改变战场的新型武器?

赵海婷周凯

今年3月，在联合国安理会利比亚问题专家小组的报告中，“早在2020年3月，武装无人机就在一个自治州猎杀人类目标”的消息可谓一石激起千层浪。这种冷血杀手是谁研发的，具体性能如何，如何实现如此高的自动化程度？这就是本文的主角——土耳其STM公司的战术无人机系统。军工新秀STM公司

STM公司是土耳其国防技术工程与贸易公司的简称，成立于1991年。最初，STM公司为土耳其国防工业部和武装部队提供与高科技领域相关的项目管理、工程和咨询服务，并负责处理和直接指导各类关键军事技术和高科技人才的引进和转移。随着国内发展的需要，STM也开始直接参与RD一些军用产品的设计和集成。目前公司主营业务包括海军舰艇、网络信息安全、卫星与导航空航空航天、指挥控制与电子信息、战术无人机系统。目前这家企业已经进入世界军工百强，并宣布下一步发展目标是进入50强。

近年来，土耳其军工企业在无人机领域非常活跃。TB-2和“安卡”系列的空长航时无人机在中东、北非等地大出风头。STM已经积累了一定的技术，几年前就开始组建其战术无人机部门，意图分一杯羹。由于其他本土企业已经牢牢占领了大中型长航时战术无人机市场，STM干脆另辟蹊径，从高度自主的小型战术无人机(巡逻导弹)领域入手，推出了一批有特色的无人机产品。三种典型的无人机——特种作战武器

过去要求特战分队接近重点目标和人员，使用便携式观察设备进行侦察确认，然后通过分队携带的爆破器材、直接火力或引导后炮或精确制导武器等手段进行摧毁。在这个过程中，秘密渗透、目标侦察和精确打击往往需要人工完成，因此这样的行动充满了危险和挑战。虽然各种无人机的出现有效缓解了特战队员潜入侦察任务的危险程度，但并没有从危险的最终直接或引导攻击中解放出来。各种手抛无人侦察机只能实现侦察。捕食者、TB-2等大中型无人机的前端便携式显示器只能作为光电无人机等侦察设备的地面显示器，不具备直接控制无人机实施攻击的能力。地面分队使用这种武器时，由于信号传输限制只能使用视距通信，需要位于战区无遮挡区域，或者采取架设高天线、增加无人机高度等措施，保证测控和数据传输。一旦出现地形遮挡，侦察数据会中断，长时间侦察会与后续打击环节脱节，也会增加UAV 空的暴露时间，客观上增加任务失败的风险。

在这种情况下，一种无人巡逻导弹，能够伴随特种作战分队机动接近目标，并在无人或有限指令下独立识别和打击目标，成为破袭等特种作战的最佳选择。STM的系列小型无人机(巡逻导弹)就是针对这种需求正式诞生的。目前主要有三款产品，分别是Togan旋翼侦察无人机、Kargu旋翼自主攻击无人机和Alpagu便携式智能弹药系统。三款产品在关键技术、系统组成和主要技术特征上高度一致。系统组成基本是无人机+便携控制站+背包充储组件“三件套”，均可单人携带操作，可昼夜作战。“岛”级护卫舰是STM公司的产品。巴基斯坦海军补给舰项目是该公司近年来出口的最大吨位船舶。

其中最重要的是采用了STM公司自主研发的智能飞控导航和图像识别作战系统。主要亮点包括:飞行区域、航迹、转折等侦察和打击航线规划能力；具有手动、自控等多种控制和使用模式，确保在各种复杂地形和战场情况下的作战效能；特别是通过预设的机载计算机视觉和深度学习算法，可以自主识别和规避航路中的各种障碍物，在给定区域内自主识别特定的静止和移动目标如人、建筑物、车辆等，并在指令下引导无人机进行自主跟踪或打击。

这三种模式之间存在一些差异。

“Token”是一款侦察型4旋翼垂直起降无人机，也是STM公司进入无人机领域的第一款产品。能在-20℃ ~+50℃的环境下进行各种战术情报搜索。为复合材料机身，最大起飞重量约7kg，旋翼翼展0.78m，测控半径5km，正常侦察任务高度400m，最大升限3300m。锂电池供电可实现50分钟超长续航，最高时速72km/h，从折叠携带切换到飞行展开仅需45秒。机身上部为可拆卸锂电池，下部装有可更换的侦察光电组件。有两种选择:三轴稳定的30x日间CCD或低功率夜间红外设备。据STM官方介绍，“Togen”无人机系统的便携式控制站具有一站多控的能力，从而保证可以长时间提供目标区域的监控画面。除了常规的视距TTC侦察实时回传画面模式外，还可以采用视距外自主航路侦察的形式，在无人机自主返回TTC区域或着陆后下载相关数据。卡古无人机

托尔根旋翼无人侦察机

“卡古”是专门为反恐和不对称战争场景设计的4旋翼无人机，旨在为地面部队提供战术ISR和精确打击能力。旋翼翼展0.78m，测控半径5km，机身重量6.285kg，可抗10m/s的侧风，虽然携带大容量锂电池，但最大携带量为1.3kg弹头。因此，在正常运行高度提高到500米，最大速度提高到72公里/小时后，最大升限和续航时间分别降低到2500米和15分钟，工作环境温度下限也提高到-10℃。值得一提的是，由于其攻击性，在俯冲阶段速度可以提高到100 km/h以上。2018年7月14日，这款无人机完成了首次带弹头自主作战测试。

在常规四旋翼无人机结构的基础上，像“Torgen”一样，在尾部支撑杆之间设置两个全向测控数据传输天线，将包括GPS在内的多模GPS天线放置在无人机背部外侧，而不是像常规民机那样集成在复合空芯支撑杆和电路板上。可拆卸的电池组件和光电传感器组件也布置在飞机的背部和腹部。“卡古”的光电传感器不如“托根”，后者是2轴稳定、10倍变焦的白天或夜间低功率红外炮塔。“Togen”的光学物镜略大。卡古2型无人机

飞机前部位置为模块化弹头结构，通过加强支撑结构与机身相连。可根据战场需要，在起飞前，在破片、温压、A型弹头中选择性安装。其中破片弹头和温压弹头分别采用乳白色和深绿色涂装，外观与地面使用的经典“大刀”定向雷十分相似。主要用于杀伤被保护的地面人员、未被保护的装甲车辆和工事，杀伤半径根据无人机最终俯冲角度在20 ~ 25m。穿甲弹头的外形很小，和手榴弹很像。安装弹头后，无人机可以自动识别其类型，并在起飞前或飞行中通过手持TTC终端设置起爆距离。在弹头下方的机身上，布置了一套双镜头激光测距和飞行视觉系统，由弹头和导航系统用来确定与目标的直线距离，辅助机载导航系统自主规划和控制无人机的避障和攻击，并为操作员的手动操作提供视觉辅助视觉图像。这样，可以同时实现自动精确打击和最小的附带伤害。考虑到携带弹头的特殊性，在TTC平台和无人机之间设置了任务中止和自毁选项。同时设置了多种物理和电子引信，保证了战斗部在人员携带和无人机飞行过程中，在各种振动和高温环境下的安全性。

后期量产的“卡谷”2主要是对机器后壳进行了改造，将部分金属机身换成了复合材料，外露的线缆等部件基本都改成了内置，所以整体性能与前期相差不大。虽然“卡古”有两种光电传感器和三种战斗部，但考虑到图像识别的精度和实际的小药量，宣传和实战中的标准配置是白天CCD+破片战斗部的组合。

Apagu是一种固定翼轻型弹射无人机系统。其主要用途和系统性能与卡谷相似。可以考虑在系统构成中加入轻型固定翼版地面便携式发射管Kagu。它较小的重量使单兵一次携带多件成为可能。无人驾驶飞行器(UAV)在被携带时被容纳在圆柱形的便携式密封发射管中。使用时，发射管支架打开，固定在地面上。遥控指令发出后，点燃推进剂产生瞬间高压气体，推进剂被推离发射管。然后机翼折叠展开，接通电机和机载设备电源水平飞行，按照预设方案绕点飞行，与测控站建立通信。“阿帕古”1无人机，上图为发射管。

先侦察后打击模式下的“托根”和“卡古”

这台机器现在已经发展了两代了。与前两者相比，Apagu 1的起飞重量大大减轻。携带弹头时，机身仅重1.9公斤，但测控半径也有5公里。锂电池续航10分钟，正常作战任务海拔120米。巡航速度约为92.6 km/h，最大下潜速度约为120 km/h，考虑到发射管的复杂性，这款无人机的展开时间略多于1分钟。这种飞机的机身为圆柱形，折叠的前后主翼和垂尾布置在中部下方，机身后侧。机器背面有前后两个盖板，分别用于弹头和电池组件的拆卸、检查和更换。机头导航模块采用固定布局，顶部布置一套与“Kagu”相同的双镜头激光测距和飞行视觉系统，中间为10倍变焦白天或低倍红外光电传感器，两侧下部各安装两个广角低倍传感器。通过这种组合，“阿帕古”在低空飞行时具有水平向下的超广角视场，有效弥补了固定翼构型带来的固定传感器视场影响。虽然STM公司并未公布阿帕古的弹药载荷重量，但与美国UVision公司研制的经典巡逻导弹Hero-20相比，其重量为1.8kg，其中弹头重量为0.2kg，可以推测阿帕古与其类似。

虽然“阿帕古”1具有优秀的系统集成性和便携性，但考虑到极小的弹头载荷和续航时间难以满足一些远程复杂的作战任务，STM公司在此基础上迅速改进了大型的“阿帕古”2。“阿帕古”2可在车辆上使用，机身体积、重量、弹头重量均有所提升:内置GPS天线折叠存放在顶部:原有机头采用固定式倾斜超广角镜头，视觉融合实现大视野的方案被移植自“卡古”的双轴稳定光电球取代，有效提升了侦察画质，模块化设计便于战场快速更换；机器背面的两个襟翼改为一个在腹部，一个在机器背面。

托肯和卡古在布局结构、存储和携带状态上高度相似，而卡古和阿帕古在战斗系统构成上几乎完全相同。这种逐渐进化的开发模式以最低的成本适应了复杂的战场环境，并且可以根据技术发展在返厂维修时对软件进行升级。

三种无人机的导航系统主要是惯性导航系统和多模全球定位系统，地面测控终端相同。出于保密的考虑，STM公司一直没有公布这些无人机使用的测控通信频段。但从无人机和地面终端上安装的棒状天线结构来看，很可能是加密民用无人机的2.4Ghz频段。灵活多变的作战模式

根据STM公司发布的宣传视频，三款无人机在实战中的使用模式如下。先侦察后打击:使用高精度侦察设备“Togen”抵近侦察定位。目标识别确定后，后方可根据目标区域实际情况，选择攻角和弹头更大的“卡古”，或噪音更低、隐蔽性更好的“阿帕古”进行针对性打击；其次是察打一体:当特遣队大致获知目标区域，情况紧急或只携带“卡古”或“阿帕古”时，可直接将无人机发射到预设区域，发现目标后立即实施打击。在这两种作战模式下，地面操作人员可以根据侦察或实时情报信息，随时通过地面控制终端在人、建筑物和车辆之间自动切换预设目标。这两种作战模式不仅适用于上面提到的特种作战，也非常适用于两军对峙时的拉出式作战，以及需要深入山洞的作战等。，而当无人机处于视距状态时，发回的最终预爆画面也可以帮助确认最终目标和伤害。

展览会上的“阿帕古”2

展会上的“阿帕古”2及其发射装置

最后是全球导航系统信号不受干扰时“卡谷”的“智能蜂群”模式。通过在机身背面和侧面增加组网天线和微型激光雷达，可以满足大量“卡古”的位置、目标和决策信息的分布式组网，实现空中的自主动态编队、集群避障机动和最优目标分配，独立完成任务区目标的搜索识别和目标打击分配，独立完成某一作战区域的大量各种类型的“非接触”。目前已实现20个集群的利用能力。

目前，STM公司正在进行一项名为“Kerkes”的作战预研项目，主要是解决在战区由于强电磁干扰导致GPS无法使用，或者己方对该区域实时电磁干扰时，无人机的正常使用问题。虽然该公司尚未公布自主研发的高精度组合定位系统采用的技术，但它应该是基于双目视觉和微型高精度惯性导航技术。同时，正在进行“卡古”与装甲车的系统集成，拓展地面装甲部队的侦察和打击手段。实战装备及出口情况

“卡古”的首次公开亮相是在2018年沙特的AFED-2018展览会上，其独特的自主作战模式一经出现就被媒体称为“神风”弹药。据报道，该年有数量不明的几批“Kagu”交付给土耳其军队和安全部门试用。2019年泰国曼谷国防安全展上，“卡古”再次公开亮相。此后继续参加世界各地的各种防务展寻求出口。2020年1月，土耳其国防工业部正式宣布为陆军采购356架“卡古”2。

2020年的利比亚战场上，除了TB-2直接参战，“卡古”还直接参与了与陆权的战斗。在3月的一次战斗中，“卡古”追击一名撤退的士兵，最后潜入水中引爆弹头猎杀这名士兵。随后，在利比亚多个冲突地区发现疑似“卡古”的残骸。比如“卡古”突然出现在从米提加机场起飞的被击落的无人机中，说明这种无人机的应用远远超出想象，只是因为战场环境混乱，其爆炸后的碎片体积较小，无人机和弹头的组合过于新颖，所以暂时没有引起注意。与此同时，根据最近公布的社交媒体图像，在去年9月至11月的阿塞拜疆和亚美尼亚冲突中，阿富汗军队中的“卡古”多达27人，但结果如何尚不清楚。

2021年7月，STM公司宣布正在与三个国家就“卡古”的出口进行谈判，强调亚洲国家对其非常感兴趣，“卡古”在沙漠和高山地区的使用能力很强。有争议的自主战斗模式

“卡古”和“阿帕古”都可以在手动模式和自主模式下使用。在手动模式下，当操作者通过操作传感器在高倍放大下确认目标后，就可以选择攻击(无人机俯冲和弹头起爆)并最终下达攻击指令。无人飞行器也可以在中途接收中止和自毁指令。这种作战形式和其他的监视无人机或者巡逻导弹是一样的，操作者无时无刻不在循环中。

真正引起争议的是它的自主作战模式。在这种模式下，发射后无人机会按照发射前选择的航线飞行。根据事先选定的“主要”目标类型和打击方案，它会自行做出攻击决定。当通信条件满足时，操作员可以中途介入。但采用这种自主作战模式时，地面人员往往会判断攻击终端不具备通信条件，或者战斗过于激烈而无暇顾及。最终的决定权其实已经完全交给了无人机本身。

虽然战争是残酷无情的，比如捕食者和TB-2，经常误杀，但至少在下达命令之前和整个攻击过程中，人作为决策者，参与目标的识别和确认，基于人的认知做出打击的决心。在自动模式下，“卡古”把原本属于人类的决策交给了冰冷的机器和算法。人类可以很容易地通过挥舞“枪”的动作和手势来判断战斗区域的孩子拿的是玩具枪还是真枪，通过衣物和周围环境来判断混乱区域的枪是保护自己农田的农民还是准备埋设路边炸弹的恐怖分子。但目前机器图像识别只会将他们识别为敌方恐怖分子进行直接击毙。

STM公司反复强调“没有操作员最后按下OK键，无人机是不可能选择并攻击目标的”，但考虑到实际操作过程，这只是一种宣传。“卡古”在军贸展上，关注它展示的各种弹头。

自主作战无人机的防御与思考

虽然对“卡古”这样的武器有一些道德争议，但如何防御也必须提上日程。这类设备批量使用成熟民用无人机领域的成熟部件是必然的。从软杀伤的角度来说，GPS+民用无人机频段，也就是导航测控环节的结合，是目前最容易入手的方式。一方面，重点目标周围的电磁监测系统要通过扩频、关注重点频段等方式提前发现并预警；另一方面，必要时可以及时采取针对性的干扰或屏蔽措施进行压制。但这种软手段在自主模式和未来使用“卡古”等不依赖GPS导航系统的机型面前作用不大。这种武器基本都是复合材料制成，具有低空速度、低噪声、低RCS的特点。目前传统的搜索识别和硬杀伤武器系统真的是束手无策。

但客观来说，对于传统作战区的典型撤退和攻击，以及敌方的后方攻击，由于可以确定敌方目标和人员的大致区域，这种不需要投入太多精力，自主决策进行区域内的点面结合杀伤，比后方炮兵群覆盖的打击精度和效率更高的“智能蜂群”无人机作战系统还是很有价值的。用无人机和巡逻导弹自主作战的想法很早就有了，但是从技术和道德的角度接受这种形式还需要很长时间。

STM公司曾夸口说，世界上只有4 ~ 5个国家有能力研发出像“卡古”这样的无人机。但分析后不难发现，有一定民用大数据识别能力的企业，可以拿出所谓的自学习识别系统，再加上定位导航系统，配合合适的无人机平台，形成无人机打击体系。只是因为目前的识别准确率还不足以满足复杂战场环境的需要，所以出于道德和安全考虑，暂时不使用。从这个角度来说，STM和卡谷是第一个打开潘多拉魔盒的。

[编辑/行健]