格雷厄姆·沃里克
隨著無人機在機場附近和戰(zhàn)場上活動愈加頻繁,工業(yè)部門研發(fā)的新型反無人機系統(tǒng)(C-UAS) 的數量呈指數增長。美國巴德學院近日發(fā)布了無人機運用研究報告,列出了全球33個國家、155家制造商已經生產或正在研發(fā)的超過235個反無人機系統(tǒng)系統(tǒng)。這與桑迪亞國家實驗室研究中心在2015年進行市場調查的結果相反。該市場調查顯示,當時僅有10種反無人機系統(tǒng)產品。美國巴德學院無人機研究中心副主任亞瑟·霍蘭德·米切爾介紹說,“反無人機系統(tǒng)技術的發(fā)展直接得益于無人機在民用領域的廣泛應用以及軍事環(huán)境的威脅增加。自從反無人機系統(tǒng)第一次出現以來,反無人機系統(tǒng)在近五年時間里發(fā)展迅速。”
反無人機系統(tǒng)通常采用多種技術來檢測和攔截無人機。巴德學院的報告顯示,88個反無人機系統(tǒng)(37%)只有檢測能力,79個反無人機系統(tǒng)(34%)能夠進行攔截,只有65個反無人機系統(tǒng)(28%)同時擁有檢測和攔截功能。在報告中列出的大多數反無人機系統(tǒng)中,地基系統(tǒng)有177個,手持式系統(tǒng)有35個,無人機機載系統(tǒng)有18個。其他系統(tǒng)是地基和手持式或無人機機載式的組合。反無人機系統(tǒng)的主要探測和跟蹤方法有雷達、射頻(RF)檢測以及無人機通信鏈路、光電和紅外攝像機、聲學傳感器的定位。其中,聲學傳感器能夠通過識別動力裝置的獨特聲音定位無人機。在擁有檢測能力的155個反無人機系統(tǒng)中,有95個采用單一型傳感器,60個反無人機系統(tǒng)采用一種或多種類型傳感器,16個反無人機系統(tǒng)集成了4種或者5種傳感器。
無人機的攔截方法很多,包括無人機及其操作者之間或無人機的衛(wèi)星導航信號的射頻鏈路干擾,使得無人機在原地徘徊、著陸或返回基地。此外,還包括欺騙、通過劫持其通信鏈路來控制無人機。具有攻擊性的方法包括發(fā)射捕獲網通過纏住無人機轉子實施捕獲,發(fā)射炮彈摧毀無人機,或發(fā)射激光破壞目標傳感器或機體使其墜毀。
但是,該研究報告警告說,在所有的操作環(huán)境下,反無人機系統(tǒng)技術面臨實用性、法律和政策的挑戰(zhàn)。亞瑟·霍蘭德·米切爾認為,在性能、實用性、合法性和政策方面,反人機系統(tǒng)存在很多挑戰(zhàn)。目前,已經認識到的問題包括探測效能、虛警以及區(qū)分合法和非法使用無人機的能力。報告表示,動能攔截系統(tǒng)被限制在軍事環(huán)境中使用,非動能攔截系統(tǒng)可能面臨有效性等問題。無人機可以在沒有主動射頻鏈路幫助下編程自主飛行。能夠在GPS不能工作環(huán)境下正常使用的無人機系統(tǒng)正在研發(fā)。欺騙方式可能不是所有無人機普遍有效的對抗攔截方式。亞瑟·霍蘭德·米切爾還認為,在未來的使用環(huán)境中,合法使用無人機是常見的,反無人機系統(tǒng)要能夠區(qū)分合法的和具有潛在威脅的無人機。目前,市面上沒有具備能夠區(qū)分和平或惡意使用無人機能力的反無人機系統(tǒng)銷售。同時,目前最大的問題是,攔截無人機可能是非法的。目前在美國,使用非動能攔截系統(tǒng)是違法的,法律禁止使用電子通信干擾,攔截和欺騙等方式攔截無人機。未來,動能攔截系統(tǒng)和非動能攔截系統(tǒng)可以打破法律的約束,實現對無人機的攔截。
此外,報告強調,反無人機系統(tǒng)設計和使用、通用標準的缺乏使其在系統(tǒng)效能和可靠性方面還存在很大差距。亞瑟·霍蘭德·米切爾說,很多證據表明,反無人機系統(tǒng)產品往往達不到廣告上宣傳的性能,反無人機系統(tǒng)沒有通用標準是潛在用戶面臨的一大難題。
未來,尤其是在軍事領域,由于反無人機系統(tǒng)的有效性問題將變得更加復雜化,無人機技術將持續(xù)快速發(fā)展,這將推動反無人機系統(tǒng)性能不斷失效和不斷更新。該報告援引美國安全部門官員的話說,在市場上向政府客戶提供的系統(tǒng)中,有很大一部分系統(tǒng)性能沒有達到令人滿意的水平。報告提到,2017年9月美國國土安全部發(fā)布的的報告只推薦了13個反無人機系統(tǒng)供應急機構使用,這些系統(tǒng)甚至沒有進行現場測試。