令电子干扰失效的光纤无人机

光纤无人机即使用光纤制导操控的无人机，通过光纤连接无人机和操作员，以此来传输控制信号和视频数据，而不是依靠传统的无线电频率来操控无人机飞行。2024年夏天，光纤无人机首次在战场上亮相时，视频显示有一条超细光纤线缆缠绕在无人机的一个卷轴上，在飞行过程中逐渐松开，并在强烈电子干扰环境中击中了装甲车辆，引起了广泛关注。

无人机主要依靠无线电遥控来实现对其飞行姿态、任务执行等方面的控制。无线电遥控系统一般由遥控器和接收机组成。遥控器是操作人员手中的设备，用于产生控制信号。当操作人员通过遥控器的操纵杆、按钮等输入指令时，遥控器内部的编码器会将这些指令编码成特定格式的电信号，然后通过无线电发射模块将信号以电磁波的形式发射出去。接收机接收到信号后，通过解码电路将信号还原成原始的控制指令，再将这些指令传输给无人机的飞行控制系统。这种方式摆脱不了电磁干扰和信号遮挡的问题。

目前，走入战场的光纤制导操控的无人机运行原理，就是把光纤作为安全的高宽带连接，能实时传输反馈视频和控制信号，避免传统的射频（RF）干扰或GPS 反制措施，使得操作员能远程安全可靠地控制无人机，从而避开对方各种反无人机电子干扰尤其是射频干扰战术，具有现在依赖GPS和RF信号的无人机无法比拟的优势。另外，有些光纤甚至还可以直接为无人机提供电源，这意味着无人机无需担心机载电池容量，可以飞行更远，实现远程奔袭作战。

光纤无人机的概念并非近期才出现，其技术原理与早期的光纤制导导弹有一定的渊源。例如以色列在21世纪初研发的Spike-LR2“长钉”导弹就装备了光纤通信制导系统。它可以将射手的意图以数字形式传给导弹，同时将导弹导引头看到的画面以图像形式传回给射手。在导弹的飞行过程中，射手可以随时修正瞄准点。由于光纤通信链的存在，射手可以看到实时图像以评估毁伤效果。此前，一些国家提出过采用光纤控制的无人机，但多数应用于系留式的无人机，其飞行高度几百米，通过一根光纤电缆与地面连接，可以供电和传输图像数据，但是无法飞远。

近年来的局部战争实践，极大推动了军用无人机的研发，也成为光纤无人机发展的重要转折点。实战显示，有一款FPV自杀式无人机，竟然带着长度为10公里的细光纤。这样一来，FPV自杀式无人机可以同时使用无线电和光纤制导，操作员通过光纤来控制无人机飞行和打击目标，可以避免敌方的反无人机电子干扰。还有一款利用AI视距技术图像来制导的无人机，操作员在距离目标数十米外的位置标定目标，随后自杀式无人机便会自主飞向目标，完成摧毁任务。

传统FPV无人机面临着电子干扰、目标防护增强等问题，而光纤无人机凭借其抗干扰能力强、信号传输稳定等优势，在战场上崭露头角。交战双方围绕光纤无人机展开了一系列攻防迭代。具体说来，光纤制导操控的无人机具备以下特点。

一是抗干扰能力强。现在的无人机均采取无线电控制，很容易遭到对方电磁干扰而失灵，甚至丧失作战效能。相较于依赖无线电信号、易受干扰导致定位偏差的传统无人机，光纤无人机通过光纤传递指令与数据，几乎不受外界电磁环境影响。这种无人机能够有效克服传统无接触控制方式的缺点，特别是在电子对抗干扰及物理屏障环境中，展现出极高的精确度和适应性。

二是信号传输稳定，图像清晰。光纤信号不会像无线电信号那样，因受到建筑物的遮挡和反射而出现中断或干扰。光纤制导操控的无人机，能够在复杂多变的战场环境中保持稳定的信号传输，将无人机采集到的信息传输回地面控制站，同时接收地面站的指令，使得操作员能够精确控制其飞行的轨迹。此外，这种无人机的图像传输质量也非常高，操作员可以通过VR眼镜和手柄操纵，实现对目标的精准锁定和打击。

三是精确打击能力突出。光纤无人机的稳定信号传输是实现精确打击的核心基础。例如在复杂电磁干扰环境下，传统无人机可能因信号紊乱而偏离目标，光纤无人机却能依据地面控制站发出的指令，严格按照预设航线与姿态飞行。在解决困扰多时的电子干扰问题后，光纤制导将无人机的毁伤成功率提高好几倍。根据相关报道，光纤制导操控的无人机在对方电子干扰环境中，能在1.5公里、5公里或10公里等不同范围内对目标实施精准打击。

任何武器都有其局限性，特别是作为新式武器的光纤无人机也概莫能外。光纤的重量问题和相关结构限制是主要挑战。以0.5毫米直径的光纤为例，搭配碳纤维和铝合金外壳时，其综合重量可能超过2000克，显著影响无人机的负载能力与飞行距离，降低了无人机的飞行性能。光纤释放机制要求无人机必须与地面通信保持高度一致，限制了其灵活性。无人机在飞行过程中，若滞空时间过长，极易受到战场环境因素的影响，甚至可能导致光纤断裂，目前还不能完全满足长时间作战任务的需求。

为避免光纤断裂，无人机飞行速度不能过快，变换动作幅度也不能太大，在树林等复杂环境下光纤易被挂断，进而使无人机失控。这无疑影响了无人机的飞行速度和机动能力。加之光纤传导操作复杂，对操作人员的技术素养要求较高，需要经过严格的专业训练才能对其进行精准操控。复杂多变的作战场景不同于理想状态下的实验室，武器装备展现出来的性能参数是有差异的。因此，有些经过改装的自杀式光纤无人机，在实战中的表现还达不到技术预期，受到电子干扰后图像传输出现不稳定且清晰度不高的情况，需要普通的四轴无人机指示目标和配合作战行动。

针对光纤无人机在实战中暴露出来的问题，研发更轻、更强韧且具备自愈功能的新型光纤材料是关键方向之一。通过对现有光纤材料进行纳米级别的结构优化，或采用新型的高强度、低重量的复合材料来制造光纤，有望大幅减轻光纤的重量，同时增强其抗拉强度和抗磨损能力，从而降低对无人机飞行性能和有效载荷的影响。在动力系统方面，新型高效能电池或小型化、轻量化的混合动力系统的研发将为光纤无人机带来更强劲、持久的动力。随着科技的迅猛发展，军用无人机正在经历一场前所未有的技术革命，更多的国家将无人机技术转向光纤，必将引发一场无人机技术的变革浪潮。