一种技术,每秒大约向空中发射10次超强激光,将无人机和小型导弹的核心部件电离、破坏,从而将其击落。”


电子瘫痪技术同样存在局限。这类技术必须事先掌握对方无人机所使用的电波和电路特性,才能实施有针对性的攻击。如果对方采用的是我方事先并不掌握的体系,就无从应对。最近开发出利用电磁波瘫痪敌方无人机电路技术的韩国科学技术院(KAIST)博士课程研究生Jang Junha表示:“如果对方使用的电波技术、线路制作方式等事先未被列入清单,就无法进行应对,这是所有利用电磁波技术所固有的局限。”


副作用也十分严重,因为它会对敌我不分、波及周边所有电子设备。以GPS干扰为例,大多数无人机在失去电波时,都会按照事先输入的信息继续飞行,因此往往不起作用。GPS欺骗(信号劫持)技术也可能对目标无人机周边空域内的所有航空器造成影响,因此不能随意使用。


姜团长表示:“干扰或欺骗不仅会对无人机,也会对其他电子设备产生各种影响,因此在城市内无法使用;枪炮类武器因可能造成周边损害而难以采用,激光武器在目前阶段也存在局限。”他补充说:“在一段时间内,可能只能通过发射拦截用无人机,用网进行捕获,或者利用小口径高射炮进行击落等方式来应对。”


13日,在京畿道坡州无乾里训练场举行的“Army Tiger”示范旅联合训练中,侦察无人机正在执行探测敌军等任务。照片=记者 Kang Jinhyung 提供

13日,在京畿道坡州无乾里训练场举行的“Army Tiger”示范旅联合训练中,侦察无人机正在执行探测敌军等任务。照片=记者 Kang Jinhyung 提供

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需要完善体系、冷静应对

专家们建议,由于反无人机体系目前仍处在各细分领域技术研发阶段,应当推动这些技术走向成熟并加以融合,构建起完善的整体系统。车室长指出:“反无人机系统需要雷达、图像处理技术、人工智能、无线电波追踪技术、高功率激光等多种技术,目前为止主要还是以单项技术开发为主。即便单项性能不错,组合在一起时也可能无法有机运作,因此有必要从整体出发,使其在系统层面实现良好运行。”



也有声音认为,应当如实看待朝鲜无人机威胁,并采取现实性的应对措施。阿山政策研究院研究委员Yang Uk表示:“朝鲜无人机并未搭载无线模块,无法进行实时操控,可搭载的炸弹重量也很小,以目前来看还称不上是重大的军事威胁,威胁被严重夸大了。”他接着指出:“国防部需要检查,2019年第一阶段(300亿韩元)、2021年第二阶段(1800亿韩元)引进的防空指挥控制预警体系(C2A)项目,是否真正发挥了应有作用。”他还补充说:“国防预算是有限的,如果因为要应对无人机,就推迟原本已经规划好的投资项目,这是说不通的。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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