無人機對基礎(chǔ)設(shè)施的威脅及防御措施

無人機攻擊已成為能源基礎(chǔ)設(shè)施面臨的重要安全威脅，其威脅范圍廣泛，涵蓋軍事行動、國土安全和國際穩(wěn)定等多個領(lǐng)域。從小型改裝消費級無人機到配備武器和強大監(jiān)視系統(tǒng)的軍用級平臺，各類無人機的廣泛存在，使得個人、非國家行為體和國家都能夠?qū)嵤┻h程攻擊。

一、無人機對基礎(chǔ)設(shè)施的威脅

(1)對電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施威脅

電力系統(tǒng)包括火力、核能、水力及可再生能源設(shè)施，無人機攻擊可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、停機甚至安全事故。俄烏沖突中俄羅斯使用Shahed 136無人機攻擊烏克蘭電力設(shè)施，造成切爾尼戈夫州社區(qū)停電和第聶伯羅彼得羅夫斯克州變電站損壞。輸電塔、變電站及配電線路是無人機的潛在目標(biāo)。攻擊可能導(dǎo)致大面積停電，影響居民、工業(yè)和商業(yè)用電。核電站作為高風(fēng)險目標(biāo)，無人機攻擊可能引發(fā)核安全事故，威脅公眾安全和環(huán)境。

(2)對油氣能源基礎(chǔ)設(shè)施攻擊威脅

煉油廠、天然氣處理廠若被無人機攻擊，可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸及環(huán)境污染。2024年1月烏克蘭無人機襲擊俄羅斯韃靼斯坦地區(qū)煉油廠，導(dǎo)致日處理15.5萬桶原油的設(shè)施起火。油氣管道、存儲終端及港口運輸設(shè)施易受攻擊。胡塞武裝曾使用Qasef-1無人機襲擊沙特東部油氣田，俄羅斯煉油廠也遭烏克蘭無人機多次攻擊，影響燃料供應(yīng)。

(3)對能源運輸與通信基礎(chǔ)設(shè)施攻擊威脅

港口、機場及公路等能源運輸通道若被無人機干擾，可能中斷煤炭、天然氣和石油的運輸，影響供應(yīng)鏈。紅海沖突中，胡塞武裝對商業(yè)船只的無人機攻擊導(dǎo)致歐亞貿(mào)易受阻，能源運輸成本上升。通信塔、衛(wèi)星設(shè)施及數(shù)據(jù)中心是能源系統(tǒng)運行的關(guān)鍵支撐。無人機攻擊可能破壞通信網(wǎng)絡(luò)，阻礙應(yīng)急響應(yīng)。烏克蘭電網(wǎng)遭攻擊后，就曾因通信中斷影響救援效率。

無人機攻擊基礎(chǔ)設(shè)施

無人機攻擊的演進

二、用于基礎(chǔ)設(shè)施攻擊的主要機型

Qasef-1/Qasef-2K、Shahed 136(俄稱 Geran-2)和Bayraktar TB2三種無人機均在近年沖突中針對能源基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)動過有效攻擊。

Qasef-1/Qasef-2K為中型戰(zhàn)斗無人機(自殺式無人機)，有效載荷30公斤，可攜帶炸藥或簡易爆炸裝置，具有小型、低速、低成本的特點，難以被傳統(tǒng)雷達探測，適合近距離精準(zhǔn)突襲。為也門或伊朗制造，成本1000-3000美元/架。

Shahed 136(俄稱 Geran-2)，伊朗設(shè)計的自殺式無人機，可在目標(biāo)區(qū)域盤旋搜索目標(biāo)，具有射程遠、成本低的特點，可大規(guī)模部署形成集群攻擊，對能源供應(yīng)鏈造成持續(xù)干擾。有效載荷30-50公斤，可搭載高爆戰(zhàn)斗部。該機型單架成本約20000美元。

Bayraktar TB2為土耳其制造的中空長航時武裝無人機，可遠程操控或自主飛行。有效載荷150公斤，可攜帶激光制導(dǎo)導(dǎo)彈、智能炸彈等精確武器，單架成本500-600萬美元。該機型具備長續(xù)航和精確打擊能力，適合攻擊縱深地區(qū)的能源基礎(chǔ)設(shè)施。

可見低成本、易獲取和長射程是這類無人機被廣泛使用的關(guān)鍵原因，而 Bayraktar TB2等高端機型則體現(xiàn)了軍事級無人機在精準(zhǔn)打擊中的優(yōu)勢。

用于基礎(chǔ)設(shè)施攻擊的主要機型參數(shù)

三、應(yīng)對無人機攻擊能源基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險的策略

以下是降低無人機攻擊能源基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險的多種方法，從技術(shù)防護、管理策略、法規(guī)協(xié)同等維度展開。

(1)技術(shù)防護手段

探測識別技術(shù)。整合雷達、射頻傳感器、智能攝像頭、聲音傳感器 ，形成“傳感器融合”系統(tǒng)。比如利用雷達探測無人機位置與運動軌跡，射頻傳感器捕捉其通信信號定位操控者，智能圖像識別軟件自動從攝像頭畫面識別無人機，減少誤報，提升探測準(zhǔn)確性與全面性，還可連接多地點探測系統(tǒng)，構(gòu)建區(qū)域防御預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。在能源設(shè)施(如電廠、煉油廠、輸油管道)周邊，布設(shè)固定式+移動式反無人機預(yù)警設(shè)備，借助多站定位無線電設(shè)備，不主動發(fā)射信號，實現(xiàn)對無人機的探測、識別、跟蹤、告警與記錄，像國家電網(wǎng)針對輸電線路防護，就可采用這類系統(tǒng)提前察覺“黑飛”無人機。

攔截反制技術(shù)。利用射頻干擾無人機與操控者間通信，使其進入安全模式(降落、返航或懸停)是常見且相對安全的手段，可部署射頻干擾設(shè)備守護能源設(shè)施，切斷無人機控制鏈路;發(fā)送虛假GPS信號，干擾無人機導(dǎo)航，將其引至安全區(qū)域或使其偏離航線，適合保護像核電站、大型油庫等關(guān)鍵且敏感的能源設(shè)施，讓無人機無法精準(zhǔn)定位目標(biāo);發(fā)射高能激光束，燒蝕無人機表面材料、功能部件，破壞其動力學(xué)特性、能源與飛行控制系統(tǒng)，使其失去飛行能力。

動能反制技術(shù)。可以通過專門無人機，通過網(wǎng)捕、系繩或直接撞擊，捕獲或使敵方無人機失效，不過因有意外損害和碎片掉落風(fēng)險，多作為軍事用途的最后手段，能源設(shè)施防護中需謹慎評估使用場景。也可利用發(fā)射網(wǎng)困住無人機螺旋槳使其墜落，近距離應(yīng)對小型無人機效果好，可部署在能源設(shè)施要害區(qū)域(如變電站、煉油廠中控區(qū))周邊，作為近距離防御手段。

(2)管理與運營策略

物理安全強化。在能源基礎(chǔ)設(shè)施(如電廠圍墻、煉油廠重要設(shè)備區(qū))周邊，設(shè)置障礙物(如鐵絲網(wǎng)、防撞欄結(jié)合電子圍欄)，增加無人機接近難度;還可采用“鐵籠”式防護(類似俄羅斯保護煉油廠的做法 )，阻擋無人機靠近關(guān)鍵設(shè)施;通過隱蔽偽裝、示假欺騙，讓能源設(shè)施難以被無人機識別鎖定。比如用偽裝網(wǎng)覆蓋重要設(shè)備，設(shè)置假目標(biāo)吸引無人機攻擊，降低真實設(shè)施被發(fā)現(xiàn)和打擊的概率。

操作安全與應(yīng)急。能源企業(yè)定期評估無人機攻擊薄弱環(huán)節(jié)，調(diào)整安全措施;制定詳細應(yīng)急預(yù)案，明確無人機入侵時的溝通、疏散、與執(zhí)法部門協(xié)作流程;開展模擬攻擊演練，測試防御能力，找漏洞改進，像烏克蘭國家電力公司就可通過演練，優(yōu)化高壓變電站反無人機防護。

供應(yīng)鏈與合作管理。能源設(shè)施建設(shè)、運維中，選擇無人機防御設(shè)備供應(yīng)商時，考察其技術(shù)可靠性、服務(wù)響應(yīng)能力;要求供應(yīng)商定期更新系統(tǒng)，適配新型無人機攻擊手段，保障反制設(shè)備有效性;能源企業(yè)與軍方、警方、監(jiān)管部門密切合作，共享無人機威脅情報，協(xié)同制定應(yīng)對策略。如與軍方聯(lián)合開展反無人機演練，借助軍方先進探測與反制技術(shù);警方加強對無人機違規(guī)銷售、改裝的監(jiān)管，從源頭減少威脅。(北京藍德信息科技有限公司)