高能微波的案例
美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室招標(biāo)高能微波反無人機(jī)系統(tǒng)
據(jù)airforcemag網(wǎng)站2021年7月30日刊文，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）于7月28日發(fā)布了一份招標(biāo)文件，尋找承包商開發(fā)一種可部署的高能微波系統(tǒng)，可通過破壞或摧毀敵方無人機(jī)來保護(hù)空軍基地。該項(xiàng)目將于今年秋天啟動(dòng)，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室希望在2023年推出一個(gè)原型系統(tǒng) 。
該項(xiàng)目名為“雷神之錘”（Mjolnir），是挪威雷神托爾（Thor）使用的錘子的名字，將以正在開發(fā)的戰(zhàn)術(shù)高能微波作戰(zhàn)響應(yīng)器（THOR）為基礎(chǔ)。
美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室表示，THOR項(xiàng)目已經(jīng)演示了“使用強(qiáng)無線電波使小型無人機(jī)系統(tǒng)立即失效”。其發(fā)布在Youtube上的視頻顯示，THOR對無人機(jī)群發(fā)射微波，導(dǎo)致它們立即爆炸或從空中墜落，但殺傷距離相對較近。
THOR是一種定向能武器原型，旨在使無人機(jī)的電子系統(tǒng)失效，并能夠快速對抗多個(gè)目標(biāo)，例如無人機(jī)群。
THOR項(xiàng)目經(jīng)理Amber Anderson表示，經(jīng)過兩年的試驗(yàn)，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)了解了該技術(shù)的優(yōu)勢，以及如何改進(jìn)之，Mjolnir將使用THOR相同的技術(shù)，且具有更好的性能、可靠性和可制造性。
THOR項(xiàng)目副經(jīng)理Adrian Lucero則表示，項(xiàng)目目標(biāo)是大量生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)可承受的可部署反無人機(jī)系統(tǒng)，并衍生發(fā)展出一個(gè)新興的行業(yè)，幫助美國保持電磁頻譜優(yōu)勢。
一周前，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了一篇關(guān)于未來潛在定向能系統(tǒng)的報(bào)告，名為《定向能的未來2060》。該報(bào)告稱，美國空軍正在尋找能夠一次性摧毀大量無人機(jī)的系統(tǒng)，而不是用單個(gè)定向能系統(tǒng)單次摧毀一個(gè)目標(biāo)。
美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室和聯(lián)合反無人機(jī)辦公室、陸軍快速能力與關(guān)鍵技術(shù)辦公室合作開展Mjolnir項(xiàng)目，具體由新墨西哥州科特蘭空軍基地的AFRL定向能源局高功率電磁部門管理。
展開 戰(zhàn)斗機(jī)被導(dǎo)彈鎖定了應(yīng)該怎么逃跑？導(dǎo)彈的干擾與抗干擾
▲AAQ-24激光定向干擾系統(tǒng)
▲通過激光束致盲導(dǎo)彈引導(dǎo)頭
直接摧毀：僅僅把對方變成“睜眼瞎”還不夠，更徹底的方法是利用高能激光、微波、粒子束之類的定向能武器直接擊毀來襲導(dǎo)彈，或是破壞對方的光電設(shè)備和武器裝備，以“先下手為強(qiáng)”的方式消除戰(zhàn)場上的潛在威脅。不過，定向能武器雖然作戰(zhàn)效率高，隱蔽性好，既可以用于軟干擾也可以實(shí)施硬殺傷，但技術(shù)復(fù)雜，要達(dá)到小型化和實(shí)用化的階段尚需時(shí)日。
擦亮“蛇眼”——紅外空空導(dǎo)彈的抗干擾技術(shù)
面對“獵物”布下的重重干擾，“響尾蛇”們必須練就一副“慧眼”才能盡顯殺手本色。第一代紅外空空導(dǎo)彈沒有抗干擾能力，只會(huì)一頭撞向點(diǎn)狀的輻射源，甚至連太陽光和水面的反光都分辨不出。第二代和第三代紅外空空導(dǎo)彈雖然仍以點(diǎn)源制導(dǎo)機(jī)制為主，但已可以通過擴(kuò)展接收波長來區(qū)分背景輻射和目標(biāo)輻射。有的型號還采用分級觸發(fā)技術(shù)識別出紅外假目標(biāo)的出現(xiàn)，并依靠慣性引導(dǎo)方式繼續(xù)跟蹤原來的目標(biāo)。
對于紅外誘餌彈這類點(diǎn)狀輻射干擾物，裝有雙色或多元探測器和數(shù)字處理器的紅外導(dǎo)彈不會(huì)簡單地追蹤視場內(nèi)輻射能量最大的目標(biāo)，而是從輻射量的變化規(guī)律進(jìn)行判斷。如果輻射強(qiáng)度突然增大，則可能受到了干擾，即使暫時(shí)無法分辨真?zhèn)危瑢?dǎo)引頭也會(huì)對照原目標(biāo)的輻射值，從多個(gè)分開的輻射源中選擇最為相近的一個(gè)繼續(xù)跟蹤。
此外，對真假目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行記錄和分析，也能很快識別出普通的誘餌彈。而根據(jù)原目標(biāo)在某一時(shí)刻的位置和飛行特性預(yù)先測算出其下一時(shí)刻所處的位置，還可以縮小導(dǎo)引頭的探測范圍，排除掉視野中其它位置上出現(xiàn)的干擾。
▲以色列“怪蛇”5空空導(dǎo)彈的紅外成像
紅外空空導(dǎo)彈發(fā)展到第四代后，所采用的成像制導(dǎo)技術(shù)具有更好的抗干擾能力。
展開 《Nature》：重大發(fā)現(xiàn)！
這些發(fā)現(xiàn)開啟了“超高能伽馬天文”觀測時(shí)代，表明年輕的大質(zhì)量星團(tuán)、超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云等是銀河系內(nèi)加速超高能宇宙線的最佳候選天體，有助于破解宇宙線起源這個(gè)“世紀(jì)之謎”。LHAASO的研究結(jié)果表明，科學(xué)家們需要重新認(rèn)識銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機(jī)制，進(jìn)一步研究極端天體現(xiàn)象及其相關(guān)的物理過程，并在極端條件下檢驗(yàn)基本物理規(guī)律。
《三體》光粒打擊。圖源：網(wǎng)絡(luò)
理論上，單個(gè)光子的能量似乎沒有上限，著名科幻小說《三體》中描繪說，宇宙中的超級文明通過釋放“光粒”就能摧毀一顆恒星。但現(xiàn)實(shí)中，來自銀河系外的高能光子的能量有一個(gè)較明確的上限，這個(gè)上限是由于宇宙中到處充斥著宇宙微波背景輻射的緣故。微波背景輻射無處不在，古老電視屏幕跳動(dòng)的雪花中，大約有1%是由于微波背景輻射干擾的結(jié)果。當(dāng)高能光子遇到宇宙微波背景輻射中的這些低能光子時(shí)，就會(huì)發(fā)生碰撞消耗能量。理論上，當(dāng)光子的能量達(dá)到拍電子伏特時(shí)，就會(huì)被限制。也就是說，這次我國科學(xué)家觸碰到了高能光子能量的實(shí)際上限，極限附近最容易發(fā)現(xiàn)新物理，當(dāng)然意義重大了。
因此，該發(fā)現(xiàn)改變了人類對銀河系的傳統(tǒng)認(rèn)知，也開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代。此外，超高能宇宙線的來源和產(chǎn)生機(jī)制一直困擾著高能天體物理學(xué)家。其實(shí)，宇宙中能量更高的射線是高能質(zhì)子，人類早已探測到能量比這次“拍電子伏特光子”能量還高數(shù)萬倍的高能質(zhì)子，這種微觀粒子的能量可相當(dāng)于一枚飛行的棒球。但質(zhì)子是帶電荷的，它們在宇宙中穿行的過程中會(huì)受到星際磁場的偏轉(zhuǎn)，因此無法追溯其來源，也就無法研究其產(chǎn)生機(jī)制。高能光子則不一樣，它們是不帶電的，能夠追溯其起源的地方，也就為研究超高能宇宙線的加速機(jī)制鎖定了研究對象。
展開 多旋翼無人機(jī)：新設(shè)計(jì)、新應(yīng)用及新發(fā)展
硬殺傷主要運(yùn)用導(dǎo)彈、高炮（高射機(jī)q）、高能激光、高功率微波等手段，直接摧毀目標(biāo)無人機(jī)。
1.軟殺傷
導(dǎo)航誘騙一般是指采用一定的技術(shù)手段向非法無人機(jī)注入人為設(shè)定的錯(cuò)誤導(dǎo)航信息，使得無人機(jī)自身的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)錯(cuò)誤地判斷自身位置，并由此錯(cuò)誤進(jìn)行航路規(guī)劃和飛行控制，從而起到驅(qū)離或定點(diǎn)迫降無人機(jī)的目的。
導(dǎo)航干擾一般是以大功率干擾機(jī)發(fā)射不同類型的壓制信號，使得目標(biāo)接收機(jī)無法接收到正常的導(dǎo)航信號，用戶無法獲取導(dǎo)航、定位和授時(shí)結(jié)果，從而導(dǎo)致導(dǎo)航系統(tǒng)的失效，迫使無人機(jī)自行降落或返航。
拒絕服務(wù)。無人機(jī)地空信息通信經(jīng)常會(huì)用到以Wi-Fi等無線局域網(wǎng)技術(shù)為底層的通信，在網(wǎng)絡(luò)層也會(huì)使用到TCP/UDP協(xié)議等常見協(xié)議。攻擊者可針對網(wǎng)絡(luò)層固有的缺陷發(fā)起泛洪式拒絕服務(wù)攻擊，阻斷無人機(jī)正常通信，或?qū)е嘛w行控制系統(tǒng)癱瘓。
2.硬殺傷
傳統(tǒng)防空武器是利用導(dǎo)彈、高射炮、高射機(jī)q直接將無人機(jī)摧毀，這種方式反應(yīng)迅速，殺傷直接。防空導(dǎo)彈的造價(jià)一般是小型無人機(jī)的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，在反制大型無人機(jī)時(shí)，導(dǎo)彈防空才會(huì)有較高的效費(fèi)比。無人機(jī)相對有人機(jī)飛行高度低、速度慢、體積小，不易被雷達(dá)探測，由于無人機(jī)RCS（雷達(dá)反射截面積）較小，預(yù)留給防空武器的預(yù)警時(shí)間短，需要其他反制方式協(xié)同防空才能達(dá)到防空效果。同時(shí)，在反制無人機(jī)蜂群時(shí)，傳統(tǒng)防空武器會(huì)顯得捉襟見肘。
高功率微波武器是指采用大功率的無線電波摧毀目標(biāo)的相關(guān)電子設(shè)備，從而迫使目標(biāo)失能的一種手段。
高能激光武器采用高功率的激光束長期照射灼燒無人機(jī)目標(biāo)，燒毀無人機(jī)上重要的結(jié)構(gòu)部件，進(jìn)而迫使無人機(jī)迫降和墜毀。
傳感器攻擊威脅是指通過攻擊或干擾無人機(jī)傳感器，致使無人機(jī)喪失執(zhí)行任務(wù)能力或墜毀[20]。
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