反無人機的「電子戰」運用與發展
2023.06.13
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壹、新聞重點
2023年5月中，美國空軍研究實驗室（Air Force Research Laboratory）對外宣告，其開發一段時間的「導能無人機攻擊武器」獲得階段性的成功；從2019年展開的計畫，其正式名稱被命名為「戰術性高功率微波行動反應裝置」（Tactical High Power Microwave Operational Responder, THOR），雖過去曾成功擊落單一無人機的測試經歷，但針對無人機「蜂群」的成功壓制是首例。
美軍開發「導能武器」已有相當歷史，由於近年來「無人機」的攻擊在前線戰地時有所聞，且在俄烏戰爭中，烏軍多有成功使用無人機成功擊殺俄軍裝甲的經驗，加上美軍前線基地過去在戰爭中多有被攻擊案例，因此更加速了美軍整體的研發速度。此次傳出針對無人機群的成功壓制，顯示美軍的導能防衛武器用於基地防衛的開發方向已有十足進展，其後續效應與發展值得關注。[1]
貳、安全意涵
一、「導能武器」的發展趨近成熟
所謂「導能」（Directed Energy, DE）武器，係指在軍事運用上，藉由廣泛的投射電磁能（electromagnetic energy）以提供戰場資訊探測的能力，或以集中方式在一定戰鬥空間之中，在一定距離上產生進攻與防禦的相互結果。[2] 在當前全球軍事環境中，「導能」已經在防空、目標識別、跟踪、反情報搜索與偵察（ISR）以及「電子戰」（EW）方面發揮一定重要的軍事作用。
在2021年由美國國防部提出的《反小型無人飛行系統戰略》（Counter-Small Unmanned Aircraft Systems Strategy）中，主要將透過3大主軸確保未來戰略的正確方向，即：藉由創新與協作加強聯合部隊對人員、資產和設施的防護；開發物質和非物質解決方案，以促進國防部任務的安全執行，並阻止對手阻礙實現目標的能力；以及建立並擴大盟友和合作夥伴的關係，以保護在國內外的利益。其中第二項開發「物質和非物質解決方案」便是整體反無人機相關設施的研究發展方向，而「導能武器」即為其中「非物質解決方案」。[3]
二、無人機與反無人機的矛盾對決
無人機的出現改變了戰爭樣貌，非對稱的作戰使得行為者得以藉由體積小、成本低的無人機進行戰術性襲擾，或暗中破壞敵方關鍵防禦設施，以及作為野戰戰地監視、偵查等作為。此外，對於戰鬥而言，俄烏戰爭中看到諸多案例，自殺式無人機可以取代價格更為高昂的反輻射飛彈或反裝甲飛彈等，又可發揮更大、更多元的作用，如在第一線作為對裝甲武器或步兵人員的監視與定位。
對於防守者而言，反無人機就成為後續反制的科研重點。2019年美國陸、海、空分別投入研發預算，針對反無人機的設備進行研究開發，海軍過去就開發「技術成熟雷射武器展示系统」（Technology Maturation Laser Weapons System Demonstrator, LWSD），以雷射武器成功對空中靜態無人機進行反制。[4] 陸軍則有「導能機動短程防空車」（Directed Energy Maneuver-Short Range Air Defense Stryker Vehicles, DE M-SHORAD）；鑒於 THOR 系統的成功，空軍預計啟動下一階段的研發計畫，預期能為 THOR 系統增加無人機監控與反擊的距離範圍，以及關於追蹤技術的強化，次階段計畫則以北歐雷神的「雷神之槌」（Mjölnir）作為命名。[5]
參、趨勢研判
一、不同武器系統間仍須進行整合
當前各軍種的反制武器開發，大多區分為「雷射」以及「微波」兩大主軸，顯然當前趨勢並非要從中擇一，而是分別就以上系統作「高低互補」。高功率的「微波導能武器」相較於「雷射」的優勢，在於微波是藉由如同微波爐的原理提供瞬間超高頻波，對設備的電子電路造成破壞，即便針對有人載具也不會造成載具內的人員傷亡；相對而言，「雷射」將可能使載具操作人員面對包含「致盲」等物理傷害。
相較於「微波」的大範圍面積涵蓋，「雷射」則是屬於「光束」的攻擊型態，本身具備高速、連續的特性，但缺點則是撲殺範圍較小。照此邏輯可以判定在運用上，第一波的防禦將採「微波導能」武器，針對無人機群進行大範圍的撲殺，而「雷射」載具則針對漏網之魚，甚至移動速度過快的目標進行補充打擊。
但兩套系統是否使用同樣的偵搜模組，以及是否可以相同介面進行操控；或者兩套系統必須要各自、非整合型系統運作，再以人工方式進行判讀並介入，則是後續整套系統完備的發展觀察重點。
二、需高度戰場管理避免誤擊
「電子戰」作為須謹慎使用的主因在於，通常干擾並不容易區分敵我，只要頻率相同，只要功率相同，甚至若採上述高功率的微波行作為，亦即無分頻率、功率皆受攻擊與干擾下，勢必無分敵我皆會受到波及。近期發展的案例，便是俄國侵略烏克蘭的戰爭中，在開戰前夕俄國對烏發動大規模電戰作為，但卻同時使俄軍的相關裝備受到干擾而阻止自身的進攻進程。在此前提下，俄軍停止「電子戰」的運用，卻回頭使自身空軍受到烏軍的防空火力壓制，對俄軍的空軍戰力造成相當打擊。因此就此無人機反制系統的實戰運用上，在反制武器打擊範圍之內，必須盡可能簡單化戰場以避免誤擊友軍，且微波功率必須盡可能集中，以避免波及基地內我方設施，這些都考驗使用者本身的戰場管理能力。
[1] 1st Lt. Nina Rogers, “AFRL Conducts Swarm Technology Demonstration,” Air Force Research Laboratory Public Affairs, May 16, 2023, https://bit.ly/3OCx8xY.
[2]“Directed Energy Futures 2060 — Visions for the Next 40 Years of U.S. Department of Defense Directed Energy Technologies,” Office of the U.S. Secretary of Defense’s Directed Energy, July 16, 2021, https://bit.ly/3MS3j9T, p. 1.
[3]“Counter-Small Unmanned Aircraft Systems Strategy,” U.S. Department of Defense, January 7, 2021, https://bit.ly/3qseZsu, p. 5.
[4]Christopher Plain, “U.S. Navy Successfully Test Fires Drones Killing Laser,” The DeBrief, December 16, 2021, https://bit.ly/3OHwPSu.
[5]Christopher Plain, “Air Force Finally Building Thor’s Hammer,” The DeBrief, April 14, 2022, https://bit.ly/43owGY8.