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俄烏戰場FPV無人機作戰效益及反制
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2024.09.13
作者
中共政軍與作戰概念研究所 舒孝煌 副研究員

俄烏戰場FPV無人機作戰效益及反制

關鍵字: 無人機、俄烏戰爭、FPV、電子戰
(本評析內容及建議,屬作者意見,不代表財團法人國防安全研究院立場)


一、FPV無人機在俄烏戰場的運用


土耳其提供的TB2無人機有突出表現,曾對俄軍攻勢發揮有效阻滯效果。然而隨戰況轉變,戰事東移至對俄有利的烏東地區,俄軍重整防空及電子戰防禦,TB2戰損增加,又因價高量少,任務逐漸轉移為情監偵,成本低的小型無人機重要性便大幅增加。

俄烏兩軍無人機都會在社交媒體上發布影片,展示廉價無人機如何有效摧毀價值數百萬美元的昂貴火砲或戰車,展示其對現代戰爭的改變。雙方均大量使用無人機追蹤敵軍、引導火砲和炸彈打擊目標。由於前線附近密集部署防空系統,傳統戰機易受威脅而較少出現,使小型、廉價的「第一視角無人機」(first-person view, FPV,廣泛用於空中運動、風景等攝影,常被稱為空拍機)成為戰場中最強大的武器之一。

俄烏兩軍的許多旅級單位,都有專門無人機部隊,用於監視、火砲定位和精確轟炸。烏克蘭計畫在2024年製造100萬架FPV無人機。FPV由地面人員控制,載有炸藥或穿甲彈頭,用於撞擊目標。無人機組件總成本(包括彈頭)可能低至500美元或更少。

FPV無人機從距前線幾公里的簡易平台起飛,根據不同大小、電池和酬載,航程從5公里到20公里或更長。士兵使用遙控器操作,可看到攝影機拍攝影像。另一名士兵則看著平板電腦的電子地圖並提示方向。操控者可選擇目標最脆弱的部分,如開啟的艙門、發動機或彈藥儲存位置等,再控制FPV直接高速撞入目標。[1]

使用FPV時,會先由另一架無人偵察機從上空尋找目標,並將即時視訊傳輸回控制螢幕。無人偵察機有多種類型,最受歡迎的仍是中國製大疆(DJI)Mavic,這是一型四軸式無人機,用於空拍等活動,售價約1千5百至3千美元,可供士兵勘察戰場;遠離前線的專業偵察部隊則操作固定翼式無人偵察機,可飛行更高高度,觀察更遠距離,如長程的「鯊魚」(Shark)無人機,飛行高度2千公尺。

當發現目標如部隊、車輛或火砲時,其座標會透過安全通訊轉發給指揮官,並輸入Kropyva平板電腦,這是一種情報測繪和定位系統,由從無人機和其他情報資訊組成,是指揮官分配火力並打擊目標的最佳方法。

二、FPV無人機作戰效益


FPV無人機可提供便宜的精確打擊能力,比火砲更精確,可擊中移動目標,爆炸彈片也會擊傷敵人。有時FPV也被用於打擊防空洞,使得進出戰壕或加固防空洞都變得困難。烏克蘭士兵稱,由於無人機使用增加,迫使重型裝備如戰車等,需從前線向後退縮幾公里。

步兵已將投擲彈藥的FPV視為最大威脅,士兵知道要警覺無人機螺旋槳在上空發出的嗡嗡聲響,這通常表明他們已被發現或即將受到攻擊。

烏克蘭資源有限,因此必須節約彈藥。在一場長期而大規模的衝突中,成本是關鍵,用來摧毀目標的資源越少越好。FPV無人機及用於投彈的無人機,比其他大多數武器成本更低,而且更精確。射程甚至超過傳統反戰車飛彈,但缺點是有效酬載能力太小,也不具備先進精準武器的「射後不理」能力,傳統砲彈的爆炸威力也還是比無人機的小型彈頭更強。另外,通常需要消耗多架無人機才能完成攻擊目標的任務。

無人機也可與其他類型的武器結合並發揮更大效益。無人機可用於情報、監視及目標標定,導引火砲等武器或其他友軍攻擊目標,各級地面部隊也都使用各種無人機來提高態勢感知、規劃與行動能力。

三、電子戰是對付無人機的最有效方法

電子戰(Electronic warfare, EW)系統已被證明是阻止無人機的最有效方法。俄烏雙方都使用電子戰系統來干擾某些地區的無線電頻率。當無人機的訊號被干擾時,操作人員將無法控制無人機或失去視訊訊號,這取決於被干擾的頻率。一旦無人機進入受電戰裝備保護的區域,就會失去聯繫,不是掉落地面,就是僅能執行收到的最後命令。

大型電子戰系統通常保護高價值目標,例如防空系統或火砲。烏克蘭操作人員稱,前線電子戰變得越來越密集。但大多數電子戰系統的頻率範圍有限,操作人員就要切換到不常用的頻率。這導致前線成為貓捉老鼠遊戲,電子戰操作員會試圖擾亂以不斷變化的頻率飛行的無人機。雙方還必須應對電子偵察系統,該系統可以追蹤無人機的信號至敵方操作人員,從而確定其位置。

除使用車載式電戰系統保護高價值設備,步兵也開始使用小型電戰系統來保護戰壕等據點,儘管功能較弱,效果可能不佳。步兵也使用較小的電戰裝備和無人機干擾槍,干擾來襲的無人機。不過俄羅斯會改變無人機操作頻率,使烏軍自製及便攜式的電戰設備或反無人機武器失效。

俄烏雙方都在開發運用人工智慧(AI)系統的無人機,可以AI識別並鎖定目標,不需再由操作人員控制,不擔心訊號受干擾,不過AI技術仍需要進一步開發,才能廣泛運用。

俄烏雙方也在嘗試各種反擊無人機的方式,其一是使用AeroScope或Windtalker X等軟體尋找無人機操作者,因為FPV操作者不能離戰線太遠,很容易被發現。

四、無人機已形成戰場革命?

無人機雖仍未改變戰爭的本質,但已改變俄烏雙方在戰術層面上的作戰方式,也將影響未來戰場。[2]美智庫「新美國安全中心」(Center for a New American Security, CNAS)研究認為,大量無人機運用,使集中兵力、突襲及實施進攻行動都變得困難,透過對前線以外敵方行動的更清晰瞭解,使俄烏雙方都難集結兵力。

但CNAS分析指出,無人機對戰爭的改變仍是漸進式而非革命式,無人機未為雙方創造決定性優勢,因為雙方都在快節奏地進行創新及競爭循環中。

俄烏雙方使用的無人機仍是由人員操作,沒有廣泛聯網,使用規模仍小,影響的戰場範圍仍是局部性的,並未創造決定性優勢。無人機並非以大型的蜂群(Swarm)方式作戰,若能團隊合作,使用基於軟體的戰鬥網路,效率將更高。[3]

無人機雖能提供可負擔的空中武力,但並不能取代空軍戰機爭奪空中優勢。無人機也被用於攻擊俄空軍基地,但成果有限;俄軍對烏方實施防空制壓(SEAD),也未能癱瘓烏方防空系統,雙方都未能獲得制空權,只好依賴前線的直接交火。

無人機生存性並未比有人機更強,且容易受各種反制措施影響而失去作用。只是因為其可承受更大風險、價格便宜、毋須載人,因此雙方都願意使用無人機去執行成功機率低且更危險的任務。

無人機很脆弱,因此必須便宜且容易生產,以利輕鬆獲得。俄烏雙方都不為無人機加強反電戰能力,因為會增加成本。雙方都是選擇採購更多的無人機,這也適用於軍規型無人機。[4]

CNAS也認為,無人系統對台海會產生重要影響,無人系統將成為美軍保衛台海的關鍵組成部分,美國需採購更多更好的無人化系統,並提供盟友;台灣也要培育軍規及商規無人機產業,並採購更多自殺型無人機(即滯空彈藥﹝loitering munition﹞),以及毋須依賴跑道的短程及中程無人機,為地面部隊配備FPV無人機,並讓無人機與地面火力部隊結合,將非導引武器轉變為導引武器;開發戰鬥管理軟體,發展無人機—火力—偵察—打擊綜合體的能力,借助烏克蘭在陸上及黑海抵禦俄羅斯的經驗與教訓,以阻止共軍的可能進犯。[5]

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