俄羅斯已獲得一種新型主動防護(hù)系統(tǒng)方法的專利，該方法旨在對抗攻擊無人機(jī)以及導(dǎo)彈和射彈。該文件強(qiáng)調(diào)了 FPV 無人機(jī)戰(zhàn)爭如何重塑裝甲車的生存能力和未來的坦克設(shè)計。

2025 年 12 月 24 日，聯(lián)邦工業(yè)產(chǎn)權(quán)局 (FIPS) 發(fā)布的文件顯示，位于科洛姆納的機(jī)械工程設(shè)計局 (KBM) 已獲得主動防護(hù)系統(tǒng) (APS) 方法的專利，該方法不僅能夠攻擊導(dǎo)彈和射彈，還能夠攻擊無人機(jī)。這一進(jìn)展是在幾年前俄羅斯坦克（包括T-90M“普羅里夫”）在烏克蘭遭受第一人稱視角（FPV）無人機(jī)和精確制導(dǎo)彈藥的嚴(yán)重?fù)p失之后發(fā)生的。該專利注冊號為 2853544，有效期開始日期為 2025 年 5 月 23 日，它正式確立了一種技術(shù)方法，旨在解決現(xiàn)代裝甲最關(guān)鍵的漏洞之一：在短距離內(nèi)運(yùn)行的非常小、速度慢且低成本的無人機(jī)。在俄羅斯不斷努力將 Arena-M APS 集成到T-72B3M和 T-90M 坦克上的背景下，該文件表明俄羅斯試圖從簡易反無人機(jī)籠轉(zhuǎn)向更加集成和算法化的反無人機(jī)保護(hù)層。

該專利首先描述了一種針對 APS 經(jīng)典作用的改進(jìn)方法：攔截快速來襲的導(dǎo)彈和射彈。在基線模式下，多普勒雷達(dá)掃描裝甲車周圍的空間，并在其穿過第一個固定“等待距離”時檢測到來襲子彈。在那一刻，系統(tǒng)測量目標(biāo)的坐標(biāo)、多普勒推導(dǎo)的徑向速度以及測量的準(zhǔn)確時間。使用這些數(shù)據(jù)，處理器重復(fù)命令距離車輛更近的新“等待距離”，每個距離至少減少測量的多普勒速度與雷達(dá)生成新距離門所需時間的乘積。這有效地將雷達(dá)的焦點(diǎn)沿著預(yù)期軌跡向內(nèi)移動，直到目標(biāo)進(jìn)入 APS“殺傷區(qū)”，定義為攔截器的破片模式可以可靠地消除傳入威脅的區(qū)域。同時，處理器運(yùn)行預(yù)測算法，該算法使用連續(xù)的坐標(biāo)測量、相關(guān)的多普勒速度和時間間隔來估計威脅將進(jìn)入該區(qū)域的點(diǎn)和時刻。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)從彈匣中選擇一顆防護(hù)彈，并命令其發(fā)射和爆炸，以便定向破片場與計算出的進(jìn)入點(diǎn)相交。

該專利的核心創(chuàng)新是將這種邏輯擴(kuò)展到處理小型多旋翼無人機(jī)，這不符合為超音速或高亞音速彈藥設(shè)計的傳統(tǒng)APS雷達(dá)的假設(shè)。在所提出的方法中，雷達(dá)定期從用于導(dǎo)彈的遠(yuǎn)程等待距離切換到專用于無人機(jī)監(jiān)視的第二個較短的固定距離。在這個較近的范圍內(nèi)，雷達(dá)主要不是尋找無人機(jī)的機(jī)身（其雷達(dá)橫截面可能非常?。菍ふ移湫D(zhuǎn)螺旋槳產(chǎn)生的特征微多普勒調(diào)制。這些葉片會產(chǎn)生獨(dú)特的“雷達(dá)噪聲”特征，可以使其通過針對高速威脅而調(diào)整的濾波器，從而使系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)將無人機(jī)視為一個快速物體。一旦檢測到，無人機(jī)的坐標(biāo)就會隨著時間的推移被重復(fù)測量。最初，處理器假設(shè)無人機(jī)的最大技術(shù)速度，并設(shè)置新的等待距離，該距離至少減少該速度與雷達(dá)重新定時間隔的乘積。

隨著收集到更多的坐標(biāo)樣本，該算法會用無人機(jī)的當(dāng)前速度代替這種保守估計，該速度是通過將連續(xù)坐標(biāo)點(diǎn)之間的距離除以測量之間的時間來計算的。從那時起，每個新的等待距離至少會減少測量速度與雷達(dá)更新時間的乘積，再次將焦點(diǎn)向內(nèi)移動，直到無人機(jī)到達(dá) APS 殺傷區(qū)域。僅使用這些基于坐標(biāo)的速度和時間間隔來預(yù)測無人機(jī)的軌跡，明確排除多普勒參數(shù)，以避免由懸?；虿倏v多旋翼飛行器典型的低且可變徑向速度引起的錯誤。一旦知道估計的撞擊點(diǎn)和時間，系統(tǒng)就會再次選擇并發(fā)射適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)彈藥來攔截?zé)o人機(jī)。

在硬件方面，該專利指定了與俄羅斯現(xiàn)有概念緊密結(jié)合的 APS 架構(gòu)。它包括一個多普勒雷達(dá)，連接到帶有多普勒濾波器的信號路徑，該多普勒濾波器僅通過移動速度超過約 20 m/s 的物體的回波，該閾值選擇用于在經(jīng)典反導(dǎo)彈模式下抑制地面雜波和移動速度非常慢的物體。處理器控制距離門切換和軌跡預(yù)測，而單獨(dú)的選擇單元向布置在車輛周圍的各個防護(hù)彈藥發(fā)出命令。為無人機(jī)交戰(zhàn)引入的新元素首先是一個定時器，可以定期在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈等待距離和短程無人機(jī)距離之間切換雷達(dá)；其次，專用計算塊將測量的軌跡段長度除以相應(yīng)的時間間隔，以獲得無人機(jī)基于坐標(biāo)的速度。

這些新增功能使單個雷達(dá)和處理器能夠管理兩種不同的威脅類別：快速射彈和慢速無人機(jī)，而無需從根本上改變發(fā)射器硬件。實(shí)際上，該專利泛指“裝甲車主動防護(hù)系統(tǒng)”，并未提及 Arena-M 的名稱。然而，俄羅斯媒體報道明確將該專利與 Arena-M 系統(tǒng)聯(lián)系起來，并使用 Arena 操作模式的現(xiàn)有圖表對其進(jìn)行說明，這意味著 KBM 打算將該方法作為該系列的演變，而不是全新的 APS。

開源提供了對 Arena-M 當(dāng)前設(shè)計和部署狀態(tài)的基本了解，這對于解釋該專利的意義是必要的。 Arena系列最初是在蘇聯(lián)后期開發(fā)的，它使用安裝在車頂?shù)睦走_(dá)和炮塔周圍的一圈近場硬殺傷彈藥，通過在其路徑上引爆狹窄聚焦的碎片云來攔截短距離內(nèi)來襲的反坦克制導(dǎo)導(dǎo)彈（ATGM）、火箭和高爆反坦克（HEAT）彈藥。最近的報告表明，帶有 Arena-M 的實(shí)驗(yàn)批次 T-72B3M 和 T-90M 坦克已經(jīng)生產(chǎn)并交付給俄羅斯地面部隊，但它們在前線的作戰(zhàn)用途仍不清楚且明顯有限。俄羅斯和西方的報告表明，目前實(shí)施的 Arena-M 主要覆蓋額半球和側(cè)半球，并且仍然容易受到頂部攻擊彈藥和頭頂 FPV 無人機(jī)的攻擊。 2024-2025 年初，KBM 首席設(shè)計師 Valery Kashin 公開承認(rèn)正在進(jìn)行的調(diào)整 Arena-M 的工作，以防止徘徊和攻擊無人機(jī)。因此，現(xiàn)有證據(jù)支持這樣的評估：該專利描述了一種以軟件和雷達(dá)為中心的增強(qiáng)功能，旨在對現(xiàn)有的 Arena-M 安裝進(jìn)行改造，盡管法律文本本身仍然是通用的。

如果按照所描述的方式實(shí)施，該方法相對于俄羅斯現(xiàn)有的 APS 能力可以提供多種戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢。首先，通過利用旋轉(zhuǎn)螺旋槳的微多普勒特征，該系統(tǒng)試圖解決俄羅斯工程師強(qiáng)調(diào)的核心問題：使小型低速無人機(jī)對為更快目標(biāo)設(shè)計的雷達(dá)“可見”。遠(yuǎn)程和短程模式之間的定期切換允許相同的傳感器硬件發(fā)揮雙重作用，從而減少對單獨(dú)的反無人機(jī)雷達(dá)的需求。其次，無人機(jī)基于坐標(biāo)的跟蹤算法旨在即使在多普勒數(shù)據(jù)不可靠或模糊的情況下也能保持魯棒性，當(dāng) FPV 無人機(jī)以小角度飛行、劇烈機(jī)動或接近地面掠過時，通常會出現(xiàn)這種情況。第三，通過依靠與導(dǎo)彈攔截相同的硬殺傷防護(hù)彈藥，該系統(tǒng)承諾對反坦克導(dǎo)彈、火箭推進(jìn)式手榴彈、火炮子彈藥以及現(xiàn)在的某些類型的攻擊無人機(jī)提供共同的“最后一道防線”，從而可能降低后勤復(fù)雜性。從理論上講，這種 APS 可以在坦克周圍形成一個幾十米的半球形保護(hù)氣泡，使使用單架 FPV 無人機(jī)或試圖從低空側(cè)翼接近的小型四軸飛行器變得復(fù)雜。

然而，現(xiàn)有的開源記錄強(qiáng)調(diào)，將這一概念轉(zhuǎn)化為可靠的戰(zhàn)場性能在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性。烏克蘭和西方的報道強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前的 Arena-M 原型很難檢測由低能見度材料制成的微型和微型無人機(jī)，特別是當(dāng)它們在非常低的高度對抗復(fù)雜的地面雜波時。該專利中描述的微多普勒方法可以在一定程度上緩解這種情況，但它也增加了誤報的風(fēng)險，因?yàn)轼B類、風(fēng)吹碎片和民用四軸飛行器可以產(chǎn)生類似的信號。高誤報率對于硬殺傷 APS 來說是一個嚴(yán)重的問題，因?yàn)槊看谓粦?zhàn)消耗的彈藥有限，并且會給碎片錐內(nèi)的附近友軍帶來不可忽視的風(fēng)險。

此外，該專利本身并不能解決幾何限制。迄今為止記錄的 Arena-M 安裝幾乎無法覆蓋炮塔正上方，而頂攻型 ATGM 和潛水 FPV 無人機(jī)經(jīng)常利用這個角度。為了提高針對這些威脅的生存能力，俄羅斯部隊經(jīng)常采用重型“反無人機(jī)籠”或類似棚屋的上層建筑，這些上層建筑實(shí)際上屏蔽了屋頂，但反過來又會干擾 APS 視線和碎片分散。將專利方法與此類臨時保護(hù)集成而不導(dǎo)致性能相互降低將是一個重要的集成問題。

除了技術(shù)領(lǐng)域之外，該專利還對俄羅斯和北約具有運(yùn)營和戰(zhàn)略影響。對于俄羅斯來說，這種雙模式 APS 的正式化反映了一種認(rèn)識，即烏克蘭坦克的主要?dú)⑹植辉僦饕潜銛y式反坦克武器，而是火炮和無人機(jī)，特別是通過商業(yè)無線電鏈路引導(dǎo)的廉價 FPV 系統(tǒng)。如果 KBM 能夠在 T-72B3M 和 T-90M 機(jī)群中成功實(shí)施并部署該專利方法，俄羅斯裝甲部隊就可以在一定程度上抵御單機(jī)無人機(jī)攻擊，迫使烏克蘭及其合作伙伴更加依賴飽和集群、頂部攻擊配置或替代殺傷鏈（例如，針對后勤或指揮節(jié)點(diǎn)）。

與此同時，工業(yè)和金融限制、制裁以及將 APS 安裝到大量坦克上的復(fù)雜性使得快速、大規(guī)模部署不太可能。對于北約來說，該文件證實(shí)，俄羅斯工業(yè)正在超越簡單的籠子，轉(zhuǎn)向綜合反無人機(jī)解決方案，即使這些解決方案仍處于實(shí)驗(yàn)階段，并且未來的俄羅斯裝甲編隊可能會更好地抵御目前主導(dǎo)烏克蘭戰(zhàn)場的威脅類型。

從更廣泛的地緣戰(zhàn)略角度來看，該專利體現(xiàn)了進(jìn)攻性無人機(jī)技術(shù)和車載防護(hù)系統(tǒng)之間新興的全球競爭。以色列的獎杯 APS 廣泛集成在美國和以色列的平臺上，已經(jīng)證明了對抗反坦克導(dǎo)彈的有效性，但在面對徘徊彈藥和復(fù)雜的多軸攻擊時也必須不斷發(fā)展。俄羅斯按照專利 2853544 中描述的路線升級 Arena-M 的努力表明，俄羅斯正在嘗試在更受限的條件下跟上這種發(fā)展的步伐。即使俄羅斯的解決方案仍然不完善，它最終出現(xiàn)在戰(zhàn)區(qū)也將影響無人機(jī)和裝甲車之間的成本交換比，有可能推動雙方進(jìn)一步創(chuàng)新：例如，更隱秘的 FPV 機(jī)身、旨在使 APS 彈匣飽和的自主集群行為，或者將無人機(jī)與電子戰(zhàn)配對以致盲或迷惑雷達(dá)的聯(lián)合武器戰(zhàn)術(shù)。對于美國及其盟國來說，這凸顯了需要將 APS 和反無人機(jī)系統(tǒng)視為集成的、軟件驅(qū)動的防御生態(tài)系統(tǒng)，而不是離散的附加套件，并預(yù)測對手在條令上的調(diào)整，而不僅僅是硬件上的調(diào)整。

新的俄羅斯專利應(yīng)被視為意圖和方向的指示器，而不是完全解決工程問題的證據(jù)。它描述的方法，雙模式多普勒雷達(dá)監(jiān)視，旋翼的微多普勒檢測，以及基于坐標(biāo)導(dǎo)出速度的軌跡預(yù)測，提供了一個連貫的概念路徑來擴(kuò)展現(xiàn)有的硬殺傷APS，以對抗至少某些類別的攻擊無人機(jī)，可能在Arena-M的框架內(nèi)，即使該系統(tǒng)在專利本身中沒有命名。與此同時，開源報告表明，俄羅斯工程師尚未克服雜亂環(huán)境中非常小型、低特征無人機(jī)帶來的基本傳感和算法挑戰(zhàn)，并且 Arena-M 的部署仍然有限，并且在高強(qiáng)度戰(zhàn)斗中未經(jīng)驗(yàn)證。

關(guān)鍵信息是，俄羅斯正在對其 APS 產(chǎn)品組合的反無人機(jī)擴(kuò)展進(jìn)行制度化和保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，這可能會在未來幾年轉(zhuǎn)化為硬件和軟件的迭代升級。這一進(jìn)展需要對部署的車輛、測試范圍和戰(zhàn)斗報告進(jìn)行密切監(jiān)控，但尚不需要從根本上重新評估俄羅斯裝甲部隊對西方提供的無人機(jī)、火炮和反坦克系統(tǒng)的脆弱性。