背景:低成本无人机蜂群的扩散对关键基础设施构成重大非对称威胁,近期冲突表明价值1万美元的无人机群可瘫痪价值超5亿美元资产。现有反无人机系统在蜂群饱和攻击与复杂环境中破片散布控制方面存在局限。方法:本研究提出集成式反蜂群防御系统,融合基于概率占据网格的运动体三维探测与精确定时空爆弹药技术。探测子系统采用多相机阵列,通过空间雕刻算法与多视图几何实现三维重建;拦截子系统运用可编程空爆技术,配备风偏补偿散布控制。结果:基于航空图像目标检测数据集(DOTA)的系统仿真验证显示,该系统实现83.6%拦截效能(RMS定位精度4.7米),破片散布半径较传统空爆系统缩减42%。结论:该集成系统单次拦截成本仅7200美元(导弹方案超200万美元),通过可控散布机制保持定位精度并约束破片分布,提供高性价比反蜂群能力。

无人机蜂群的出现标志着非对称作战能力的范式转变。商用现货组件使对手能以空前效费比实施协同蜂群攻击(Dedrone与泰雷兹澳大利亚公司,2025)。近期作战分析表明,价值1万美元的消费级无人机可能瘫痪价值超5亿美元的战略资产,根本性改变关键基础设施防护的威胁评估。现有反无人机系统(C-UAS)技术应对蜂群场景存在显著局限:传统动能拦截弹虽对单目标高效,但同步应对多低价值目标时经济性不足(Wang等,2020);电子战系统效能因目标蜂群通信协议与自主能力差异而波动;定向能武器虽具持续交战潜力,目前缺乏应对密集蜂群所需的多目标同步交战能力(Shakhatreh等,2019)。

本研究通过融合三维运动探测与精确空爆交战技术构建集成防御架构。系统采用成熟计算机视觉算法——包括概率占据网格(Elfes, 1989)与空间雕刻重建(Kutulakos & Seitz, 2000)——实现实时三维态势感知。目标数据驱动配备风偏补偿散布模式的可编程空爆弹药,实现多目标同步交战并最小化破片散布效应。核心创新包括:(1)运动体三维重建与动能交战系统集成;(2)通过多视图几何优化实现亚5米定位精度;(3)基于可控散布机制的破片散布定量控制;(4)反制效能相较现有C-UAS方案的性价比验证。

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