無人機面臨安全挑戰(zhàn) “人為因素”事故比例大

　　系統(tǒng)中毒、黑客劫持、硬件故障……無人機面臨安全挑戰(zhàn)

　　誰動了我的無人機

　　新聞提示

　　這邊廂，美國專家憂心黑客劫持無人機；那邊廂，美國無人偵察機電腦控制系統(tǒng)由于中毒，接收到的每個指令都被外人記錄……越來越熱的無人機面臨越來越多的安全挑戰(zhàn)。“誰動了我的無人機？”似乎正成為世界無人機領域各方的共同疑慮。

　　挑戰(zhàn)一

　　控制系統(tǒng)成為最大隱患

　　日前，美國媒體披露，美國無人偵察機電腦控制系統(tǒng)中毒，無人機接收到的每個指令都被外人記錄。可能涉及的機型包括目前正在美國海外戰(zhàn)場廣泛應用的“捕食者”和“死神”。

　　事實上，自從美先進無人機上戰(zhàn)場后，其安全漏洞就不停被人詬病，而軍方更是表示要到2014年才能解決無人機的相關安全隱患。

　　據美國《連線》雜志披露，這個神秘的病毒首次發(fā)現是在兩個星期之前。網絡專家推測，這種名為“鍵盤記錄木馬”的病毒，是通過硬盤或可移動設備入侵到美國內華達州克里奇空軍基地的電腦里的。盡管“捕食者”和“死神”無人機遠在也門、阿富汗以及其他戰(zhàn)區(qū)執(zhí)行任務，但任務指令受到內華達州克里奇基地操控?，F在當基地針對這些無人機發(fā)出的每一個指令，每一個鍵盤動作都被病毒記錄下來。

　　據報道，“鍵盤記錄木馬”可以在保密網絡與公共網絡之間傳播。無人機通常需要使用移動硬盤下載更新地圖，并將任務視頻從一臺電腦傳輸到另一臺電腦上。這種病毒可能就是通過移動硬盤侵入無人機電腦的，美國在世界上其他空軍基地的無人機部隊，已經被下令停止使用移動硬盤。

　　除了病毒攻擊，無人機的系統(tǒng)漏洞還會帶來更嚴重的后果。“假設有一架俄羅斯制造的無人機受到黑客劫持，飛越美國上空，將導致兩國之間難以確定真實情況，而可能做出錯誤的決策。”美國布魯金斯學會研究員約翰·維拉塞尼奧爾認為，無人機上使用的許多科技，都是在過去幾年中有巨大進展的電腦技術。隨著科技的全球化，無人機的問題也將讓各國之間的外交和軍事更加復雜。

　　挑戰(zhàn)二

　　通信鏈路是薄弱環(huán)節(jié)

　　通信鏈路是無人機系統(tǒng)操縱的主要途徑，因此無人機系統(tǒng)對有意或無意的電磁波干擾非常敏感，一旦受到干擾，就會導致產生錯誤的控制指令，致使無法執(zhí)行任務，甚至可能失控墜機。

　　在科索沃戰(zhàn)爭中，美軍的一架“先鋒”無人機由于受到南聯盟的電子干擾而失去與航空母艦的聯系，最終燃油耗盡而墜毀。

　　確保不間斷的指揮與控制，對無人機系統(tǒng)來說至關重要。因此，通信上要為無人機提供一個安全受保護的頻率。同時，為了應對指揮與控制潛在的不可預料中斷，無人機系統(tǒng)都有相關預編程序和自主返回地面的預案。

　　但是，目前各種無人機系統(tǒng)的程序與預案并沒有統(tǒng)一的規(guī)則。如何確保在應急情況下無人機能夠與其飛行空域的其他飛行器保持安全隔離，是個亟需解決的問題。

　　挑戰(zhàn)三

　　可靠性有待重視和完善

　　在伊拉克行動中，美軍無人機共發(fā)生199起不同等級的事故，其中65%由部件故障造成。

　　2009年，美國空軍有18架MQ-1“捕食者”和MQ-9“收割機”無人機墜毀，事故率為8.26/10萬飛行小時。這些事故中，有14起是由于機械和電氣故障造成的，占78%。

　　2010年8月2日，美國海軍所屬的一架MQ-8B“火力偵察兵”無人直升機在飛行試驗中由于軟件故障突然同地面控制人員失去聯系，無人直升機失控闖入華盛頓周邊“防空識別區(qū)”的禁飛空域，在軍方準備下令戰(zhàn)斗機起飛將其擊落時，地面人員通過另外一個地面遙控站進行了軟件修正，重新控制了這架無人機并操控飛回試驗場。

　　目前，多數無人機在設計中更強調對成本、重量、功能和性能等因素的重視，諸如元器件、原材料的選用以及冗余技術的應用等可靠性要素受到了限制。這些情況直接造成無人機可靠性較低的現狀?？梢灶A見，在冗余裝置設計完善前，無人機事故比率仍將居高不下。

　　挑戰(zhàn)四

　　“人為因素”事故比例大

　　雖然沒有機上飛行員，但無人機起飛、著陸等飛行階段和很多飛行任務需要地面操作人員進行控制，人為因素導致的嚴重飛行事故在無人機事故中仍然占很大比例，達到17%。

　　這些因素既包括地面操作人員技能不足、協調出錯、對情勢感知判斷力缺乏等，也包括無人機系統(tǒng)設計中不適合人類能力、特點的設計缺陷。

　　越來越多的人認識到人因工程設計在無人機身上的重要性。人因工程設計融合了人的能力、性格、工作環(huán)境、任務以及設備的極限等要素。

　　此外，地面指揮站的操作方式是設計中需要考慮的另一個因素。例如，“捕食者”B無人機駕駛員通過駕駛桿和腳蹬控制飛機；而“全球鷹”無人機駕駛員通過鼠標和鍵盤控制飛機。不同的任務要求地面指揮站的設計有所不同。

　　另一個重要因素是無人機操作員缺乏情景意識、沒有對自身安全的擔憂，不能像有人機飛行員那樣通過身體感受到所遇到的湍流并對其嚴重程度做出評估。這些都可能導致操作員將無人機操縱到不合適的條件下飛行。

　　挑戰(zhàn)五

　　空中相撞風險增加

　　隨著空中無人機飛行不斷增多，如何合理規(guī)劃航線、有效進行監(jiān)管，防止無人機與有人機之間以及無人機相互之間發(fā)生碰撞，已到了刻不容緩的地步。

　　在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場，無人機活動頻繁，嚴重干擾了有人機的正常飛行。由于無人機環(huán)境感知能力缺乏、“視野狹窄”，致使操作人員無法及時判明周圍空域的情況，只能按照任務程序操作。因此，有人機飛行員執(zhí)行任務時需要時常留意闖入自己航線的無人機，以避免相撞。

　　美軍曾發(fā)生過幾起低空無人機與直升機相撞的事故；而在高空，無人機也曾險些與AC-130及噴氣式戰(zhàn)斗機發(fā)生相撞。

　　當前，一些國家已著手開發(fā)無人機偵測、遙感以及碰撞回避技術、空中交通預警和碰撞回避系統(tǒng)，以促進無人機系統(tǒng)與國家空域系統(tǒng)集成。