小微型无人机在俄乌战争对双方作战人员都造成巨大伤亡,但自2022年以来,双方一直都没有找到真正好用的反无人机方法。
小微型无人机具有信号特征小、机动灵活、攻击精准、造价低廉的优点,现有各式防空武器难以有效拦截
一是远距离发现难度很大
小微型无人机之所以难以有效拦截,主要原因它信号特征很小,而且极其灵活。军用型小微型无人机,自重不超过15千克,其中微型无人机更是低于250克,直径一般不超过1米,有的仅有巴掌大小,没有发动机轰鸣声,仅有螺旋桨嗡嗡声,红外辐射也不明显,可在超低空穿梭飞行,雷达难以从超低空区域中的大量杂波中识别发现,红外探测器也难以在较远距离发现它,人的肉眼在白天都难以快速发现,一到夜晚更是无能为力。
二是拦截难度很大
尽管军用型小微型无人机尺寸小,重量轻,但它的飞行速度却可以轻松突破120公里/小时,甚至能够达到250公里/小时以上速度,而且转弯半径极小,普通防空武器要么来不及反应,要么不如它灵活,无法有效杀伤。
三是攻击精准,威力不小
早期依靠电磁波制导的无人机一旦遇到强电磁干扰就容易失控,后来军用型小微型无人机改成光纤制导和AI自主决策攻击两种方式,前者全程可控,可用于攻击机动目标,后者只适用于攻击固定目标,除非被拦截,否则目标会被精准袭击。小微型无人机可携带50克以上炸药,足以炸死成年人,若是携带5千克以上聚能战斗部,甚至能够炸毁装甲车或坦克。
四是成本低廉,效费比极高
我国拥有全世界最全工业体系,工业品成本通常远低于欧美国家,但122毫米榴弹造价也要达到1.5万元。而小微型无人机造价几百元至数万元之间,我国无人机产业链非常完善,自重约500克的无人机大批量生产成本甚至可以做到低于300元的成本,远低于122毫米榴弹。但造价低廉的军用型小微型无人机却可以轻松杀死敌方军人,摧毁敌方高价值装备,如装甲车、坦克、战斗机、轰炸机,效费比远超各式火炮。
基于以上四方面优势,现有防空武器拦截军用型小微型无人机面临难以及时发现,拦不住,拦截成本高昂等世界性难题。从零开始,研制一款全新的反无人机拦截系统势在必行!本文基于小微型无人机螺旋桨噪音特点设想一种全新反无人机系统来从根本上解决现有防空武器难以有效拦截小微型无人机的难题。
基于人工智能大模型,结合高能微波、激光炮、拦截型高速无人机的声纹反无人机系统
无人机最显著的信号特征是螺旋桨高速旋转产生的嗡嗡声,不同大小的螺旋桨产生的嗡嗡声是不一样的,就像每个人的指纹都是不一样的,不同型号的无人机“声纹”自然是不一样的,这种声音与枪声、人的说话声都有显著不同。只要无人机在飞行,它的螺旋桨必定会时刻产生嗡嗡声。因此,基于声纹开发一种特殊的反无人机系统或是破解反无人机世界性难题的关键。
本文设想一种内置人工智能大模型的声纹反无人机系统,由分布式无人机探测器、拦截系统和人工智能自主决策控制系统。
分布式无人机探测器由声纹探测器和微光摄像头组成,并内置人工智能大模型用于快速发现、锁定来袭小微型无人机,并将数据传输给微光摄像头,第一时间控制摄像头对准来袭小微型无人机方向拍摄来袭无人机,确认是小微型无人机后将数据传输给人工智能自主决策控制系统。其中每个分布式无人机探测器主要功能是从大量噪声中第一时间分辨出小微型无人机螺旋桨噪声这种声纹,这种探测器由3个声纹探测器通过接收到无人机螺旋桨噪音的时间差即可第一时间发现其位置。微光摄像头主要用于识别疑似小微型无人机螺旋桨噪声是不是真的来自无人机,来袭无人机数量,以及第一时间识别出噪音诱饵。
拦截系统由定向高能微波发射器、激光炮和拦截型高速无人机组成,以便提升多目标拦截能力并降低拦截成本。对于数量较多的集群式无人机,可以采用定向高能微波发射器实施面杀伤,第一时间烧毁无人机的电子元器件或电路。对于单个无人机,由激光炮将其摧毁。若是有雾霾遮挡或物体遮挡,则采用拦截型高速无人机拦截。
据了解,我国研制的防空4000微波武器单次拦截成本仅2美元,而我国研制的“沉默猎手”激光炮单次拦截成本更是低于1美元,我国深圳民营企业展出的拦截型微型高速无人机成本低于1000元,还带人工智能系统。因此,由高能微波发射器、激光炮和拦截型高速无人机组成的拦截系统成本远低于各式现有防空系统。
人工智能自主决策控制系统主要功能是对分布式无人机探测器发送过来的数据以最快速度进行分析,确定来袭目标方位、速度、数量,是否有雾霾遮挡或物体遮挡,该采用哪种方式拦截。由于采用声波探测方式来发现小微型无人机,它的探测距离通常不超过500米,而小微型无人机秒速可达50米以上,留给系统判定拦截的时间极短,靠人难以在极短时间做出正确的决策,因此必须采用人工智能大模型自主决策。
对岸正寻求大批量生产装备军用小微型无人机,为促进祖国统一事业,希望我军尽快组织研制这种内置人工智能大模型的声纹反无人机系统,从而实现低成本有效拦截无人机。
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