2025年5月21日，烏克蘭第23獨立機械化旅的官兵在頓涅茨克州使用安裝在皮卡車上的M2勃朗寧機槍攔截空中目標，注意槍架上安裝的平板電腦可以向射手顯示來襲目標的方位。

武俠小說中描寫的武林高手在練得所謂“聞風避器”的功夫後，不僅可以閃避對手出其不意的攻擊，甚至還能躲過從背後擲來的飛鏢而化險為夷，為最終克敵制勝創造了條件。在當前的戰爭中，小說着力渲染的“聞風避器”正在現代科技的助力下化身為可能扭轉戰爭態勢的防空預警系統：這就是由烏克蘭工程師們發起研製的“天空堡壘”和“聲波”（Zvook，烏克蘭語：звук）探測系統，均屬於官方支持的“勇敢1號”（Brave1）項目，它們正在重新定義當前的防空體系。

目前，“天空堡壘”系統已經在烏克蘭境內進行了大規模部署，超過14000個聲學傳感器（麥克風）組成的監聽網絡覆蓋了大部分國土。而“聲波”系統的規模則小得多，現在只覆蓋了烏克蘭5%的領土。回顧歷史可知，最早的聲學探測系統的出現在20世紀初期，幾乎是緊隨着空中戰爭的出現而誕生的。從1920年代開始，世界各地的不少國家都裝備了形如大耳朵的早期機械式聲學定位系統，用以提供防空預警，須知彼時雷達系統尚未問世。

1921年，安裝在美國華盛頓特區波林機場的雙筒聲學探測系統，它被用來監測遠處飛機發動機產生的噪音從而確定其飛行方位。

“天空堡壘”系統的研發始於2022年。當時，俄烏戰爭驟然爆發，烏克蘭的雷達系統在俄羅斯空天軍的突襲中被大量摧毀，而不發射任何信號的被動聲學探測系統也因此應運而生，這種特性使俄軍根本無法察覺它們的存在，正好用以彌補防空雷達缺失造成的預警漏洞。從那年9月起，俄羅斯開始使用從伊朗引進的“沙赫德”無人機向烏克蘭發起幾乎不間斷的空襲，這種無人機的雷達反射信號和紅外信號都很弱。但這些無人機裝備的活塞式發動機會發出很大的噪音，使它們成為聲學探測系統的理想目標。

“天空堡壘”系統最初是由兩名烏克蘭工程師在車庫中開發的，他們把手機和麥克風安裝在約兩米高的杆子上就組成了一個監聽單元。每個監聽單元的製造成本僅為400-1000美元，可用於探測俄羅斯的巡航導彈、無人機、戰鬥機和直升機等目標發出的獨特聲學特徵。然後由該系統將聲學數據與雷達數據進行融合，再傳輸給配備了平板電腦、高射機槍/重機槍和皮卡車的機動防空小組，使他們能夠提前進入適當的陣位，攔截飛過的巡航導彈和無人機。

飛行中的“沙赫德-136”無人機。從2022年9月起，俄軍開始大量發射從伊朗購入的“沙赫德-136”及其俄羅斯國產化型號“天竺葵-2”無人機，對烏克蘭的基輔、哈爾科夫和敖德薩等城市展開了持續空襲。

在最初的研髮型號中，該系統的開發人員直接使用手機作為中央處理器，利用現成的計算能力來加快開發進程，這比從頭開始研製專用的處理器和傳感器高效得多。參與該項目的工程師向媒體透露：他們同時也在開發自己的定製硬件，包括研發專用的中央處理器和聲卡。如今，他們的產品已經發展到了第三代，所有組件均針對聲學探測進行了優化。該系統還引入了當前流行的機器學習技術，可通過大量的聲音數據庫對系統進行訓練，使其能夠精確地識別出來襲目標，即使俄羅斯試圖改變無人機的噪聲特徵，也只能使系統的識別率下降3%。

在2024年2月初的一次大規模空襲中，“天空堡壘”系統幫助烏克蘭的機動防空部隊攔截了84架來襲俄羅斯無人機中的80架。經此一戰，“天空堡壘”系統成功證明了它高效、準確探測性能。以至在去年6月，該系統的研發團隊受邀前往德國拉姆施泰因空軍基地進行了非公開的演示。11個北約國家的代表觀看了模擬巡航導彈和無人機的飛行，結果“天空堡壘”系統輕而易舉地探測並識別出這些目標，同時還進行了跟蹤。現場的北約國家代表對該聲學探測系統的表現和發展潛力給予了高度評價。

烏克蘭的機動防空小組使用安裝在軍用卡車上的雙聯裝ZPU-2型14.5毫米高射機槍攔截來襲無人機。該槍是蘇聯在二戰後開發的防空武器，射速約600發/分，有效射程可達2000米，適合對付在低空飛行的目標。

隨後，一些北約國家的國防部開始為本國的防空系統採購聲學探測系統。歐洲防務巨頭泰雷茲集團已開始在這方面開展工作，並計劃明年推出自己的聲學監聽網來探測空中威脅。羅馬尼亞對“天空堡壘”系統表現出濃厚興趣，邀請該系統的開發團隊前往該國進行實地測試。波蘭先進保護系統公司聞訊也恢復了類似探測系統的研發工作。美國駐歐洲空軍司令詹姆斯·赫克爾將軍把烏克蘭在聲學探測方面的創新稱為“非凡的”成就。

赫克爾在2024年英國舉行的皇家國際航空展上表示，整個“天空堡壘”系統網絡的成本比兩枚“愛國者”導彈（整套導彈系統的成本高達10億美元，每枚導彈的成本為400-1000萬美元）的成本還低。赫克爾呼籲北約空軍首腦們向烏克蘭學習，投資於更廉價、更具創意的機動防禦系統，使北約各國在面臨條約第五條規定的情況時，能夠站在成本曲線正確的一側，即使做不到也要能站在成本曲線對等的一側。畢竟，用價值600萬美元的導彈擊落價值3萬美元的無人機，一如今年美軍在中東的軍事行動中所為，這種做法顯然是不可持續的。

“天空堡壘”系統一名工程師還向媒體透露，他們正在與其他北約盟國保持聯繫，這些盟國正積極推進該系統的發展。而且這些盟國已經承諾向烏克蘭的聲學探測網絡的重大擴建項目提供資金支持，該項目計劃在烏克蘭境內部署15000個第三代“天空堡壘”系統傳感器。這些新傳感器將是對現有的14000個傳感器的補充，旨在填補防禦空白區並逐步淘汰陳舊的第一代設備，轉而採用更先進、經過實戰檢驗的技術裝備。

烏克蘭在戰時採取的“扁平化戰爭”策略，賦予地方部隊以自決權。在融合傳統與新興技術的基礎上，自行快速創立並實施新戰術，這已經成為全球軍事研究的範例。同時，這種戰爭模式挑戰了西方軍隊傳統的自上而下的結構，表明在新的戰爭模式下需要更靈活的採購流程和快速的創新機制，同時這也對北約的軍事理論產生了新的影響。

2023年4月26日，在“勇敢1號”平台舉辦的項目展示會上公開展出的“聲波”探測系統。

除了“天空堡壘”系統之外，烏克蘭還研發了“聲波”聲學探測系統。該系統集硬件與軟件於一體，能夠通過聲學探測發現在低空和中空飛行的巡航導彈、無人機、直升機和戰鬥機。該系統同樣由分布在烏克蘭各地的監聽單元網絡構成。這些監聽單元通過麥克風收錄周圍環境的聲音，隨後通過專用軟件對聲音信號進行處理，分析並篩選出與巡航導彈、飛機和無人機的聲音特徵相符的音頻數據。

“聲波”系統能夠探測到5公里外的無人機，或探測到7公里外的巡航導彈。這種探測距離雖然遠低於傳統的雷達系統，但此類探測系統成本更低且不會發出任何信號，對俄羅斯而言該系統完全隱形，更遑論進行摧毀了。每套監聽單元的製造成本僅約500美元，因此可以大量部署，形成高密度的覆蓋，從而提高探測精度。它們由可充電電池和太陽能電池板供電，可將篩選出的目標音頻數據通過衛星網絡傳送給控制系統。

安裝在移動通信發射塔上的“聲波”系統監聽單元，為天空提供了一層無聲的預警網絡，能夠在不發射任何信號的情況下探測到從遠處飛來的無人機。

為了確保擁有必要的探測距離，該系統的開發人員在監聽單元的麥克風后方安裝了直徑半米的弧形“聲學反射鏡”，它能將傳來的聲波匯聚到麥克風上，以便能更好地識別音頻特徵。大多數監聽單元可覆蓋約為200°的方位角，將目標的音頻數據在12秒內傳送給“德爾塔”（Delta）控制系統。該系統的操作員向媒體透露，“聲波”系統的誤報率僅約1.6%。為了對探測到的目標音頻進行最終驗證，該系統還會向機動防空小組發送一段9秒鐘長的目標音頻。

“德爾塔”系統可通過比較不同麥克風傳來的音頻數據識別出目標的類型，並估算其飛行速度和飛行方向。由於系統的監聽單元是分散布置的，並以網絡的形式運行，先天具有抗打擊的特性，即使部分監聽單元被摧毀也不會影響整個系統的運行，使俄羅斯很難真正將其癱瘓。並且“聲波”系統的開發人員還在設計一種新的配備四個麥克風的監聽陣列，以便更高效地實現對聲源的三角定位。這種監聽陣列預計能夠以約5°的精度來確定聲源的方向，在無需開啟地面雷達的情況下實現對目標的精確定位。

“聲波”系統監聽單元上配備的緊湊型麥克風及其音頻處理器，這個麥克風通常安裝在圓形的“聲學反射鏡”中間，參見上圖中的白色“大鍋”。

有趣的是，烏克蘭Respeecher公司的團隊參與了“聲波”系統的開發，該公司開發的AI語音合成技術被好萊塢和遊戲行業廣泛採用，更因在科幻電影《曼達洛人》和電視劇《波巴·費特之書》中的出色應用而聞名，並先後獲頒新聞與紀錄片艾美獎，韋比獎（最佳AI藝術指導和可訪問技術）和戛納電影節評委會獎。該公司的團隊在參與開發“聲波”系統時，也將其開發的AI機器學習技術融入其中。

這使“聲波”系統的算法可基於一個包含汽車、蒼蠅、牛、人類聲音和俄羅斯巡航導彈聲音的聲學數據庫進行訓練。其中俄羅斯巡航導彈和無人機的聲音僅占數據庫總量的0.1%。聲音數據主要來自互聯網，而俄羅斯巡航導彈和無人機近距離飛過的聲音則在軍方的協助下進行錄製。該系統的算法能夠在大量無威脅的聲音中識別出無人機和巡航導彈等真正的來襲目標，並通過網絡立即發送給機動防空小組。同時，工程師們也會不斷對算法進行訓練和優化，並向數據庫中添加更多的聲音數據，以適應不斷變化的戰爭形勢。

烏克蘭在今年7月中旬推出的新型“費內克”聲學探測系統，下圖為該系統的監聽單元特寫，其鐘形護罩內布置了由7個麥克風組成的陣列，其中6個成環形排列，另一個則朝向護罩的頂部。

2025年7月中旬，烏克蘭又推出了一種新型的聲學探測系統：“費內克”（FENEK），以支持其機動防空小組提高對關鍵基礎設施的保護。該系統通過集成了先進聲音過濾算法的麥克風監聽單元組成的網絡進行運作。通過分析聲學特徵數據，該系統可以對來襲無人機進行三角定位，準確地測算出它的距離和高度。即使在最簡單的配置當中，比如為機動防空小組配備一個安裝在撐杆頂端的監聽單元即可確定目標的方位，它對目標方位角的探測精度高達2°。正如該系統的開發團隊所言，這是“基於聲音探測技術取得的相當不錯的結果”。

對於重要設施的保護，需要安裝三個或更多監聽單元，因為這允許系統精確地測算出目標坐標。該系統支持兩種三角定位模式：動態式和脈衝式。前者能夠連續跟蹤移動的聲源，後者則能捕捉單一的響亮聲音，例如爆炸或槍炮聲。此外，開發團隊正在努力使該系統符合北約標準，以統一不同系統之間的數據交換格式。這將大大簡化“費內克”系統與其他聲學探測系統在未來進行整合的需求。在烏克蘭已經裝備了“天空堡壘”和“聲波”兩種聲學系統的情況下，繼續推出新型聲學系統表明其防空部隊對此類系統的需求仍然極為迫切。