这 无人机 开始在乌克兰前线坠毁,几乎没有任何解释。
几个月来,德国科技公司 Quantum Systems 提供的飞行器 为乌克兰军方顺利工作,在该国对俄罗斯的战争中从空中俯冲发现敌方坦克和部队。 去年年底,这些机器在执行任务返回时突然开始从天而降。
“这就是一个谜,”昆腾公司高管斯文·克鲁克(Sven Kruck)说,他收到了乌克兰国防部一封严厉的信,要求解决问题。
量子公司的工程师很快就解决了这个问题:俄罗斯人干扰了将无人机连接到其导航卫星的无线信号,导致无人机迷失方向并坠落到地球。 为了进行调整,昆腾开发了人工智能驱动的软件来充当辅助飞行员,并添加了手动选项,以便无人机可以使用 Xbox 控制器着陆。 该公司还建立了一个服务中心来监控俄罗斯的电子攻击。
“我们所能做的就是从运营商那里获取信息,尝试找出不起作用的地方,进行测试并重试,”克鲁克先生说。
乌克兰的一场看不见的电磁波领域的战斗正在激烈进行,无线电信号被用来压制无人机和部队的通信链路、定位目标并欺骗制导武器。 这种战术被称为电子战,已经演变成俄罗斯和乌克兰之间的猫捉老鼠游戏,悄悄地推动了这场长达 21 个月的冲突的势头波动,并迫使工程师们做出调整。
华盛顿智库哈德逊研究所高级研究员布莱恩·克拉克表示:“电子战对乌克兰战斗的影响不亚于天气和地形。”他补充说,冲突中的每项行动现在都必须考虑到敌人的行动在电磁波谱中。
乌克兰战争是两支大型且相对先进的军队之间近期首次广泛部署电子战能力并实时发展技术的冲突。 这些技术曾经属于训练有素的专家的职权范围,现在已经传播到前线步兵部队。 乌克兰无人机飞行员表示,他们不断调整方法来抵御隐形攻击。 有人说,有一天,一种新的无线电频率可能会起作用。 接下来是不同的天线。
战术变得如此重要,以至于电子战在《电子战》中占据了自己的一部分。 最近的一篇文章 乌克兰最高军事指挥官瓦列里·扎卢日内将军 (Gen. Valery Zaluzhny) 表示。 他写道,“在军事事务中广泛使用信息技术”将是打破与俄罗斯冲突僵局的关键。
专家表示,这些技术已将战争变成了美国、欧洲和中国密切关注的代理实验室,以了解可能影响未来冲突的因素。
小查尔斯·Q·布朗将军参谋长联席会议主席在今年为国会听证会准备的讲话中提出了电子战话题。 英国安全智库皇家联合三军研究所的电子战专家托马斯·威辛顿表示,北约国家已经扩大了购买和开发电子武器的计划。
“乌克兰战争一直是北约电磁思维的增强剂,”他说。 “这一直是集中思想的事情。”
天线和干扰器
作为 俄罗斯坦克驶向基辅 2022 年 2 月,俄罗斯军方首次兑现了其作为世界上最擅长电子战的军队之一的声誉。 它使用强大的干扰器和诱饵导弹淹没乌克兰的防空系统,使乌克兰只能依靠飞机来对抗俄罗斯飞机。
乍一看,电子武器并不危险。 它们通常是卫星天线或天线,可以安装在卡车上或设置在田野或建筑物上。 但随后它们会发射电磁波来跟踪、欺骗和阻止传感器和通信链路,从而引导精确武器并进行无线电通信。 几乎所有通信技术都依赖于电磁信号,无论是使用无线电的士兵、连接飞行员的无人机还是连接卫星的导弹。
一种基本但有效的工具是干扰器,它通过以对讲机或无人机使用的相同频率发送强大的信号来扰乱通信,造成如此大的干扰,以至于无法发射信号。 干扰类似于在大学讲座中播放重金属。
另一种关键武器会发送一种伪装的信号,例如卫星链路。 这种虚假信号被称为欺骗,可以通过向无人机或导弹提供虚假坐标,让其相信其偏离了数英里。 在其他情况下,欺骗者模仿导弹或飞机发出的信号来欺骗防空系统检测未发生的攻击。
其他工具监听辐射束并寻找其来源。 这些设备通常用于寻找和攻击无人机飞行员。
分析人士称,在使用这些工具取得初步成功后,俄罗斯军方却遭遇了挫折。 但随着战争的持续,俄罗斯通过制造更小的移动电子武器进行创新,例如反无人机枪和在战壕周围形成无线电波气泡的微型干扰器。
“俄罗斯人的反应比我们对他们地面行为的预期更加灵活,”前美国官员詹姆斯·A·刘易斯(James A. Lewis)说,他为华盛顿战略与国际研究中心撰写了有关技术和安全的文章。 “这应该让北约感到担忧。”
克里姆林宫没有回应置评请求。
苏联与初创企业
为了对抗俄罗斯在电子攻击和防御方面拥有百年历史的苏联技术,乌克兰转向了与硅谷相关的初创企业方法。 这个想法是帮助该国的技术人员快速生产电子战产品,对其进行测试,然后将其发送到战场。
今年夏天,乌克兰政府为企业举办了一场黑客马拉松,以研究干扰的方法 伊朗沙赫德无人机乌克兰数字部长米哈伊洛·费多罗夫 (Mykhailo Fedorov) 表示,这是一种远程无人机,曾被用来袭击该国的深入城市。
在基辅郊外的测试场,无人机制造商用他们的飞行器对抗电子攻击武器。 8 月,在乌克兰中部的一个战场上,53 岁的前苏联特种部队指挥官、电子战公司 Piranha 的创始人尤里·莫莫特(Yurii Momot)展示了一款专为冲突制造的新型反无人机枪。
这些枪在战争中的表现参差不齐,但莫莫特先生的版本奏效了。 他将枪指向大疆“御”(一种常见的廉价侦察无人机),扣动了扳机。 无人机一动不动地盘旋着。 它的导航系统被枪发出的一阵无线电信号淹没了。
“俄罗斯的整个系统更加结构化,”莫莫特在谈到俄罗斯的电子战计划时说道,他在苏联军队服役时就了解了该计划。 “我们正在追赶,但这需要一段时间。”
其他乌克兰公司,例如 Kvertus 和 Himera,正在制造能够抵御俄罗斯干扰的微型干扰器或价值 100 美元的对讲机。
乌克兰最大的电子战承包商之一 Infozahyst 的工程师最近正在进行一个跟踪和识别俄罗斯防空系统的项目。 该公司首席执行官雅罗斯拉夫·加里宁(Iaroslav Kalinin)表示,俄罗斯的防空雷达不像坦克那样容易更换。 但如果消灭了足够多的人,它可能会成为战争的转折点。
“一旦我们控制了天空,那么俄罗斯就会遭遇严重失败,”他说。
号召性用语
今年夏天,量子公司高管亚历山大·别列日尼 (Oleksandr Berezhny) 与乌克兰一位顶级无人机飞行员一起旅行,与北约分享他们对电子战的了解。 在德国基地的大型圆桌会议上,他们向全神贯注的指挥官解释了他们面临的问题。
“我们告诉他们,进入乌克兰的美国和欧洲系统中可能有 90% 没有准备好应对电子战挑战,”别列日尼先生说。 “人们完全认识到有些事情需要改变。”
当乌克兰让人们一睹未来电子战可能如何进行时,这些战斗的潜在参与者已经注意到了。 美国和欧洲密切关注此类武器对抗俄罗斯系统的表现,一些人担心他们的反应不够快。 中国专家还详尽地记录了俄罗斯的哪些电子攻击对北约系统最有效,以及俄罗斯在哪些方面失败了。
在 2022 年 11 月的一份报告中,一家中国国防智库详细介绍了俄罗斯的电子攻击如何欺骗北约的探测设备,导致乌克兰泄露自己的电子防御系统的位置。
报道称,“俄军的反无人机作战能力优于美军”。
哈德逊研究所的克拉克表示,随着乌克兰不断发展其反干扰技术,其中一些策略正在流向美国及其盟国。
“现在你开始看到包括美国在内的国家部署这些较小的系统,就像你看到乌克兰人将它们拼凑在一起一样,”他说。
对于乌克兰前线的许多人来说,改善速度还不够快。
“即使你让你的无人机隐形,你的控制器和天线也会发出信号,”一位只透露名字的乌克兰无人机飞行员弗拉迪斯拉夫说。 他补充说,俄罗斯人可以探测到无人机飞行员可能所在的约 200 平方米的窗口,并指出炮火曾经距离击中他“约 15 至 20 米”。
“完全隐藏是不可能的,”他说。
奥尔哈·科蒂赞斯卡 来自乌克兰基辅、第聂伯罗和敖德萨的报道。 Arjeta Lajka 在纽约贡献了视频制作。