無(wú)人機(jī)市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)，如今無(wú)人機(jī)在航拍、測(cè)繪、送貨、救援等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著作用。但隨之而來(lái)的還有“麻煩”，影響航空秩序、闖入敏感區(qū)域……這些現(xiàn)象，更多的也帶動(dòng)了周邊衍生行業(yè)的迅速發(fā)展，除了無(wú)人機(jī)配套設(shè)備和服務(wù)商之外，無(wú)人機(jī)的“天敵”也受益良多，這就給反無(wú)人機(jī)企業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī) 會(huì)。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司ResearchandMarkets的一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，反無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率已經(jīng)達(dá)到24%，到2022年，將創(chuàng)收11.4億美元。
目前，各國(guó)反無(wú)人機(jī)技術(shù)主要有聲波干擾、信號(hào)干擾、黑客技術(shù)、激光炮、“反無(wú)人機(jī)”無(wú)人機(jī)、奪取無(wú)線電控制等。
技術(shù)手段：奪取無(wú)線電控制
代表單位：美國(guó)政府
伴隨著消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)在美國(guó)的普及，美國(guó)政府不得不采取一些強(qiáng)硬手段，來(lái)保障低空領(lǐng)域安全。美國(guó)政府采用一個(gè)接收器來(lái)追蹤并確定無(wú)人機(jī)，使用足夠強(qiáng)大的電子信號(hào)照射無(wú)人機(jī)，奪取其無(wú)線電控制。
操作過(guò)程中，一旦無(wú)人機(jī)不能接收信號(hào)，就會(huì)墜毀。為了避免這種情況的發(fā)生，美國(guó)政府希望借助阻截?zé)o人機(jī)使用的傳輸代碼，進(jìn)而控制這臺(tái)無(wú)人機(jī)，而將其引導(dǎo)返航，回歸到操作者手中。
技術(shù)手段：聲波干擾
代表單位：韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)
韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)的研究人員對(duì)無(wú)人機(jī)中的關(guān)鍵組件陀螺儀進(jìn)行了共振測(cè)試，發(fā)現(xiàn)可利用聲波使陀螺儀發(fā)生共振，輸出錯(cuò)誤信息，從而導(dǎo)致無(wú)人機(jī)墜落。KAIST研究人員下周將在華盛頓對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行演示。
KAIST的電子工程教授金龍大表示，無(wú)人機(jī)中的陀螺儀的功能是提供機(jī)體傾斜、旋轉(zhuǎn)及方向角度等信息，以保持機(jī)體平衡。金龍大的試驗(yàn)表明，利用外部聲波使無(wú)人機(jī)的陀螺儀發(fā)生共振，從而擾亂無(wú)人機(jī)的平穩(wěn)飛行，在技術(shù)上是可行的。
在測(cè)試中，研究人員給無(wú)人機(jī)接上非常小的商用揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器距離陀螺儀4英寸(約10厘米)左右，然后通過(guò)筆記本電腦無(wú)線控制揚(yáng)聲器發(fā)聲。當(dāng)發(fā)出與陀螺儀匹配的噪聲時(shí)，一架本來(lái)正常飛行的無(wú)人機(jī)會(huì)忽然從空中墜落?；蛘呤钱?dāng)聲音足夠強(qiáng)(例如達(dá)到140分貝)，聲波可以擊落40米外的無(wú)人機(jī)。
技術(shù)手段：信號(hào)干擾
代表單位：許多國(guó)家
無(wú)人機(jī)無(wú)法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，各國(guó)無(wú)人機(jī)的飛行控制均采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的方式。無(wú)人機(jī)在照相時(shí)還需要知道自己的精確位置，因此無(wú)人機(jī)上安裝了GPS信號(hào)接收機(jī)。
正是如此，無(wú)人機(jī)的GPS信號(hào)接收機(jī)容易遭受電子干擾，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，無(wú)法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有精確的 地形連測(cè)，借助于照相機(jī)和攝像機(jī)獲得的情報(bào)將沒(méi)有任何價(jià)值，此時(shí)的無(wú)人機(jī)頂多是一臺(tái)會(huì)飛的相機(jī)，無(wú)論是從軍事角度，還是從民用的測(cè)繪角度，都意味著損失。
技術(shù)手段：雷達(dá)或麥克風(fēng)
代表企業(yè)：法國(guó)的ThalesSA公司，美國(guó)的DroneShield公司，墨西哥的JAMMER公司
法國(guó)電子產(chǎn)品生產(chǎn)商ThalesSA正在開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，將使用雷達(dá)來(lái)探測(cè)無(wú)人機(jī)，用照相機(jī)進(jìn)行確認(rèn)，并使用復(fù)雜的干擾工具來(lái)控制無(wú)人機(jī)。美國(guó)無(wú)人機(jī)探測(cè)系統(tǒng)制造商DroneShield研發(fā)出了利用雷達(dá)或麥克風(fēng)來(lái)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)的技術(shù)。
技術(shù)手段：黑客技術(shù)
代表人：黑客們
黑客們通過(guò)無(wú)人機(jī)內(nèi)置的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)放的遠(yuǎn)程端口，向無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)起的攻擊。通過(guò)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，攻擊者可以斷開(kāi)無(wú)人機(jī)擁有者的 FreeFlight控制應(yīng)用并使之與自己配對(duì)，然后獲得完整的控制權(quán)限。甚至，黑客們還能通過(guò)Bebop模型，將正在天上飛的無(wú)人機(jī)“一鍵拿下”。連接 到目標(biāo)無(wú)人機(jī)之后，獲得了訪問(wèn)控制器的root權(quán)限，隨后自然是可以肆意地進(jìn)行破壞，甚至讓無(wú)人機(jī)直接掉到地上。
技術(shù)手段：無(wú)人機(jī)專用子彈
代表企業(yè)：SnakeRiver公司
美國(guó)SnakeRiver公司專門針對(duì)那些受到無(wú)人機(jī)侵犯的人群，開(kāi)發(fā)了一種特殊的無(wú)人機(jī)專用子彈。該公司宣稱，用戶可通過(guò)他們的設(shè)備輕松擊落無(wú)人機(jī)，這倒是一種非常高效的驅(qū)逐無(wú)人機(jī)侵犯民眾私人空域的方法。
乍聽(tīng)上去是不是有些恐怖?如果未來(lái)選擇用無(wú)人機(jī)運(yùn)送快遞，會(huì)不會(huì)有被擊落的潛在風(fēng)險(xiǎn)?就連發(fā)明該產(chǎn)品的SnakeRiver公司也表示，將侵犯民眾私人空域的無(wú)人機(jī)擊落的做法的合法性，值得商榷。
因此，想要偷拍美女鄰居的無(wú)人機(jī)用戶可要注意了，你有無(wú)人機(jī)，人家也許有無(wú)人機(jī)專用子彈，不信就試試看。
反無(wú)人機(jī)手段：多管齊下
代表企業(yè)：英國(guó)BlighterSurveillanceSystems，ChessDynamics和EnterpriseControlSystems公司
日前，幾家公司聯(lián)手開(kāi)發(fā)了AUDS系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了電子掃描防空雷達(dá)，光電指示器、可見(jiàn)光/紅外相機(jī)和目標(biāo)跟蹤軟件以及定向射頻抑制/干擾系統(tǒng)，能夠 對(duì)8千米范圍內(nèi)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤、識(shí)別、干擾和制止該系統(tǒng)對(duì)微型無(wú)人機(jī)的有效作用距離為1千米，對(duì)迷你無(wú)人機(jī)的有效作用距離可達(dá)數(shù)千米。
捕捉到雷達(dá)信號(hào)，一旦無(wú)人機(jī)被認(rèn)定為威脅者后，該系統(tǒng)將發(fā)出干擾信號(hào)，使其任務(wù)失敗，導(dǎo)致直接墜機(jī)，這招數(shù)可謂心狠手辣。
技術(shù)手段：激光炮
代表企業(yè)：美國(guó)波音公司、中國(guó)工程物理研究院
波音公司開(kāi)發(fā)了一架激光炮，專門用來(lái)轟殺無(wú)人機(jī)。波音公司用激光在一個(gè)靜止不動(dòng)的無(wú)人機(jī)外殼上燒出一個(gè)洞。在全功率模式下，只過(guò)了兩秒鐘，無(wú)人機(jī)外殼就著了火。波音公司認(rèn)為，消滅無(wú)人機(jī)的最好辦法就是用精密激光把它燒出一個(gè)洞，讓它從空中墜落。
激光炮的發(fā)射器和現(xiàn)成的萬(wàn)向架(可以讓激光發(fā)射器和攝像頭瞄準(zhǔn)任何方向)，使它可以精確瞄準(zhǔn)一架無(wú)人機(jī)任何部分。比方說(shuō)，如果你只想燒掉無(wú)人機(jī)的機(jī)尾， 讓它墜落，然后把機(jī)身?yè)旎貋?lái)研究一下，看看是誰(shuí)在試圖監(jiān)視你。無(wú)獨(dú)有偶，中國(guó)工程物理研究院也研發(fā)出了功能類似的裝置。
國(guó)內(nèi)反無(wú)人機(jī)公司
(1)北斗開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
5月19日，在第七屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，北斗開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了我國(guó)首套誘騙式民用反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)——ADS2000誘騙式民用反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)全面干擾、壓制、欺騙甚至接管無(wú)人機(jī)核心導(dǎo)航系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)“黑飛”無(wú)人機(jī)的管控捕獲。
這套反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是我國(guó)首套相應(yīng)系統(tǒng)，由北斗開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)沙分實(shí)驗(yàn)室共建單位之一的湖南矩陣電子科技有限公司自主研制。該系統(tǒng)可靜態(tài)、動(dòng)態(tài)以及隨身攜帶，實(shí)現(xiàn)對(duì)黑飛無(wú)人機(jī)的有效管控。
(2)上海后洪電子科技
上海后洪電子科技就是一家研發(fā)生產(chǎn)無(wú)人機(jī)反制設(shè)備的企業(yè)，他們所做的設(shè)備就是類似“沖鋒槍”的便攜式無(wú)人機(jī)干擾器，主要通過(guò)無(wú)人機(jī)遙控信號(hào)和GPS定位信號(hào)壓制使無(wú)人機(jī)墜落或返航的系統(tǒng)。
國(guó)外反無(wú)人機(jī)公司
(1)德國(guó)全球無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者Dedrone公司
德國(guó)全球無(wú)人機(jī)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者Dedrone公司于5月17日宣布，在A輪融資中已籌資金1000萬(wàn)美元。此輪融資由美國(guó)投資公司MenloVentures領(lǐng)投。Dedrone總裁JoergLamprecht說(shuō)：“Menlo公司投資的資金將會(huì)加強(qiáng)我們?cè)谕黄鸬姆礋o(wú)人機(jī)市場(chǎng)的領(lǐng) 導(dǎo)地位。Menlo不光在經(jīng)濟(jì)上給予我們支持，也會(huì)在專業(yè)技術(shù)和安全上給我們一些指導(dǎo)。”
Dedrone的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO表示，他們的旗艦產(chǎn)品DroneTracker系統(tǒng)可以安裝在地面，同時(shí)通過(guò)一系列的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)是侵入他人領(lǐng)地了，還是獲準(zhǔn)進(jìn)入執(zhí)行任務(wù)來(lái)了。DroneTracker于德國(guó)生產(chǎn)，每一個(gè)DroneTracker都配備了攝像機(jī)，音箱和電磁頻率傳感器，能夠檢測(cè)到無(wú)人機(jī)的存在，并確定無(wú)人機(jī)屬于哪種類型。
(2)科學(xué)技術(shù)企業(yè)Battelle
最近一家名為Battelle的科學(xué)技術(shù)企業(yè)已經(jīng)設(shè)計(jì)出了一個(gè)綽號(hào)為“DroneDefender”的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，這套反無(wú)人機(jī)設(shè)備使用起來(lái)，能夠通過(guò)頻率干擾的方式來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行進(jìn)行破壞。
使用這套反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)，使用者有2種選擇。1：破壞無(wú)人機(jī)和用戶之間的遠(yuǎn)程操作連接。2：強(qiáng)制關(guān)閉GPS連接。
目前這套反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)針對(duì)個(gè)人用戶的購(gòu)買價(jià)格還沒(méi)有公開(kāi)，但目前，美國(guó)國(guó)土安全部以及五角大樓已經(jīng)購(gòu)買了100套DroneDefender設(shè)備。
(3)推出反無(wú)人機(jī)商用產(chǎn)品的企業(yè)DroneShield
DroneShield是一家率先推出反無(wú)人機(jī)商用產(chǎn)品的企業(yè)，他們于2014年成立于美國(guó)，如今他們希望能在澳大利亞開(kāi)辟出廣闊的市場(chǎng)。
DroneShield采用的是聲音感知技術(shù)。目前該企業(yè)的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的聲音識(shí)別距離達(dá)到了1公里，同時(shí)他們還有較短距離的無(wú)人機(jī)聲音識(shí)別產(chǎn)品，這些 產(chǎn)品都可以實(shí)時(shí)地將信息反饋給使用者。該企業(yè)的CEOJamesWalker表示：“我們的市場(chǎng)針對(duì)于任何對(duì)安全、安保與隱私感興趣的對(duì)象。”
昆士蘭科技大學(xué)澳大利亞航空自動(dòng)化研究中心主任DuncanCampbell認(rèn)為DroneShield的概念很不錯(cuò)。“全球?qū)o(wú)人機(jī)聲音的研究很多，DroneShield的方案很好，具有可行性。”然而目前尚不確定該技術(shù)對(duì)背景雜音的感知程度如何。
(4)位于圣地亞哥的初創(chuàng)公司SkySafe
總部位于圣地亞哥的初創(chuàng)公司SkySafe也在今年4月份募集到300萬(wàn)美元的種子資金，目的是發(fā)展無(wú)人機(jī)技術(shù)，探索未知區(qū)域。初創(chuàng)公司的主要致力于讓不明無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)離體育場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所。
SkySafe會(huì)通過(guò)無(wú)線電波來(lái)識(shí)別未經(jīng)授權(quán)的無(wú)人機(jī)，追蹤它們的運(yùn)營(yíng)商，遠(yuǎn)程控制這些無(wú)人機(jī)，把它們指揮到安全區(qū)域。必要時(shí)，甚至?xí)苯雨P(guān)閉它們，讓它們?cè)貕嫐А?/p>
(5)意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)SelexES公司
意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)SelexES公司成功研發(fā)名為“獵鷹盾”無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)。通過(guò)結(jié)合雷達(dá)、攝像頭和麥克風(fēng)，該系統(tǒng)能夠探測(cè)、識(shí)別、跟蹤和擊落無(wú)人駕駛小飛機(jī)。
根據(jù)官網(wǎng)的描述：“獵鷹盾利用了SelexES的高性能，無(wú)源光電技術(shù)和電子監(jiān)視傳感器，并結(jié)合先進(jìn)的情景識(shí)別雷達(dá)，該反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具備威脅檢測(cè)、識(shí)別 和跟蹤的能力。”這套系統(tǒng)將被安裝在在比如足球場(chǎng)和核電站這種潛在的可能引起嚴(yán)重后果的區(qū)域，獵鷹盾系統(tǒng)還能夠遠(yuǎn)程覆蓋到人口稠密的都市地區(qū)。
一旦檢測(cè)到威脅，獵鷹盾系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程接管無(wú)人機(jī)并使它安全著落。該系統(tǒng)還可以跟蹤原始射頻信號(hào)從而對(duì)無(wú)人機(jī)的操作者進(jìn)行定位。
(6)以色列航空工業(yè)公司(IAI)
今年6月8日，以色列航空工業(yè)公司(IAI)宣布推出了其開(kāi)發(fā)的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)“無(wú)人機(jī)警衛(wèi)”(DroneGuard)，該系統(tǒng)集成了自適應(yīng)3D雷達(dá)、光電傳感器和專用電子攻擊干擾系統(tǒng)，可探測(cè)、識(shí)別和干擾小型無(wú)人機(jī)。該系統(tǒng)使用多款3D雷達(dá)，包括埃爾特公司的ELM-2026D，ELM- 2026B，ELM-2026BF雷達(dá)，可在短、中、長(zhǎng)距離探測(cè)無(wú)人機(jī)，并輔以特殊的偵察和跟蹤算法。光電傳感器可用來(lái)識(shí)別目標(biāo)。“無(wú)人機(jī)警衛(wèi)”的干擾系 統(tǒng)，可單獨(dú)使用，干擾無(wú)人機(jī)的飛行。
IAI公司的執(zhí)行副總裁NissimHadas說(shuō)：“自從年初“無(wú)人機(jī)警衛(wèi)”系統(tǒng)推出，這半年來(lái)，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，包括軍事、安全等等領(lǐng)域，我們的銷售業(yè)績(jī)也在持續(xù)增加，相信未來(lái)各個(gè)領(lǐng)域?qū)υ撓到y(tǒng)的需求仍然會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。”
(7)以色列拉法爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司
反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)“無(wú)人機(jī)穹(DroneDome)”由以色列拉法爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)，是一個(gè)無(wú)人機(jī)探測(cè)、跟蹤和壓制系統(tǒng)。通過(guò)采用“端對(duì)端”的系統(tǒng)設(shè) 計(jì)，該系統(tǒng)可提供有效的空域防御，對(duì)抗恐怖分子的無(wú)人機(jī)，防止其進(jìn)行空中襲擊、情報(bào)收集及其他恐怖行動(dòng)。該系統(tǒng)安裝有RPS-42空中戰(zhàn)術(shù)監(jiān)視雷達(dá)，MEOS光電傳感器及一個(gè)C-Guard寬頻信號(hào)干擾器。其可將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)敵無(wú)人機(jī)發(fā)出警告。
目前，反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，最普遍的方法就是干擾無(wú)人機(jī)的射頻信號(hào)，從而阻止其與地面控制裝置通信。而“無(wú)人機(jī)穹”可干擾全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)，使無(wú)人機(jī)無(wú)法知道自身位置，從而在失去控制后無(wú)法返回到起飛地點(diǎn)。
總 結(jié)
今年FAA于5月2日在紐約的JFK機(jī)場(chǎng)測(cè)試了這套系統(tǒng)，這次測(cè)試選擇了5種不同的多旋翼無(wú)人機(jī)以及固定翼無(wú)人機(jī)，大約總共執(zhí)行了差不多40多次飛行， 目前還沒(méi)有公開(kāi)相關(guān)的測(cè)試結(jié)果，但這足以說(shuō)明政府對(duì)于無(wú)人機(jī)監(jiān)控的重視程度。反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重要性日益顯現(xiàn)，更大的市場(chǎng)潛力是毋庸置疑的。
不過(guò)正如FAA的高級(jí)顧問(wèn)所說(shuō)：“目前我們面臨了很多問(wèn)題，因?yàn)槲覀儠?huì)盡我們所能將無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)縫整合到一個(gè)合理的空余范圍內(nèi)。”一方面是目前多數(shù)反無(wú) 人機(jī)系統(tǒng)屬于特種裝備，用于警用和軍用，將按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理。而且，目前針對(duì)無(wú)人機(jī)的政府監(jiān)管政策還尚不完善，盡管國(guó)內(nèi)，北京、上海、深圳等地也針對(duì)無(wú)人機(jī)飛行已出臺(tái)相應(yīng)規(guī)定，但反無(wú)人機(jī)企業(yè)發(fā)展方向也是摸著石頭過(guò)河。比如系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到無(wú)人機(jī)該采取怎樣的措施等。另一方面是技術(shù)層面并形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及技術(shù)革新，比如這些反無(wú)人機(jī)裝置和系統(tǒng)做到怎樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才不會(huì)對(duì)其他電子設(shè)備通信信號(hào)產(chǎn)生干擾。
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