定向能武器，又叫“束能武器”，本質上是利用特定方式使物體表面產生極高的能量密度，致使敵方人員的身體、電子設備、武器裝備等受到不同程度的損害，從而對目標造成殺傷的武器。
定向能武器是20世紀60、70年代開始發展的一類全新的航空武器系統。20世紀70年代，美國為其海軍開發了氟化氘激光器（定向能武器），TRW公司的“中紅外先進激光器”（MIRACL）也采用氟化氘激光器，于1987年打下5架亞音速BQM-34靶機。同年，蘇聯艦艇使用激光武器攻擊了在夏威夷北部太平洋上空執行任務的兩架美國軍用飛機。20世紀90年代，人們開始在固態激光器的基礎上研制軍用激光器，它是一種定向能武器。2006年，諾斯洛普·格魯門公司開始研制100kW激光器（定向能武器）。2007年12月，“聯合大功率固態激光器”項目的第1個實驗型激光器鏈——“激光器鏈1”（LC1）成功演示，該項目是一種定向能武器。2010年5月及7月，美國海軍激光武器系統（定向能武器）項目進行了一系列試驗，使用固體激光器在海洋環境中成功擊落多架無人機。
定向能武器根據其發射的能量載體不同，可以分為激光武器、微波武器、粒子束武器、聲波武器（如次聲波武器）、射頻武器等。其中，次聲波武器通過發射與人體器官固有頻率相近的次聲波，引發器官共振從而造成損傷；射頻武器則借助高頻電磁輻射產生的熱效應或電效應實現目標毀傷。高功率微波武器在無線電和微波頻率的廣譜上產生電磁能量束（窄帶和寬帶），對目標系統內的電子設備造成一系列暫時或永久的影響；高能激光武器利用高強度的電磁波以及高功率激光的熱效應、光電效應和熱力耦合等效應直接使目標失效甚至毀傷，不同波長的激光造成的傷害程度也有區別，如長波電磁波可以引發熱破壞，而短波能夠破壞敵方人員、設備等表面的化學鍵來產生破壞；粒子束武器將注入的電子、質子、重離子等粒子加速到接近光速，通過電磁透鏡在極短時間內把極大的能量傳給目標，以此對目標造成軟破壞或摧毀。
定向能武器的關鍵技術有脈沖驅動源技術、高功率微波產生技術、高功率微波發射技術等。優點有光速攻擊目標、不受重力和空氣動力學的影響、強大的破壞力、轉移火力快，可以在短時間內連續攻擊多個目標，反應靈活、迅速，能量高度集中，附帶毀傷小，缺點是單色性或窄帶寬，即頻譜范圍小。該類武器的作戰場景有日常維權、灰色博弈、分級威懾、多維破擊等。發展趨勢包括由“新概念”逐步到“實戰化應用”，反無人機蜂群的主流，多功能、智能化、察打一體化等。定向能武器在防范攔截低慢小目標時具有技術優勢和成本優勢，反無人機手段效果可觀。
歷史發展
定向能武器是20世紀60、70年代開始發展的一類全新的航空武器系統。氟化氘激光器是美國20世紀70年代為海軍開發的一種定向能武器，是“鸚鵡螺戰術武漢高能激光設備制造有限公司器”論證的重點，這是美國與以色列合作進行的一個項目；TRW公司的“中紅外先進激光器”（MIRACL）也采用氟化氘激光器，是美國唯一達到兆瓦級的激光器，已結合“海上光束引導系統”（Sea-Lite Beam Director System），完成了一系列試驗，包括1987年打下5架亞音速BQM-34靶機，1989年成功攔截超音速“汪達爾人”導彈靶機。在取得這些成功的基礎上，合同商提議在海上進行工程樣機論證，但美國海軍認為氟化氘激光的波長不合適。
20世紀90年代，人們開始在固態激光器的基礎上研制軍用激光器，它是一種定向能武器。1995年，美國國防高級研究計劃署啟動了一個研制項目，論證了輸出功率250W的二極管抽運固態激光器。這種激光器主要有3個問題：一是二極管費用，每瓦功率需要10~20美元，對于10kW以上的激光器來說比較昂貴；二是效率只有9%~19%；三是耐高溫性差，廢熱傳輸復雜。據美國空軍估算，摧毀小型戰術導彈所需的最小能量為100kJ左右。這種激光器本身尺寸較小，主要是冷卻問題，美國空軍認為在戰術飛機上可采用自然環境冷卻的方式，這種方式具有較好發展前景。
2002年9月，“聯合大功率固態激光器”（JHPSSL）項目啟動，該項目屬于大功率的定向能武器，諾斯洛普·格魯門獲得研制合同。2006年，諾·格公司開始研制100kW激光器（定向能武器）。2007年9月，該公司研制出高功率增益模塊，輸出功率達到3.9kW，并以20.6%的效率持續運行了500s。同年杰斐遜實驗室研制出了波長1.6μm、平均功率14.3kW的自由電子激光器（定向能武器），這種波長適于海上應用。美國正在研制功率1~3μW的自由電子激光武器（定向能武器），射程5~20km，用于航母編隊防御，樣機預計2020年研制出來。2007年12月20日，“聯合大功率固態激光器”項目的第1個實驗型激光器鏈——“激光器鏈1”（LC1）成功演示，該項目是一種定向能武器。
2008年9月，諾·格公司負責研發的美國軍用“聯合大功率固態激光器”（JHPSSL）計劃通過了第3階段的第3個關鍵節點，激光功率達30kW，光束質量達理論限制的2.1倍，并保持該性能指標超過5min，總運行時間超過40min，電光轉換效率超過了19%.該計劃的目的是開發可用于巡航導彈防御的、功率為100kW級的固態激光器。通過這次示范，證明設計100kW的固態激光器已經沒有問題。2009年4月，美國海軍研究局授予波音公司公司價值1.63億美元的合同，用于開發自由電子激光武器，它一種新型定向能武器。2010年3月，波音公司成功完成了美國海軍自由電子激光武器系統（定向能武器）的初步設計，下一步將制造樣機用于海上試驗。同年5月及7月，美國海軍激光武器系統（LaWS）項目進行了一系列試驗，使用固體激光器在海洋環境中成功擊落多架無人機。
分類
高功率微波武器
高功率微波是指峰值功率在100MW以上、頻率為1~300GHz的一種強電磁脈沖。高功率微波武器在無線電和微波頻率的廣譜上產生電磁能量束（窄帶和寬帶），對目標系統內的電子設備造成一系列暫時或永久的影響。HPM武器主要分為電磁脈沖彈和高功率微波炮，而電磁脈沖彈是由飛機投放或導彈、火炮發射的。隨著高功率微波技術的不斷增強，高功率微波武器在未來戰爭中發揮的作用更加突出，這將是未來信息對抗、空間攻防對抗的主要武器裝備。目前，世界發達國家都很重視高功率微波技術的發展，但從總體發展水平來講，美國和俄羅斯的研究水平最高。
高功率微波武器通常由初級能源系統、脈沖驅動源系統、高功率微波器件系統、高功率微波發射系統、控制系統、跟瞄系統以及相應的運載平臺組成，如下圖所示。
高能激光武器
激光武器已經成為未來大國戰略制衡，改變戰爭樣式的重要手段。戰術級高能激光武器（high energy laser weapon）正快速邁入實戰化應用階段。美國陸軍第一種高能激光武器被安裝在Stryker軍用車輛上，在俄克拉何馬州錫爾堡的測試中使用，進行了對抗一系列可能的戰斗射擊場景。
高能激光武器利用高功率激光的熱效應、光電效應和熱力耦合等效應直接使目標失效甚至毀傷，具有快速響應、打擊精準、彈藥成本低廉、戰場保障簡單和作戰隱蔽不易追溯等優點，可以在諸如要地防御、導彈攔截、衛星對抗和蜂群對抗等現代局部作戰場景中發揮獨特作用，逐漸成為可適應未來信息化高技術戰爭的主戰武器之一。
現代新概念強激光武器，多采用電脈沖功率泵浦。這類強激光武器的激光器主要有電泵浦CO?激光器、準分子強激光器、自由電子激光器（放大型和振蕩器型）、軟X射線激光器。
激光二極管泵浦固體激光器（laser diode pumped 固體 state laser，DPSSL）具有半導體激光器和固體激光器的雙重優點，具有體積小、效率高、可靠性好、工作壽命長和可全固體等特性，在國防、科研、醫療、加工等領域有著廣泛的應用，是當前固體激光器的一個重要發展方向。激光器驅動電源由直流充電電源、儲能電容、脈沖恒流調制電路和控制系統等組成，其原理框圖如下圖所示。激光器驅動電源工作原理是：直流充電電源為儲能電容提供直流電壓，通過脈沖恒流調制電路進行調制，形成滿足頻率、幅值等要求的脈沖電流波形并將其輸出到負載上。控制系統根據設定工作參數，輸出相應的信號到直流充電電源和脈沖恒流調制電路，在每個脈沖周期內對絕緣柵雙極型晶體管（insulated gate bipolar 晶體管，IGBT）開關兩端電壓進行檢測，據此判斷充電電壓是否達到要求，如不滿足要求則在充電時序內調節充電電壓基準，對直流充電電源輸出電壓值進行自動調節，實現驅動電源輸出電壓的負載自適應，并根據電流采樣反饋電路動態調整工作在線性區的IGBT壓降以實現脈沖恒流輸出。
脈沖恒流調制電路原理圖如下圖所示，脈沖形成電路選用IGBT作調整管。根據IGBT的轉移特性曲線圖，當柵極和發射極之間的電壓小于開啟電壓Uce時，IGBT處于關斷狀態。在IGBT導通后的大部分集電極電流范圍內，Ic與Uce呈線性關系，通過調節Uce就能調節IGBT的輸出電流，從而達到穩流輸出的目的。通過控制脈沖電壓Uce的頻率、脈寬、幅值來實現頻率、脈寬、幅值可調的大脈沖電流。脈沖恒流調制電路工作時，調整管工作于線性調整狀態，以保證脈沖頂部的平坦，輸出受控于脈沖頂部電流抽樣電路的反饋信號，用于控制脈沖電流和提供過流保護。調整管的供電電壓由脈沖頂部電壓決定，保證供電電壓與頂部電壓有一個穩定的壓差，使調整管在脈沖頂部工作于線性區。為保證脈沖大電流供電，采用儲能電容。
粒子束武器
粒子束武器（particle beam weapon）的原理框圖如下圖所示。能源和儲能器提供粒子加速器所需的能量，高能強流粒子加速器將注入的電子、質子、重離子等粒子加速到接近光速，使其具有極高的動能，然后用電磁透鏡將它們聚集成密集的高能束流射向目標，通過它們與目標物質發生強烈的相互作用，在極短時間內把極大的能量傳給目標，以此對目標造成軟破壞或摧毀，達到毀傷目標的效果。
作用原理
定向能武器能把具有足夠能量密度的“電磁能子彈”射到目標上從而使其關鍵部件受到致命性的損傷或破壞。高能激光器和高功率微波器具有不同的工作機制，因而各有優缺點，但在很大程度上它們的作用又是互補的。高能激光器比高功率微波武器的波長短得多，產生的電磁能射束也窄得多。激光炮能夠非常準確地照射到所要攻擊目標的選定點上，并在該點上造成嚴重的破壞；高功率微波武器則不同，它攻擊的范圍更大，可覆蓋一個以上的目標，給電子部件、電子系統造成更為錯綜復雜的破壞。高能激光武器必須準確并指向目標選定的攻擊點（易損區）；高功率微波武器只需要大致指向目標。高能激光武器不能穿過云層工作，而高功率微波武器基本上不受云層影響。高能激光武器是通過熱效應來加熱、熔化或汽化目標上被瞄準攻擊的比較小的區域；高功率微波武器則是在整個目標上造成一個強電場，并通過各個縫隙和引線耦合到目標內部，摧毀或損壞目標內的敏感電子無部件。因此，針對高功率微波武器所采取的加固方法，不能有效地防御武漢高能激光設備制造有限公司器的威脅，反之亦然。
目標上的能量密度是定向能武器的關鍵性殺傷參數。當用激光炮對付導彈和大多數地面與空中目標時，能量密度約1kJ/cm2，或功率密度在100~10000W/cm2，光斑尺寸為1cm到幾十厘米。光斑尺寸是高能激光武器的重要因素，因為殺傷所需的激光能量大致與輻照點的面積成正比。使目標上的輻照面積最小，以產生大的殺傷效應，是獲得高的能量效率和體積小、重量輕的武器的關鍵。目標輻照度P（W/cm2）也是高功率微波武器極為關鍵的參數，高功率微波武器的工作范圍為1W/cm2到每平方厘米幾十瓦。
關鍵技術
脈沖驅動源技術
脈沖驅動源技術主要是壓縮初級能源提供的能量，為高功率微波產生器件提供強流電子束或電脈沖的技術。初級能源是為整個航空武器系統提供電能，針對運載平臺不同，大部分選用發電機和大型蓄電池。初級能源的高效率、小型化是目前需要突破的關鍵，由于鋰電池的儲能密度高，目前采用全鋰電池的初級能源方案，能夠大大降低武器系統的質量。脈沖功率技術正朝著窄脈寬、快脈沖、高重頻及小型化的方向發展，通常采用脈沖形成線技術和Marx發生器技術。如俄羅斯的sinus系列加速器采用的是脈沖變壓器和單脈沖形成線一體化技術。
高功率微波產生技術
高功率微波產生技術是對脈沖驅動源產生的電子束進行調制，進而產生高功率微波的技術，是整個系統的“心臟”，產生的微波能量越強、功率越高，微波武器的作用距離越遠、殺傷力越大。按照工作原理一般分為振蕩器和放大器，振蕩器輸出頻率的穩定性較差，主要有磁絕緣線振蕩器、相對論返波振蕩器及虛陰極振蕩器等；放大器則以相對論速調管放大器為主，具有高效率、高功率、適合重頻運行的優點，輸出功率高達吉瓦級。
高功率微波發射技術
高功率微波發射技術主要是將高功率微波發射出去，從而準確打擊目標的技術。一般通過跟瞄系統鎖定目標并傳給伺服單元，伺服單元控制發射方位，發射單元對目標進行定向發射，造成對目標的精確打擊。其中，伺服單元的定位速度越快，波束的調轉速度越快，進而打擊目標的速度越快。發射單元通常采用反射面天線、喇叭天線、陣列天線等。通過提高天線的增益，可提高微波輸出的等效輻射功率，從而增強航空武器系統對目標的殺傷能力。同時，需要盡量抑制副瓣，避免對設備和己方人員造成不良的影響。
優點
光速攻擊目標
定向能武器最主要的特點是以光速去攻擊目標。光速為30萬km/s，約100馬赫，飛行1km只須3.3μs（lμs=1/100萬s），這對于時間緊迫的作點或遠程作戰來說，是一個十分重要的因素。因為就常規武器而言，目標的暴露時間比其發射時的飛出時間還短，等你發現目標但又還沒有發射出防御性武器時，來襲目標已飛出你的攻擊視野了。
不受重力和空氣動力的影響
對常規武器來講，這些因素是束縛和制約著其設計和作戰性能的因素。
強大的破壞力
通過選擇不同等級的發射功率和輻照時間，可以對目標造成從功能受損到徹底摧毀等不同程序的破壞。
攻擊的目標
主要包括導彈（彈道導彈、巡艦導彈、反艦導彈等）；飛機/無人駕駛飛機；精確制導武器；傳感器、電子系統、電子控制及通信系統；作戰人員。由于定向能武器是以光速攻擊目標（俗稱零飛行時間），攻擊的能量密度大，既能進行“硬破壞”又可實施“軟殺傷”，因而這種武器可為未來戰爭提供一種大量摧毀敵方航空武器系統的新方法，并將使未來戰爭的作戰方式產生根本性的變化。定向能武器雖有許多優點，但其技術遠未成熟。目前高功率裝置的體積和重量，氣象條件對激光傳輸的影響，以及新技術發展中所面臨的若干固有障礙和難點，都將繼續成為定向能武器系統向實踐系統轉化中所面臨的挑戰。
其他
1.每次交戰所耗的子彈是電能（或化學燃料），而不是彈藥本射，這就意味著，“從彈藥庫”變成“燃料庫”，其容量大大增加。
2.交戰時的單發成本低，因而在訓練和試驗中可以隨意使用。
缺點
定向能武器的缺點是單色性或窄帶寬，即頻譜范圍小（例如，只要在探測器前加一塊截止濾光片，藍色波長激光就無法成功干擾紅色波長探測器）。
武器舉例
高能激光武器
MEHEL機動遠征高能激光炮
MEHEL是美國陸軍提出，由波音公司與通用動力聯合研發的以“斯特賴克”為載具的陸基機動式高能光纖激光炮。其原理是將多路光纖激光束合成為一路能量集中的高能主光束，可根據作戰需要增減光纖激光束數量，電光能量轉換率達43%。該系統專門用于攔截敵方無人機、迫擊炮以及火箭彈，供野戰部隊使用。
美國軍隊于2016年4月使用MEHEL多次發射2千瓦的激光束，擊落了包括4旋翼無人機、大型固定翼無人機在內的多種無人機數量達21架，其中最大的為25千克級，初步驗證了MEHEL系統的作戰能力。2017年4月，MEHEL在美國福特·希爾陸軍基地舉行的演習中發射5千瓦激光束10~15秒，將50余架10千克級重的小型無人機擊毀。2018年進行了18千瓦級激光束試射，預計未來幾年“斯特賴克”戰車將配備50千瓦的激光器。
ATHENA“雅典娜”激光武器
ATHENA是由洛克希德·馬丁公司為美國陸軍研制的一種地面機動式光纖激光武器，功率可達30千瓦，主要作為未來技術試驗驗證的平臺，用于研發戰場激光炮，用于打擊間接火力、無人機、導彈、飛機和簡易爆炸裝置等。ATHENA激光武器也采用了多路光纖激光束合成技術。
2017年8月，洛·馬公司的ATHENA激光武器系統在白沙導彈靶場擊落了5架翼展3米的無人機，展示了車載陸基激光武器在反無人機領域的作用。目前該系統的載具為重型移動戰術卡車，如圖1所示。未來將能安裝在軍用飛機與軍艦上。
HELWS-MRZR機動高能激光武器
HELWS-MRZR是雷神公司推出的最新小型機動激光炮系統，最大特點是可直接伴隨空降兵空投至前線作戰。MRZR是指該激光武器搭載的平臺，由美國“北極星”公司為美國軍隊特戰隊研發的超輕型全地形突擊車代號，該車全重傷務覈據能搭載680千克載荷，最高時速達96千米/小時，可直接使用C-130運輸機空投，或駛入V-22魚鷹式傾轉旋翼機“魚鷹”傾轉旋翼機隨前線部隊快速部署，如圖2所示。2018年1月，美軍測試用HELWS-MRZR遠距擊毀“大疆創新精靈”無人機，如圖3所示。HELWS-MRZR系統全重不超過700千克，標志著激光炮小型化取得了新進展，向實用化邁進了一大步。
HELTVD高能激光戰術車輛演示項目
HELTVD是由雷神公司為美國陸軍研制的中型戰術車載式100千瓦激光武器系統，是“間接火力保護能力”增量2攔截項目的演示驗證項目的一部分，該系統由多光譜瞄準傳感器、光纖組合激光器、動力溫控子系統采用集成封裝技術組成，可摧毀來襲的火箭彈、高爆彈炮彈和迫擊炮或小型無人機。
2018年7月，美國雷神公司開始為美國陸軍研制車載式100千瓦激光武器系統，即價值1000萬美元的“高能激光戰術車輛演示驗證”（HELTVD）研制項目。2019年5月，美國陸軍授予項目主承包商Dynetics公司1.3億美元的合同，用于開發并測試HELTVD項目，即100千瓦級激光武器系統，該系統將為戰場提供一種簡單、低成本的解決方案。美國陸軍計劃在2027年之前將激光炮納入其空中和導彈近程防御武器庫。
HELIOS高能激光與綜合光學殺傷監視系統
美海軍計劃配備的HELIOS高能激光炮，是首個在一個武器系統中集成了三種作戰功能的激光武器。第一種功能是“硬殺傷”，主要通過一種高能光纖激光器，可快速發射60~150千瓦級的高能激光束，令敵方小型艦船或無人機癱瘓或毀壞。第二種功能是“軟殺傷”通過使用功率較低的激光，使敵方無人機上的光電/紅外傳感器“目眩”或被迷惑，精確癱瘓其“情報、監視及偵察”設備，適用于執行一些高敏感任務。第三種功能是除了“軟、硬”殺傷目標外，還可利用相關光學系統收集有關艦艇周圍廣大區域的情報、監視和偵察信息，與基于雷達的“宙斯盾”作戰系統共享，讓美國軍隊戰艦在獲得更強的態勢感知能力的同時，具備更強大的反彈道導彈能力。
2018年，洛克希德·馬丁公司與美國海軍簽訂價值1.5億美元的兩套HELIOS武器系統合同，其中一套用于陸上測試，另一套加裝在軍艦上。洛·馬公司將于2020財年將這套激光系統交付美國海軍。美國海軍計劃于2021年前將HELIOS系統部署在位于西海岸的“阿利·伯克”級Flight IIA型驅逐艦上.該系統能發射60~150千瓦的激光，主要用于打擊來襲小型艦艇和無人機。
HELIOS高能激光炮項目是美國長期以來實施?方數面海軍激光武器系統”計劃的重要組成部分，在2020年-2022年實現無需對戰艦進行大規模改裝就可快速部署的目標。
SHIELD自我防護高能激光演示器項目
SHIELD項目由美國空軍研究實驗室為主導，研究和驗證以導彈和無人機等空中威脅目標為打擊對象的戰術噴氣戰斗機載緊湊型激光航空武器系統，用于武器平臺的自衛，研發周期為2015年-2021年，總經費預計超過2.8億美元。
2018年3月，美軍在F-15戰機上測試反無人機激光武器，該武器是由洛·馬研發、耗資2600萬美元，計劃于2021年能夠首次進行發射50千瓦的激光試驗，將周邊的無人機或導彈摧毀。
2019年5月，雷神公司為美國空軍提供了一種低成本反無人機解決方案，并演示了激光炮的反無人機能力。該系統安裝在“北極星”全地形車上，與雷神公司的多光譜目標系統一起工作，能夠探測、識別和跟蹤無人機，并利用激光擊毀無人機[10]。此外，洛·馬、波音和諾·格共同開發的機載激光防御系統，于2019年4月通過了幾項測試，其中美空軍研究實驗室成功擊落多枚飛行中的空射導彈，完成了高級技術演示計劃，技術可行性得到了驗證。該激光系統可作為飛機的主動防御激光武器，還可用于預警機、空中加油機等平臺上。
CLaWS“利爪”緊湊型激光武器系統項目
CLaWS是由波音公司開發的緊湊式、小型激光航空武器系統。重約272千克，功率為2~10kW，可以集成在作戰車輛上，也可安裝在支架上使用，便于攜帶，可作為供地面作戰人員使用的陸基激光武器，防御小型監視型無人機甚至自殺式無人機，如下圖所示。ClaWS使用光纖激光器，有2kW、5kW或10kW幾個不同的型別可供選擇。海軍陸戰隊已在2018年夏季接收了2kW型別的ClaWS。2019年6月，美海軍陸戰隊完成5kW陸基激光武器反無人機測試，目前樣機已交付海軍陸戰隊，用于反無人機任務。“利爪”的主要攻擊目標是Ⅰ類和Ⅱ類無人機（重量在25千克以下），對于小型無人機，“利爪”能夠在數分鐘內擊落十余個目標。
高能微波武器
Phaser反無人機裝置
Phaser系統是由雷神公司為美國陸軍開發的一款用于防空的高功率微波武器，又稱反無人機大炮。Phaser系統能夠用自身雷達發現和跟蹤威脅，或由另外的傳感器系統提供相關數據資料。系統的參數可以設置為“破壞”或者“摧毀”。
2013年9月到10月間，雷神公司在美國陸軍卓越火力中心的試驗中，用陸基的Phaser系統擊毀了2架小型無人機。雷神公司在2016年6月利用安裝器1臺車上的Phaser系統摧毀一個飛行的無人機群。2016年9月在實彈試驗中擊落了1架Flanker無人機和1架Tempest無人機。在試驗中，Phaser武器系統不僅能夠擊落無人機及其集群，還能夠摧毀目標范圍內的汽車、坦克、直升機及其他電子設備。自2013年試驗以來，Phaser的有效載荷尺寸已減小了一半。2017年5月，美國陸軍舉行了“機動火力綜合試驗”（MFIX）的演習，雷神公司利用其先進的高功率微波武器和激光炮共擊落了45架無人機。高功率微波武器 （HPM）與多個無人機群作戰，擊落了33架無人機，每次可擊落兩到三架無人機。
C-UAS反無人機系統
C-UAS反無人機系統是洛克希德·馬丁公司為美陸軍開發的高功率微波反無人機系統，旨在發展一種以無人機為運載平臺的高功率微波系統，用來有效打擊敵方無人機系統。
2018年8月，美陸軍從洛·馬公司采購一架C-UAS反無人機系統，這種高功率微波武器將為無人機平臺間的對抗提供更為高效的作戰樣式。該系統裝載在無人機的武器包括：炸藥、高效能微波系統等。高效能微波系統是非致命武器，是類似使用電磁脈沖破壞電子設備的系統，可以摧毀對方無人機的天線、數據網路、導航和通訊系統，致使電光傳感器失明。美國陸軍與該公司就研制和集成高功率微波（HPM）的反無人機系統進行協商，以使其能夠及時有效地應對敵方的無人機系統。
THOR戰術高功率作戰響應器系統
THOR系統是由美國空軍研究實驗室（AFRL）、BAE系統公司、Leidos公司以及Verus Research公司聯合開發的高功率微波武器系統，旨在保護部署在世界各地的軍事基地免受無人機蜂群的襲擾。該系統歷時18個月，耗資約1500萬美元。
THOR系統由發電機供電，通過筆記本電腦控制，可安放在方艙中快速部署，具有較強的機動性。該系統可快速進行360度的水平旋轉和上下移動，在極短時間內利用短脈沖高功率微波打擊不同方向的無人機。2019年6月，美國空軍在科特蘭空軍基地展示了這種反無人機微波武器，輕松地擊落了一架盤旋在空中的無人機。該武器就像一個手電筒，以圓錐形范圍照射空中，所有范圍內的無人機都會被擊落。面對大量來襲無人機群，傳統反無人機系統只能提供有限的保護，而該系統可以一次擊落50架以上的無人機。美國空軍從2019年早春就開始初步測試THOR系統，未來還將對THOR系統進行進一步測試，用于對抗近程目標。
分布式射頻功率
“分布式射頻功率”是美國海軍在2018年電子戰技術工業日上向工業界征集下一代電子戰技術的提案中的一個技術領域，旨在使用大量的小型無人船和無人機來構造一個能夠發射超大射頻功率的天線，其發射的功率相當于黑洞噴流或γ射線爆發的功率。“分布式射頻功率”產生的超強功率可用于燒毀敵人的電子設備。
作戰場景
日常維權
針對各類偵察襲擾、越界侵權等違法活動，在警告勸離無效的情況下，可及時使用定向能武器照射敵方目標，維護合法權益。一是拒止迫停。利用定向能武器照射敵方車輛、艦船、飛機等目標，影響其通信與控制系統工作，迫使其停止前進。二是人員驅離。利用激光、微波等高能量密度電磁波的生物效應，產生眩暈、灼燒等效果，拒止驅離人員。
灰色博弈
電磁空間日益成為大國在“灰色地帶”博弈較量的重要戰場，適時利用定向能武器實施灰色博弈，可塑造有利斗爭態勢。一是對等反制。在敵方使用定向能武器時，可采取對等反制措施。二是有限試探。利用定向能非接觸、難取證的特點，適時主動發起攻擊，試探對手的電磁感知能力、電磁防護能力、電磁攻擊能力，在不越過戰爭門檻的情況下，探明對手戰略意圖、戰爭底線、行動規律等信息。三是誘導脅迫。利用定向能武器的非對稱作戰優勢，針對敵方“軟肋”實施模糊隱蔽的戰術行動，引導敵方進行高消耗、低效率的大范圍防御部署，增加其軍事成本，迫使其因無力應對而改變對策。
分級威懾
針對敵方在戰略上擔心高價值目標和作戰體系被毀的心理，可以通過綜合運用多種定向能力量手段顯形示強，展示在電磁空間的作戰實力、作戰手段和作戰決心，增大敵方的顧慮和忌憚，從而懾阻敵方戰略目的。一是顯形威懾。通過適時展示戰略型定向能武器裝備、公布戰略紅線和作戰規則等方式，展示軍事實力和決心。二是示強威懾。通過靈活組織多類型定向能毀傷技術試驗、聯合演習等方式，展示定向能武器強大的作戰效能，傳遞威懾意圖，懾止對手相關企圖。三是警示威懾。根據對抗態勢發展，在非軍事手段警告無效的情況下，利用定向能武器對敵關鍵目標實施電磁干擾示警，增強敵人戰爭損耗憂慮。
多維破擊
針對敵人作戰體系高度依賴網絡信息體系的局面，綜合運用定向能武器對敵人關鍵信息節點實施多維多向多級精準破擊，大幅降低其體系的運行效能甚至使整個體系陷入癱瘓。一是對空破擊：信息壓制，即對敵預警機、RC-135戰略偵察機等平臺進行干擾阻滯，使其無法獲取情報；無人破擊，即運用無人機載小型定向能武器，采用“狼入羊群”戰術，突入敵無人機群實施高能毀傷或致盲。二是對海破擊：電磁毀癱，即對敵方島鏈基地、海上預置作戰節點等偵察、通信、指揮樞紐實施電磁毀癱；信息拒止，即運用岸基定向能設備建立信息拒止環境；艦隊破擊，即運用艦載定向能武器破擊敵航母戰斗群、艦船編隊。三是對地破擊：電磁失能，即利用機載高功率微波武器對地面目標實施電磁毀傷；穿透打擊，即運用機載強激光武器燒毀地面目標的關鍵部位，使其喪失作戰效能。四是對網破擊：網絡襲擾，即運用多域定向能武器對敵作戰指揮網絡、關鍵通信節點、偵察預警鏈路等進行持續隱蔽干擾和精準毀癱降效，擾亂其指揮控制和部隊協同；信息封控，即綜合運用定向能手段，對敵人通信核心樞紐和公用通信機房實施毀癱，使敵軍成為通信荒地、信息孤島。
聯合防御
綜合運用多域部署的定向能武器，采用固定陣地和機動伴隨等方式，構筑多維立體防御體系，實施聯合防衛，確保重要區域安全穩定。一是防空作戰：反無人集群，即針對各類無人飛行平臺，特別是無人機集群實施飽和攻擊，建立遠近結合的防衛圈，對突入的飛行器、無人集群等實施強電磁毀傷或致盲；反精確制導，即針對精確制導武器，利用地基強激光遠距離干擾其光電偵察導引頭，中距離利用地基高功率微波破壞信息系統，近距離利用地基強激光破壞對方來襲裝備的氣動外形，構建遠-中-近相結合的梯次抗擊防空體系。二是反彈道導彈作戰：反彈道導彈，即針對各種射程遠、威力大的中遠程導彈等，利用激光炮實現助推段彈道導彈摧毀攔截；反高超聲武器，即利用激光和高功率微波武器對高超聲速武器的制導與控制電子設備進行損傷，輔助多層、分段反高超聲速體系作戰。
協同支援
針對聯合作戰對偵察、預警、通信等的廣泛需求，綜合運用各類定向能武器實施支援作戰。一是探測引導：反隱身目標探測，即利用高功率微波作為雷達源，與接收雷達協同探測敵方目標；目標指引，即利用激光束照射目標，引導彈藥精確命中目標。二是清阻破障：掃雷破障，即利用微波掃雷車實施掃雷行動；未爆物清除，即利用強激光照射地面裸露的未爆彈藥，清理戰場。三是應急通信，指的是將定向能用于應急通信，有效提高通信的抗干擾能力和通信距離。
發展趨勢
由“新概念”逐步到“實戰化應用”
美國開發的多項高能激光和高功率微波反無人機武器系統完成了概念演示驗證，并進行了部分采購，逐步形成實戰化裝備，未來將會納入其空中和導彈近程防御武器庫。如美國已先后研發出多型機動式反無人機系統，其中最具代表性的是基于“斯特賴克”輪式戰車改進的MEHEL遠征機動式高能激光炮，專門用于攔截敵方無人機、迫擊炮以及火箭彈，可伴隨野戰部隊部署。HELIOS高能激光炮也將在2020年—2022年實現無需對戰艦進行大規模改裝就可快速部署。
反無人機蜂群的主流
無人機蜂群通過自主或人工控制，無人機之間進行組網、通信、數據共享，在發射或投放出去后能自主編隊，集中到一起，互相配合，完成對區域目標的電子戰或攻擊任務。無人機蜂群實施對敵攻擊的新發展方向，將是未來的主要作戰樣式之一。傳統的反無人機武器在應對無人機蜂群時顯得力不從心。定向能武器特有的毀傷機理和作戰效能，具備軟硬多重的毀傷效應，能夠有效地應對無人機蜂群的現實威脅。如2017年5月，美國陸軍在“機動火力綜合試驗”（MFIX）的演習中，利用高功率微波和激光炮擊落了45架無人機，其中高功率微波武器與多個無人機群作戰，擊落了33架無人機，每次可擊落2~3架。2019年6月，美海軍陸戰隊利用“利爪”萬在數據分鐘內擊落十余架小型無人機。2019年9月，雷神公司為美空軍制造先進高功率微波系統，計劃部署至海外部隊，利用高功率微波的寬波束一次性同時摧毀多架無人機。由此，定向能武器也將成為未來反無人機蜂群的主流裝備。
多功能、智能化、察打一體化
反無人機技術體系主要由探測跟蹤和預警技術、毀傷技術等部分組成。在作戰時，首先要對無人機進行探測跟蹤和預警，然后根據實際情況選擇對無人機實施火力打擊，即形成多功能察打一體化反無人機系統。在地盾項目中，激光炮系統與多光譜目標系統協同工作，能夠探測、識別、跟蹤無人機，并利用激光擊毀無人機。Phaser系統能夠利用自身雷達發現和跟蹤威脅對無人機群進行打擊。另外，隨著人工智能技術的快速發展，利用人工智能對無人機目標進行目標識別、分類，實現自主追蹤、機動、瞄準和發射等，也是定向能反無人機武器系統應當具備的任務，是未來的發展趨勢。
實現多種平臺搭載和遠距離毀傷
受體積、重量、功耗等的限制，定向能反無人機武器主要以地基平臺為主。隨著高功率激光和微波武器向模塊化、固態化、小型化方向的快速發展，以及新材料和新技術的采用，高功率激光和微波武器的體積和重量、功耗會大大降低，陸、海、空、天平臺都將具備搭載能力，定向能反無人機武器將能夠實現多種平臺搭載，全方位作戰能力。另外，隨著高功率激光和微波武器在高功率、長脈沖、高重頻技術方面的逐步突破，將直接提高高功率激光和微波武器的作用距離和遠距離毀傷能力。
參考資料 >
為什么說定向能武器是未來智能化作戰的重要手段?.人民資訊百家號.2026-01-17