美軍測試自駕 F-250 反無人機車:聲學偵測搭配霰彈砲塔,專打 10 至 100 公尺內 FPV 無人機
30秒摘要
美國陸軍在北卡羅來納州 Fort Bragg 進行 Project Sandhills 2.0 實彈測試,將自動駕駛 Ford F-250 卡車與反無人機砲塔整合成無人化突破平台。系統使用 Forterra AutoDrive 執行自動駕駛,再由 9 Mothers 開發的 Edda 反無人機砲塔負責近距離防禦。Edda 可先透過聲學方式偵測來襲無人機,再以光學追蹤鎖定,最後使用霰彈武器攻擊約 10 至 100 公尺內、直徑 7 英吋以上的快速目標。這套設計反映俄烏戰爭後軍方對 FPV 無人機威脅的高度重視,也顯示未來地面無人載具的角色正從單純運輸與突破,進一步演變成具備自主機動與自我防護能力的戰場節點。
重點摘要
- 01美國陸軍於 8 月 18 日在 Fort Bragg 測試 Project Sandhills 2.0,自動駕駛 Ford F-250 成為新一代無人突破載具平台。
- 02車輛使用 Forterra AutoDrive 自動駕駛系統,採用量產 F-250 也有利於降低零件取得與前線維護難度。
- 039 Mothers 開發的 Edda 反無人機砲塔重量約 23 公斤,可攻擊約 10 至 100 公尺內、直徑 7 英吋以上的快速無人機。
- 04Edda 先以聲學方式偵測來襲無人機,再使用視覺系統追蹤鎖定,最後以霰彈武器進行近距離攔截。
- 059 Mothers 宣稱 Edda 可在 15 毫秒內移動 5 度,定位精度達 1.5 角分,目標是追蹤快速變向的小型無人機。
- 06目前公開資料仍缺乏實際命中率、最高攔截速度、多目標處理能力與每分鐘可攔截數量等關鍵性能數據。
小型無人機正在重新改寫地面戰場,而美國陸軍最新測試的一套系統,試圖直接把「自動駕駛車輛」與「反無人機武器」整合成一個無人化突破平台。
美國陸軍於 8 月 18 日在 Fort Bragg 進行 Project Sandhills 2.0 實彈測試,其中最受矚目的設備,是一批經過改裝的自動駕駛 Ford F-250 卡車。部分測試車輛搭載電腦控制的反無人機霰彈砲塔,用來保護執行突破任務的無人載具免受 FPV 無人機攻擊。
所謂 Breaching Operation,也就是突破作戰,通常指部隊清除地雷、障礙物、防禦工事或其他阻礙,為後續人員與車輛開闢安全通道。
傳統上,這類任務本身就具有高度風險,因為執行突破工作的車輛與人員通常必須靠近敵方防禦線。而隨著廉價 FPV 無人機在現代戰場大量出現,突破車輛還必須面對另一種威脅:從空中快速接近、成本低廉,而且可能搭載爆炸物的小型無人機。
這正是 Sandhills 2.0 與前一代計畫最大的差異之一。
最初的 Project Sandhills 曾催生 Lancer UGV,也就是一款建立在 Polaris Ranger 1500 多用途車輛上的無人地面載具。該系統後來甚至被提供給烏克蘭使用。
不過 Sandhills 2.0 不再只關注地面無人化,而是加入 C-UAS,也就是 Counter-Unmanned Aircraft System 反無人機能力,讓無人突破載具本身具備抵抗敵方無人機的能力。
這項改變其實直接反映了近年戰場經驗。
FPV 無人機體積小、價格低、機動性高,而且可以由操作員透過第一人稱視角進行高速低空飛行。它們能從傳統裝甲車防禦死角接近目標,因此即使是一輛昂貴的工程車或裝甲平台,也可能被一架成本遠低於本體的小型無人機癱瘓。
如果突破車輛在替步兵清除障礙物時遭到摧毀,整條進攻路線就可能被迫停止,因此替無人化突破平台加入 C-UAS 能力,已經從額外功能逐漸變成生存需求。
Sandhills 2.0 選擇的載具並不是特殊軍用底盤,而是 Ford F-250。
這輛卡車搭載 Forterra 開發的 AutoDrive 自動駕駛系統,使車輛能夠在沒有駕駛員直接操控的情況下執行移動任務。
Forterra 國防業務副總裁認為,採用 F-250 這種大量生產的商用車輛還有一個相當實際的優勢:零件容易取得。
對軍事系統而言,可維修性往往與性能本身同樣重要。
如果一輛高度客製化的無人車需要特殊零件才能維修,那麼在前線長時間操作時可能很快變成後勤負擔。相較之下,Ford F-250 已經擁有龐大的零件供應與維修體系,理論上更容易進行保養、替換與修復。
這種設計哲學也與近年軍事科技發展的一個趨勢相符:不一定所有軍用無人載具都需要從零開始打造昂貴的專用底盤,有時候把成熟商用平台改裝成自主系統,反而可以降低成本與維護門檻。
而 Sandhills 2.0 最具特色的部分,是車頂上的 Edda 反無人機砲塔。
Edda 由美國德州奧斯汀公司 9 Mothers 開發,是一套輕量化反小型無人機武器平台。
根據公開資料,這套砲塔重量約 23 公斤,也就是約 50 磅,可以對付直徑 7 英吋以上的快速無人機目標,作戰距離約為 10 至 100 公尺,也就是約 33 至 328 英尺。
這個距離範圍相當值得注意。
Edda 並不是設計用來取代大型防空飛彈或遠距離雷達防空系統,而更接近最後一道近距離防禦。
當小型 FPV 無人機已經逼近車輛附近時,系統必須在非常短的時間內完成偵測、追蹤、瞄準與射擊。
Edda 的偵測方式也相當特殊。
根據相關報導,系統會先透過聲學感測器偵測來襲無人機,也就是利用無人機旋翼與馬達產生的聲音特徵判斷附近是否出現威脅。
確認目標後,車上的視覺追蹤系統才會進一步鎖定無人機,最後由霰彈武器進行射擊。
採用聲學偵測的一個潛在優勢,是系統本身可以保持相對被動。
傳統雷達必須主動發射電磁波,再接收反射訊號,因此在某些情況下可能被敵方電子偵察設備發現。聲學感測器則主要依靠接收環境聲音,不需要主動向外發射大量電磁訊號。
這並不代表聲學偵測可以完全取代雷達,因為環境噪音、距離、風向以及多目標干擾都可能影響辨識效果,但對超近距離的小型無人機防禦而言,它提供了一種相對低特徵的早期警戒方式。
當系統完成偵測後,Edda 的高速運動平台就必須迅速轉向目標。
9 Mothers 公布的規格宣稱,Edda 可以在不到 15 毫秒內完成 5 度角度移動,定位精度達到 1.5 arcminute,也就是 1.5 角分。
這種高反應速度的目的,是追蹤高速、方向快速改變的小型無人機。
相較於大型飛機,小型 FPV 無人機最大的問題不是飛行速度一定非常高,而是其體積很小,而且可以頻繁改變飛行方向。對砲塔控制系統而言,這要求致動器、視覺追蹤演算法與射控系統必須同時具備很高的反應速度。
最後的攔截手段則相當直接:霰彈。
與傳統單發彈丸相比,霰彈武器在射擊後可以形成一定範圍的彈丸散布,因此對高速移動的小型目標具有天然優勢。
在只有數十公尺的近距離內,系統不一定需要像高階防空武器那樣精確命中無人機中心,只要有足夠彈丸擊中旋翼、馬達、電池或飛控設備,就可能讓無人機失去控制。
這也帶出現代反無人機戰爭一個非常重要的成本問題。
如果敵方使用的是數百或數千美元等級的 FPV 無人機,用價值數十萬美元的防空飛彈攔截並不符合經濟效益。
因此各國軍隊都在尋找更低成本的 C-UAS 解決方案,包括電子干擾、機槍、機砲、雷射、微波武器以及霰彈系統。
Edda 所代表的就是其中一條技術路線:在最後幾十公尺內,用價格相對低廉的傳統動能武器直接摧毀小型無人機。
不過目前公開資訊仍然存在不少重要缺口。
例如,9 Mothers 與美軍並未在相關報導中提供完整的實戰命中率數據,因此外界目前仍無法知道 Edda 面對高速無人機時,一發成功擊毀目標的機率究竟是多少。
同樣未知的還包括系統可以有效對付的最高目標速度、連續射擊能力、彈藥容量,以及在短時間內同時面對多架無人機時的處理能力。
這些數據非常重要,因為現代無人機威脅正在從單架 FPV 無人機逐漸走向多機協同與無人機群。
一套系統如果只能在理想條件下攔截單一目標,和能夠在短時間內連續處理數架甚至十多架無人機,在實際戰場上的價值會完全不同。
因此 Sandhills 2.0 目前最大的意義,未必是證明 F-250 加霰彈砲塔已經成為成熟武器,而是展示一個新的軍事系統架構正在成形。
未來的無人地面車輛可能不只是遠端控制的運輸工具,而會逐漸具備自主導航、障礙清除、感測器融合與自我防禦能力。
這代表戰場自動化的方向正在從單一無人載具,走向多種自主系統彼此整合。
一輛無人卡車可以自行駛向危險區域,執行原本需要士兵冒險完成的突破任務;當 FPV 無人機靠近時,車上的感測器又能自行偵測、追蹤並啟動近距離防禦。
如果這類系統最終成熟,未來最危險的戰場工作可能會優先交給無人平台執行,而人員則盡可能留在較安全距離之外。
Project Sandhills 2.0 因此不只是一次自動駕駛卡車測試。
它更像是一個縮影,展示俄烏戰爭後軍事技術正在快速融合的幾個方向:商用車輛、自動駕駛、低成本無人平台、AI 視覺追蹤,以及反無人機武器開始被組裝到同一個系統裡。
未來真正決定這類平台能否大量部署的問題,將不只是它能不能擊落一架無人機,而是能不能在混亂、充滿干擾、同時存在多個威脅的真實戰場中,持續可靠地完成任務。
【Tech English 專有名詞】
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Counter-Unmanned Aircraft System(C-UAS,反無人機系統):專門用於偵測、追蹤、干擾或摧毀無人機的防禦系統,可以使用雷達、聲學、電子戰、雷射或動能武器等不同技術。
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Unmanned Ground Vehicle(UGV,無人地面載具):不需要人員直接乘坐駕駛的地面車輛,可透過遠端控制或自主導航執行運輸、偵察、排雷與戰鬥支援任務。
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FPV Drone(第一人稱視角無人機):操作員透過無人機攝影機即時影像進行操控的小型無人機,具有成本低、機動性高等特點,近年大量應用於偵察與攻擊任務。
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Acoustic Detection(聲學偵測):利用麥克風或聲學感測器分析目標產生的聲音特徵,例如無人機旋翼與馬達聲,藉此辨識附近可能存在的威脅。
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Visual Tracking(視覺追蹤):透過攝影機與影像演算法持續辨識並計算移動目標的位置,使武器或感測設備能夠跟隨高速運動物體。
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Breaching Operation(突破作戰):軍事行動中清除地雷、障礙物、防禦工事或其他阻礙,為後續部隊建立安全通道的作戰程序。
原始來源
defence-blog.com相關公司
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Forterra
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