Οι αποτελεσματικές θαλάσσιες επιχειρήσεις καταπολέμησης των UAV απαιτούν τη θέσπιση μιας πλήρους αλυσίδας εξόντωσης που αποτελείται από ανίχνευση, ταυτοποίηση, παρακολούθηση και παρεμπόδιση σκληρών σκοτωμάτων.Κάθε κρίκος αυτής της αλυσίδας πρέπει να προσαρμόζεται στα φυσικά χαρακτηριστικά και τα προφίλ κόστους επίθεσης-άμυνας των θαλάσσιων απειλών UAV βαθμού 2Η παρούσα εργασία αναλύει τη λογική τεχνικής επιλογής για κάθε σύνδεσμο, μία προς μία, καλύπτοντας γιατί μόνο τα ενεργά ραντάρ φάσης μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις ανίχνευσης,τις βασικές επιδόσεις που πρέπει να διαθέτουν τα ηλεκτρο-οπτικά συστήματα στόχευσης, και μια σύγκριση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων των διαφόρων συμβατικών εξοπλισμών εξόντωσης σε αποστολές κατά των UAV.

Οι επιχειρήσεις καταπολέμησης των UAV αποτελούν ανεξάρτητο πεδίο μάχης με μοναδικά φυσικά χαρακτηριστικά απειλής, λογική κόστους επίθεσης-άμυνας και απαιτήσεις προσαρμοστικότητας για τις πλατφόρμες μάχης.Η ανάλυση στην παρούσα εργασία βασίζεται σε δύο βασικές αρχέςΠρώτον, η εμπροσθοφυλακή είναι κρίσιμη: αν οι απειλές πλησιάζουν από τη θάλασσα, η άμυνα δεν μπορεί να περιοριστεί στις ακτές.Αποτελεσματικές θαλάσσιες επιχειρήσεις κατά των UAV απαιτούν την εμπρόσθια άμυνα για να διεξάγει στρωμένη αναχαίτιση κατά μήκος των διαδρομών πτήσης εισερχόμενων απειλώνΔεύτερον, οι πολυεπίπεδες και επικαλυπτόμενες άμυνες δημιουργούν βάθος άμυνας.και των επιχειρήσεων αεροπορικής άμυνας Τόπου 3 ̇ επικυρώνει την πραγματικότητα ότι ένα ενιαίο σύστημα δεν μπορεί να καλύψει όλο το φάσμα των απειλώνΣυνεπώς, ένα σύστημα που επικεντρώνεται στις δυνατότητες αντι-UAV της βαθμίδας 2, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζει τις αποστολές της βαθμίδας 1 και αντιμετωπίζει τις απειλές της βαθμίδας 3, μπορεί να δημιουργήσει μια πολυεπίπεδη,Τριδιάστατο σύστημα άμυνας σε βάθος.

Ι. Κεντρικά δίλημματά της αλυσίδας θανάτου
Ενημερωτικό για τη θαλάσσια αλυσίδα δολοφονίας αντι-UAV
Για την αντιμετώπιση του Τύπου III του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ / Τύπου II των ναυτικών μη επανδρωμένων αεροσκαφών (UAV) του ΝΑΤΟ, μια πλήρης αλυσίδα δολοφονίας από άκρο σε άκρο πρέπει να εκτελεστεί μέσα σε ένα εξαιρετικά περιορισμένο χρονικό παράθυρο.Οι περιοχές ανίχνευσης πρέπει να παρέχουν επαρκή χρόνο προετοιμασίας της επιχειρησιακής απόκρισης.· η φάση αναγνώρισης πρέπει να κρίνει με ακρίβεια την εχθρική σύνδεση των στόχων· η φάση παρακολούθησης πρέπει να παράγει συνεχώς δεδομένα υψηλής ακρίβειας για τον έλεγχο πυρός·Η ανίχνευση πρέπει να εξουδετερώσει πλήρως τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη πριν φτάσουν σε προστατευόμενα στοιχεία..
Η αποτυχία σε οποιοδήποτε κρίκο της αλυσίδας θανάτου θα καταστήσει ολόκληρο το αμυντικό σύστημα εντελώς ανενεργό.Ηλεκτρο-οπτικά συστήματα που μπορούν να εντοπίζουν στόχους, αλλά δεν μπορούν να πραγματοποιούν λέιζερ boreseightingΓια στοιχεία όπως λιμάνια, ενεργειακές εγκαταστάσεις και αγκυροβολημένα πολεμικά πλοία,Η διείσδυση από ένα μόνο UAV μπορεί να προκαλέσει μια σαρωτική επίθεση.Επομένως, η τεχνική επιλογή δεν στοχεύει μόνο στις μέγιστες επιδόσεις των μεμονωμένων συσκευών, αλλά επικεντρώνεται στην κατασκευή ενός πλήρους, συμβατού,λειτουργική αλυσίδα κλειστού βρόχου που λαμβάνει υπόψη τους περιορισμούς της λειτουργικής πλατφόρμας, προϋπολογισμούς κόστους και χρονικά όρια υποκλοπής.

ΙΙ. Ανίχνευση και παρακολούθηση: Το κύριο και πιο δύσκολο τεχνικό εμπόδιο
Οι προκλήσεις ανίχνευσης οφείλονται σε δύο επικαλυπτόμενους παράγοντες: την διατομή του ραντάρ στόχου (RCS) και τους περιορισμούς ωφέλιμου φορτίου της επιχειρησιακής πλατφόρμας.1 τ.μ.Τα μεγάλα αεροπορικά ραντάρ ενεργού φάσματος μπορούν να εντοπίσουν στόχους με RCS μόλις 0,01 τετραγωνικά μέτρα.Ωστόσο, αυτό το εξοπλισμό έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για τα μεγάλα πολεμικά πλοία.Το υπερβολικό βάρος, η κατανάλωση ενέργειας και τα έξοδα προμήθειας τους εμποδίζουν τη μαζική ανάπτυξη και την εμπρόσθια τοποθέτηση, αποκλείοντάς τους από τα συνηθισμένα θαλάσσια συστήματα ελέγχου και ανίχνευσης.
Για να δημιουργηθεί ένα αδιάσπαστο εμπόδιο ανίχνευσης κατά μήκος των θαλάσσιων άξονων απειλής, ελαφριά αισθητήρες κατάλληλα για τις διαστάσεις, το βάρος,απαιτούνται περιορισμοί ισχύος των μεσαίων και μικρών μη επανδρωμένων επιφανειακών οχημάτων (USV) που υποστηρίζουν μαζική χρήση.
ULAQ-11 μη επανδρωμένο όχημα επιφανείας που εκτοξεύει διπλό Cirit ημιενεργούς πυραύλους καθοδηγούμενους με λέιζερ κατά τη διάρκεια των ασκήσεων
Ο παθητικός εξοπλισμός ανίχνευσης (αισθητήρες καθορισμού κατεύθυνσης ραδιοσυχνοτήτων, ακουστικοί αισθητήρες) έχει θεμελιώδη ελαττώματα:δεν μπορούν να παράγουν τα υψηλής ακρίβειας τρισδιάστατα δεδομένα παρακολούθησης που απαιτούνται για τον έλεγχο πυρόςΕν τω μεταξύ, τα προηγμένα αυτόνομα θαλάσσια UAVs λειτουργούν σε πλήρη σιωπή ραδιοφώνου με μηδενικές εκπομπές σήματος κατά τη διάρκεια της πτήσης του τερματικού σταθμού, καθιστώντας τους παθητικούς αισθητήρες εντελώς τυφλούς για τους στόχους.η παθητική ανίχνευση είναι βιώσιμη μόνο για την άμυνα από μικρά UAV τύπου I ή χρησιμεύει ως συμπληρωματικό μέτρο έγκαιρης προειδοποίησης, και δεν μπορεί να αναλάβει αποστολές ανίχνευσης πυρήνα.
Τα συμπαγή ενεργά ραντάρ φάσης που κατασκευάστηκαν ειδικά για αποστολές κατά των UAV επιλύουν όλους τους παραπάνω περιορισμούς.Τα σύγχρονα ελαφριά ενεργά ραντάρ μπορούν σταθερά να ανιχνεύσουν και να εντοπίσουν στόχους με RCS τόσο χαμηλό όσο 0Εξοπλισμένο με πλήρη κάλυψη 360° και δυνατότητες πολλαπλών στόχων,Αυτά τα ραντάρ λειτουργούν αξιόπιστα μέσα σε σκληρή, ασταθείς μετεωρολογικές συνθήκες και να φιλοξενούν UAV σε όλες τις κατηγορίες ταχύτητας, από τις χαμηλής ταχύτητας πριονιστικές έως τις εκδόσεις με πίδακες,για την καθιέρωσή τους ως βασικού μέσου ανίχνευσης για τις θαλάσσιες επιχειρήσεις καταπολέμησης των UAV τύπου II.
*Σημείωση: Οι αναφερόμενες περιοχές ανίχνευσης αντιπροσωπεύουν τυπικά επιχειρησιακά στοιχεία για στόχους με RCS 0,1 m2 σε περιβάλλοντα θαλάσσιας μάχης.*

ΙΙΙ. Ταυτοποίηση και έλεγχο πυρός: Ηλεκτρο-οπτικά συστήματα ορατότητας
Τα ενεργά ραντάρ χειρίζονται την αναζήτηση και την παρακολούθηση στόχων.Ενώ τα ηλεκτρο-οπτικά συστήματα (EO) εκτελούν την αναγνώριση στόχου και τον έλεγχο πυρός υπό ραντάρ μέσω τριών σταδίων ροής εργασίαςΑτομική στροφή και οπτική λήψη στόχων, έξοδος εικόνων υψηλής ευκρίνειας για την επικύρωση της αντίστασης εχθρικού στόχου,διαρκής διαβίβαση δεδομένων ελέγχου πυρός (μέσω κωδικοποιημένης προβολής με λέιζερ ή διαβίβασης δεδομένων αναζήτησης), και αξιολόγηση ζημιών μετά την υποκλοπή.
Σε περίπλοκα θαλάσσια περιβάλλοντα, οι στόχοι UAV μήκους 2,5 έως 3,5 μέτρων πρέπει να προσδιορίζονται θετικά σε αποστάσεις 5 έως 10 χιλιομέτρων.Αυτό απαιτεί συστήματα EO εξοπλισμένα με σταθεροποιημένα γκιμμπάλ ικανό να παρακολουθεί με ακρίβεια το επίπεδο υπο-pixel εν μέσω της κίνησης του καταστρώματος Sea State 4., παράλληλα με την αυτοματοποιημένη λειτουργία παράδοσης στόχων από ραντάρ για την εκπλήρωση των αυστηρών χρονοδιαγραμμάτων απόκρισης για ταχεία αναχαίτιση.Αξιόπιστες επιδόσεις μάχης σε όλους τους τομείς βασίζονται σε πολλαπλές διαμορφώσεις φάσματος: οι κάμερες υψηλής ευκρίνειας με ηλιοφάνεια προσφέρουν μέγιστη ακρίβεια αναγνώρισης σε καθαρό καιρό· τα καλώδια υπέρυθρου μεσαίου κύματος διεισδύουν στο σκοτάδι, τη ομίχλη και τον καπνό·τα καναλιά υπέρυθρων μικροκυμάτων μετρώνουν τις παρεμβολές από τα θαλάσσια αερολύματα και τις συνθήκες υψηλής υγρασίας.
Η επιλογή μεταξύ των ολοκληρωμένων συστημάτων EO υψηλής ποιότητας και των μικροσκοπικών μονάδων εστίασης EO μεσαίου επιπέδου εξαρτάται από τον τύπο των πυρομαχικών σκληρής δολοφονίας που είναι ενσωματωμένα επί της πλατφόρμας.Τα σκάφη που είναι οπλισμένα με ημιενεργούς πυραύλους καθοδηγούμενους με λέιζερ απαιτούν κωδικοποιημένους σχεδιαστές λέιζερ και υψηλής σταθερότητας γκιμπάλ για να διατηρούν συνεχή φωτισμό στόχου καθ' όλη τη διάρκεια της πτήσης του πυραύλουΟι πλατφόρμες που χρησιμοποιούν υπερύθριες / απεικονιστικές υπερύθριες πυρομαχικές συσκευές μπορούν να χρησιμοποιούν συστήματα EO μεσαίου επιπέδου, τα οποία χρειάζονται μόνο για τη διεξαγωγή εντοπισμού στόχου και επιβεβαίωσης κλειδώματος.
*Σημείωση: Ο πίνακας αυτός περιγράφει βασικές μετρήσεις απόδοσης για τα συστήματα εστίασης EO που υποστηρίζουν τις θαλάσσιες επιχειρήσεις αντι-UAV τύπου II.Η επιλογή μεταξύ των εκδόσεων υψηλού επιπέδου και μεσαίου επιπέδου καθορίζεται από την ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική ελέγχου πυρός της πλατφόρμας.*

IV. Συγκριτική ανάλυση των συστάσεων εξοπλισμού σκληρής θανάτωσης
Η βασική λογική που διέπει την επιλογή των σκληρών στοιχείων βρίσκεται στην εξισορρόπηση της πιθανότητας θανάτου με την αναλογία κόστους-ανταλλαγής της επίθεσης και της άμυνας.προσαρμοσμένα σε επιχειρησιακά σενάρια που περιλαμβάνουν μαζικές επιθέσεις κορεσμού UAVΤα έξοδα υποκλοπής ανά εμπλοκή καλύπτουν οκτώ τάξεις μεγέθους σε διαφορετικούς τύπους εξοπλισμού: τα συστήματα ηλεκτρονικών αντιμέτρων (ECM) κοστίζουν περίπου 0,01 δολάρια ανά υποκλοπή,Ενώ τα προηγμένα αεροπορικά συστήματα αμυντικής αεροπορίας έχουν κόστος μονάδας μέχρι και 4 δολάρια.Αυτή η δραστική διαφορά κόστους μεταφράζεται σε θεμελιωδώς διαφορετικά επιχειρησιακά οικονομικά μοντέλα,και όλο το υλικό πρέπει να αξιολογείται για την συμβατότητα με τις πραγματικές λειτουργικές παραμέτρους και τις προϋπολογιστικές απαιτήσεις των αποστολών αντι-UAV τύπου II.
1Οι προηγμένοι πύραυλοι αεροπορικής άμυνας (Patriot PAC-3, NASAMS, IRIS-T SLM):αποδίδουν αναλογία ανταλλαγής κόστους άμυνας προς επίθεση που υπερβαίνει το 100:1Επιπλέον, το σημαντικό βάρος και η κατανάλωση ισχύος τους τα καθιστούν ασυμβίβαστα με τα μικρά USV,σχετικά με τον περιορισμό της ανάπτυξης αποκλειστικά σε αποστολές αεράμυνας μεγάλου βεληνεκούς του επιπέδου III και την αποκλεισμό τους από καθήκοντα καταπολέμησης των UAV τύπου II.
2Προγραμματιζόμενα συστήματα ναυτικών πυροβόλων αεροπορικών βομβαρδισμών: Παρέχουν ισχυρά πλεονεκτήματα κόστους ανά υποκλοπή, αλλά τα ναυτικά πυροβόλα μικρού διαμετρήματος υποφέρουν από ανεπαρκή αποτελεσματική εμβέλεια,Ενώ τα μεγάλα πυροβόλα ναυτικά κανόνια επιβάλλουν ανεξέλεγκτο βάρος και φορτία ισχύος για την ενσωμάτωση των USVΗ αποτελεσματική τους εμβέλεια 3,5 χιλιομέτρων παρέχει ελάχιστο περιθώριο σφάλματος. Μια αποτυχημένη πρωτογενής υποκλοπή ουσιαστικά εξαλείφει τις ευκαιρίες για δευτερεύουσες εμπλοκές.Αυτά τα συστήματα είναι κατάλληλα μόνο για μεγάλα πολεμικά πλοία και σταθερές θέσεις στην ακτή., και δεν μπορεί να υποστηρίξει την προωθημένη ανίχνευση και άμυνα USV.
3Συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου (EW): Αποδεικνύονται εξαιρετικά αποτελεσματικά ενάντια σε μικρά UAV τύπου I που εξαρτώνται από χειροκίνητο χειρισμό και δορυφορική πλοήγηση,Ωστόσο, είναι σε μεγάλο βαθμό αναποτελεσματικά ενάντια σε αυτόνομα θαλάσσια UAV τύπου II που καθοδηγούνται από αδράνεια πλοήγησης, σκληροποιημένη δορυφορική πλοήγηση, αντιστοίχιση εδάφους και αυτόνομη πλοήγηση με βάση την όραση AI.Η τάση της βιομηχανίας προς την πλήρως αυτόνομη πτήση τερματικού σταθμού για τα σύγχρονα UAVs αφαιρεί τα συστήματα EW από τη βασική λειτουργικότητα για τις αποστολές αντι-UAV τύπου II, τα οποία τα μεταβιβάζουν αποκλειστικά σε βοηθητικούς ρόλους υποστήριξης.
4Οδηγούμενα Όπλα Ενέργειας: Περιλαμβάνουν σχεδόν μηδενικά κόστη ανά υποκλοπή και απεριόριστο βάθος εικονικού μαγαζιού, που υπόσχεται ευρεία μακροπρόθεσμη επιχειρησιακή χρησιμότητα.Η διαρκής μάχη απαιτεί ισχύ εκατοντάδων κιλοβατ, όριο το οποίο τα μικρά και μεσαία οχήματα δεν μπορούν να ικανοποιήσουν.Επιπλέον, οι θαλάσσιες ατμοσφαιρικές συνθήκες εξασθενίζουν και διασκορπίζουν τις ακτίνες λέιζερ, μειώνοντας δραστικά την αποτελεσματικότητα της μάχης.Η τεχνολογία αυτή παραμένει σε επαναλαμβανόμενη ωριμότητα και δεν έχει πλήρη επιχειρησιακή βιωσιμότητα ως βασικό ενεργητικό σκληρής θανάτου επί του παρόντος.
5- Αεροπλάνα αναχαίτισης: έχουν χαμηλά κόστη ανά αναχαίτιση, αλλά τα αεροπλάνα αναχαίτισης με έλικες πετυχαίνουν ταχύτητες κάτω των 300 χιλιομέτρων την ώρα,δημιουργία εγγενούς περιορισμού ταχύτητας που εμποδίζει την εμπλοκή των θαλάσσιων μη επανδρωμένων αεροσκαφών με κινητήρα αερίου που ταξιδεύουν 500-650 χιλιόμετρα την ώραΑκόμη και οι αναβαθμίσεις που ενσωματώνουν την πρόωση πυραύλων για να αυξήσουν την ταχύτητα ωθούν το σχήμα τους και το κόστος προμήθειας κοντά στους πυραύλους με ακριβή καθοδήγηση, σβώντας τα αρχικά τους πλεονεκτήματα κόστους.Η θαλάσσια μάχη δεν έχει τοπογραφική κάλυψη για να δημιουργήσει στρωμένα εμπόδια υποκλοπής.· επιπλέον, τα UAV αιχμαλωτιστή χτυπήματος και πτήσης βασίζονται σε χειροκίνητο χειρισμό και δεν διαθέτουν αυτόνομες δυνατότητες παράδοσης στόχων,για την επιβολή αυστηρού ορίου στην αποτελεσματικότητα υποκλοπής σε περίπτωση μαζικών επιθέσεων κορεσμού από UAV.

V. Βέλτιστη λύση εξόντωσης: Ελαφροί πυραύλοι με ακριβή καθοδήγηση
Η ολοκληρωμένη διασταυρούμενη σύγκριση όλων των τεχνικών λύσεων καταλήγει σε οριστικό συμπέρασμα: οι πυραύλοι αμυντικής αεροπορίας Τρίτου Επιπέδου δημιουργούν μη βιώσιμα κόστη κατά την αντιμετώπιση μαζικών επιθέσεων UAV.Τα ναυτικά όπλα και τα όπλα κατευθυνόμενης ενέργειας περιορίζονται από φυσικούς περιορισμούς και τεχνολογική ανώριμη, με εξαίρεση την ενσωμάτωση σε μικρές μη επανδρωμένες πλατφόρμες μάχης.τα UAV αιχμαλωτισμού και τα συστήματα EW υποφέρουν από λειτουργική βλάβη λόγω των δυνατοτήτων άμεσης ταχύτητας και αυτόματης τερματικής πτήσης των UAV τύπου IIΜόνο οι ελαφροί πυραύλοι με ακριβή καθοδήγηση που χρησιμοποιούν ημιενεργό λέιζερ και υπέρυθρη / απεικόνιση υπέρυθρης καθοδήγησης προσφέρουν ανώτερη συνολική απόδοση, συνδυάζοντας υψηλή πιθανότητα θανάτου, γρήγορη αντίδραση,και ελεγχόμενες αναλογίες κόστους άμυνας-επίθεσης, με αποδεδειγμένη επιχειρησιακή επικύρωση σε πλατφόρμες USV.
Οι δύο παραλλαγές πυραύλων παρέχουν τακτική συμπληρωματικότητα:Οι ημιενεργοί πυραύλοι με καθοδήγηση λέιζερ προσφέρουν μέγιστο εύρος αναχαίτισης 5 χιλιομέτρων και μπορούν να εμπλακούν διαδοχικά σε πολλούς στόχους σε μία μόνο εκτόξευση για να διατηρήσουν συνεχείς επιχειρήσεις.Οι υπερύθριοι / απεικονιστικοί υπερύθριοι πύραυλοι λειτουργούν σε λειτουργία πυρκαγιάς και ξεχνάς με μέγιστη εμβέλεια αναχαίτισης 8 χιλιομέτρων.Το σύστημα EO απελευθερώνεται από την κλειδαριά στόχου για να ξεκινήσει αμέσως την επόμενη ακολουθία υποκλοπής., επιτρέποντας την αποτελεσματική εξουδετέρωση των επιθέσεων κορεσμού των UAV.Η ενσωμάτωση των δύο τύπων πυραύλων αντισταθμίζει τις τακτικές ελλείψεις των μονοδιάθετων πυρομαχικών και καθιερώνει μια πλήρη πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική υποκλοπής..

VI. Βασικά συμπεράσματα
Η ανάλυση από άκρο σε άκρο της πλήρους αλυσίδας θανάτου παράγει τρία οριστικά ευρήματα:
1Η φάση ανίχνευσης πρέπει να βασίζεται σε συμπαγή ενεργά ραντάρ φάσης.Τα συμβατικά μηχανικά σαρωμένα ραντάρ δεν μπορούν να επιτύχουν ανίχνευση στόχων με χαμηλό RCS και παρακολούθηση πολλών στόχων εντός των περιορισμών ωφέλιμου φορτίου USV, που δεν ανταποκρίνεται στις επιχειρησιακές απαιτήσεις του σύγχρονου θαλάσσιου πολέμου κατά των UAV.
2Η φάση αναγνώρισης και ελέγχου πυρός πρέπει να υιοθετήσει ολοκληρωμένα πολυ-ειδικά συστήματα EO που καλύπτουν το ημερήσιο φως, το υπέρυθρο μεσαίου κύματος και τις υπέρυθρες ζώνες μικρών κυμάτων.Το ενιαίο κανάλι EO δεν μπορεί να προσαρμοστεί σε περίπλοκες θαλάσσιες καταστάσεις., νυχτερινές επιχειρήσεις, και υψηλής υγρασίας θαλάσσια ατμοσφαιρικά περιβάλλοντα, και θα αποτύχουν εύκολα σε πραγματικές συνθήκες μάχης.
3Η βέλτιστη λύση σκληρής δολοφονίας που είναι διαθέσιμη σήμερα είναι μια συνδυασμένη σειρά από ημιενεργούς καθοδηγούμενους με λέιζερ και υπέρυθρους / απεικονιστικούς υπέρυθρους ελαφρούς πυραύλους.Αυτό παραμένει ο μόνος συνδυασμός πυρομαχικών που ικανοποιεί ταυτόχρονα τρία βασικά κριτήρια.: βιώσιμα λειτουργικά έξοδα, τεχνολογική ωριμότητα και συμβατότητα με πλατφόρμες μη επανδρωμένων οχημάτων επιφανείας.

Ενάντια στην επικρατούσα απειλή από τα θαλάσσια UAV τύπου ΙΙ, το συμπέρασμα είναι αδιαμφισβήτητο: the capacity of maritime counter-UAV operations to close the kill chain and eliminate target penetration hinges entirely on whether deployed sensors and hard-kill assets are precisely calibrated to the physical characteristics and cost dynamics of Type II UAV threats.