前不久委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)尼古拉斯·馬杜羅遭無人機(jī)襲擊事件相信大家應(yīng)該還映像深刻吧。據(jù)事發(fā)相關(guān)視頻顯示,僅兩架攜帶炸藥的無人機(jī)就造成了現(xiàn)場混亂,七名士兵受傷。
委內(nèi)瑞拉官方在事后發(fā)布會聲明中表示:此次襲擊事件中的涉事無人機(jī)為DJI Matrice 600多旋翼(六旋翼)無人機(jī),是由位于總統(tǒng)大樓鄰近街道上的襲擊者所控制,每架無人機(jī)配備了1公斤的C4炸藥,其中一架無人機(jī)在接近總統(tǒng)時發(fā)生爆炸,造成7名士兵受傷;另一架則在飛行過程中被負(fù)責(zé)安保的狙擊手擊中失去控制,撞向附近的一處住宅樓。
無人機(jī)變身炸彈,那些可以保你一命的反無人機(jī)技術(shù)另外,據(jù)雷鋒網(wǎng)(公眾號:雷鋒網(wǎng))了解,委內(nèi)瑞拉司法與和平部長內(nèi)斯特·里沃爾在發(fā)布會上透露:此次恐怖分子之所以未能得逞,很大一部分原因是由于現(xiàn)場部署了針對配有無線電信號裝置的特殊干擾技術(shù)。而之后又相關(guān)通信專家分析稱:這種信號干擾技術(shù)被放置在安全區(qū)周圍,事發(fā)現(xiàn)場中總統(tǒng)演講平臺附近就裝有這類裝置。
其實,在無人機(jī)逐漸商業(yè)化應(yīng)用到航拍、監(jiān)控、物流、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域之時,也逐漸被應(yīng)用到軍事及戰(zhàn)爭,甚至被恐怖分子用來進(jìn)行恐怖襲擊,諸如2015年波蘭機(jī)場因出現(xiàn)無人機(jī)導(dǎo)致20架客機(jī)被迫改變航線;2016年美軍無人機(jī)對索馬里空襲;2017年我國成都雙流國際機(jī)場因有發(fā)現(xiàn)無人機(jī)導(dǎo)致22架飛往成都的航班備降其他機(jī)場,23架航班出港延誤;今年1月俄羅斯駐敘利亞基地遭無人機(jī)襲擊。
在無人機(jī)逐漸開始影響國家和社會穩(wěn)定時,反無人機(jī)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用逐漸受到重視。
所以,反無人機(jī)系統(tǒng)是什么,現(xiàn)在的反無人機(jī)技術(shù)又有哪些呢?
反無人機(jī)系統(tǒng)
反無人機(jī)系統(tǒng)是隨著無人機(jī)發(fā)展迅猛而被動衍生物,用于防止無人機(jī)被濫用于影響國家及社會安全,現(xiàn)在已經(jīng)有諸如無線電干擾、武力摧毀及暴力捕獲等多種類型系統(tǒng)。
無線電干擾
由于現(xiàn)在民用類無人機(jī)(例如上述事件中的無人機(jī))基本都需要用到無線電技術(shù)實現(xiàn)遙控、定位和信息傳輸?shù)墓δ?,因而無線電干擾技術(shù)在反無人機(jī)系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用也最為普遍。針對相關(guān)功能的干擾常見的有三類:對控制信號的干擾、對定位信號的干擾和對傳輸信號的干擾。
對控制信號的干擾是指對無人機(jī)與其操作者之間的遙控信號進(jìn)行干擾。由于在無人機(jī)研發(fā)過程中,為了增強(qiáng)使用者控制信號的控制強(qiáng)度,遙控接收天線的主瓣通常朝向地面,這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)雖然極大地加強(qiáng)了無人機(jī)的控制力度,但是也為反無人機(jī)無線電干擾系統(tǒng)提供了機(jī)會。雖然現(xiàn)在的無人機(jī)遙控發(fā)射機(jī)采用跳頻和擴(kuò)頻技術(shù)已經(jīng)很普遍了,但是卻也是要設(shè)定在一定范圍內(nèi)的。簡言之,只要判斷出大概控制信號的大概頻率范圍,用噪聲對該頻段范圍進(jìn)行覆蓋,就可以實現(xiàn)對無人機(jī)的精準(zhǔn)打擊,達(dá)到反制效果,無人機(jī)會在遭到干擾后根據(jù)系統(tǒng)的初始命令進(jìn)行懸?;蛘叻祷亍?/p>
對定位信號的干擾是指對無人機(jī)自身的GPS定位信號進(jìn)行干擾。由于GPS信號對軌道衛(wèi)星有較強(qiáng)的依賴,為了加強(qiáng)無人機(jī)對GPS信號的接收強(qiáng)度,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)定位,一般無人機(jī)會選擇把定位天線主瓣設(shè)計在無人機(jī)頂部。這使得無人機(jī)對地面發(fā)射來的干擾信號有一定的抵抗力,從而需要在進(jìn)行干擾時找到適中的信號。但這也基本不是問題,因為現(xiàn)在不論是民用無人機(jī),還是軍用無人機(jī),都會有特定性能指標(biāo),只需要測算出相關(guān)針對性找出較為通用的頻段和發(fā)射功率就能順利搞掉無人機(jī)的定位系統(tǒng)。
但是需要注意的一點是搞掉定位系統(tǒng)并不一定能夠搞掉無人機(jī),因為經(jīng)過特殊訓(xùn)練的無人機(jī)駕駛員其實可以在不依賴無人機(jī)定位系統(tǒng)時進(jìn)行控制。
對傳輸信號的干擾是指對無人機(jī)與操作員之間的圖像及語音傳輸信號的干擾。這類干擾的原理類似于對控制信號的干擾,不同之處是需要干擾的信號源于操作者的接收機(jī),由于距離更遠(yuǎn)且最新的無人機(jī)傳輸信號的發(fā)射功率在不斷增大,要實現(xiàn)精準(zhǔn)打擊將更困難。
運用無線電干擾研發(fā)反無人機(jī)系統(tǒng)中名氣比較大的要算是美國的Battelle公司了。2015年10月,Battelle推出一款外形酷似來復(fù)槍的Drone Defender的反無人機(jī)設(shè)備。該設(shè)備在不需要了解設(shè)備通信詳情的基礎(chǔ)上,向任何它打算干擾的商用無人機(jī)目標(biāo)發(fā)出專有的波形,能有效攔截操控員給無人機(jī)發(fā)出的信號。另外,Battelle 的研發(fā)人員Dan Stamm也曾透露:國防部和國土安全部買了大約100臺該設(shè)備。2016年7月份,在位于伊拉克的一個軍事基地上發(fā)現(xiàn)了一臺該設(shè)備。
2017年9月,Battelle 宣布新型改進(jìn)版的高效反無人機(jī)設(shè)備Drone Defender®V2,能夠定向?qū)o人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行對抗措施。改進(jìn)的第二代產(chǎn)品結(jié)合了現(xiàn)場反饋和人體工程學(xué),實現(xiàn)了完全集成的便攜式設(shè)計。
武力摧毀
相較于無線電干擾技術(shù)來講,武力摧毀可以說是直截了當(dāng),粗暴簡單。如果不從技術(shù)角度區(qū)分的話,委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)遇襲現(xiàn)場那位狙擊手用的就是武力摧毀的方式。而實際來講,這種方式主要運用監(jiān)視系統(tǒng)和精準(zhǔn)定位技術(shù),通過諸如導(dǎo)彈、激光等對無人機(jī)進(jìn)行直接打擊,例如波音公司于2016年8月發(fā)布了一款外形酷似激光炮的反無人機(jī)激光武器系統(tǒng)LWS。
波音公司曾認(rèn)為擊落無人機(jī)最好的辦法就是用精密激光對準(zhǔn)它,在無人機(jī)上燒出一個洞,并最終擊落。因此,波音開發(fā)了LWS武器系統(tǒng)。LWS系統(tǒng)可以通過發(fā)射10kW的激光束立即摧毀35公里外的無人機(jī)。另外,LWS可拆分成四部分由兩人15分鐘內(nèi)完成野外組裝。
暴力捕捉
相對于武力摧毀,捕捉會是相對溫柔一點的方式。具體可以分為地面捕獲和空中捕獲。
地面捕獲主要是通過類似槍形武器發(fā)出捕捉網(wǎng)對無人機(jī)實行遠(yuǎn)距離抓取,例如2016年英國工程師研究團(tuán)隊曾研制出SkyWall 100防御系統(tǒng),該系統(tǒng)通過機(jī)身自帶的智能傳感器,可以自動校對百米內(nèi)無人機(jī)的方位和距離,并能在操作者扣動扳機(jī)后彈射出一個網(wǎng)狀物捕獲無人機(jī),甚至SkyWall還配備了小型降落傘防止被捕獲的無人機(jī)觸地摔壞。
空中捕獲則是通過無人機(jī)實施近距離空中捕獲敵方無人機(jī),日本警方曾這方面進(jìn)行過研究,用以在敵方無人機(jī)造成傷害之前從天空中捕捉下來。他們的無人機(jī)攜帶一個特制的網(wǎng)用于捕捉較小的無人機(jī)。
獵鷹捕獲
也許是借鑒于獵犬在輔助軍事行動中起到的作用,荷蘭警方曾與一家名為Guard From Above的猛禽訓(xùn)練公司合作,通過訓(xùn)練老鷹抓捕無人機(jī),他們希望通過訓(xùn)練這些鳥類抓捕人機(jī),從而也避免了摧毀相關(guān)涉事無人機(jī)。
雷鋒網(wǎng)小結(jié)
無人機(jī)商用火熱,現(xiàn)在已經(jīng)被考慮普遍應(yīng)用到航拍、監(jiān)控、物流、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。而隨著無人機(jī)功能越來越強(qiáng)大,也難免會被居心叵測之人用到非法領(lǐng)域。歷來也出現(xiàn)過多起無人機(jī)干擾飛機(jī)航行,甚至被用于恐怖襲擊,因而反無人機(jī)系統(tǒng)的跟進(jìn)已成必然。
就在上周五,美國陸軍制定了一項新的無人機(jī)計劃,預(yù)計將購買洛克希德馬丁公司的機(jī)載高功率微波系統(tǒng),通過將該系統(tǒng)配置到無人機(jī)上,使其能夠聚集一束微波固定打擊非法入侵的固定翼或四旋翼無人機(jī)。
反無人機(jī)系統(tǒng)到目前為止,相關(guān)產(chǎn)品雖然已經(jīng)層出不窮,但是能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)打擊的反無人機(jī)系統(tǒng)大多還是應(yīng)用在軍用領(lǐng)域,能夠應(yīng)用到安保系統(tǒng)的并不多。像馬杜羅總統(tǒng)演講這樣的場合,如果能配備這些反無人機(jī)系統(tǒng)一定會起到更好的效果,雖然讓安保人員扛著一個“激光炮”樣子的武器會略顯尷尬。而至于無線電干擾技術(shù)的應(yīng)用,現(xiàn)在能夠達(dá)到的效果還是十分有限,不論是在頻段范圍的精準(zhǔn)選配,對無人機(jī)的精準(zhǔn)定位,還是在對無人機(jī)上可能存在的炸藥的處置上,都很難有比較穩(wěn)妥的解決方案。