知远 蓝山

像对待讨厌的昆虫那样对待有威胁的无人机，像对付蚊子那样直接拍死可疑无人机……如此反无人机是错误的。尽管如此，反无人机领域一些项目似乎正是秉随这种目前很时髦的观念。

击落飞行中的无人机在很多情况下并不是最好的方案。在人流如织的街道或人员密集的群众性活动现场上空，无人机残片纷纷坠落的后果应当考虑到。

由于恐怖主义基层组织在平民中间的扩散，居民点日益频繁地成为战场。在这个战场上，对无人机射击可能造成小规模的爆炸。2016年10月，库尔德武装人员在伊拉克北部击落了一架“伊斯兰国”的小型无人机，他们认为这是一架无人侦察机，但就在他们开始观察它的时候，发生了爆炸，2名库尔德武装人员身亡。因此美军向部队下达指示，要求把任何小型无人机都视为潜在的爆炸装置。安全问题专家皮特·辛格认为：“我们应对此做好准备，但我们没有做好准备。”

美国国防部曾向国会申请拨款2千万美元，用于“确定、采购、整合和试验”能帮助对抗无人机威胁的技术——这对美军来说是个严重问题。预算申请称，“装备自制爆炸装置的小型无人机是对美军及盟军的直接威胁”。

为了确定“用于解决日益迫切的小型无人机和传统威胁问题的机动灵活的新型多层防御系统和相应技术，美国国防部高级计划研究局发布了相关的信息征询。高级计划研究局的该计划负责人冉·莱达说，“我们正在寻找资金可以承受的、可在未来3～4年展开并能随战术方法发展而快速发展的模块化手段”。

高级计划研究局正在撒开大网，向所有机构广泛征求构想，包括公司、大学、研究所、国家试验室，甚至“外国组织”。

为了探测慢速飞行低空目标，以色列艾尔塔航空航天工业公司改进了其三坐标雷达——ELM-2026D、ELM-2026B和ELM-2026BF（作战半径分别是10km、15km、20km），将专用的无人机探测和跟踪算法整合其中。该系统与探测和识别传感器共同使用，或者作为独立的连续作用系统使用，可干扰、破坏无人机的飞行，迫使其返回起飞地点，或者干扰其发动机，进而使其紧急降落

高级计划研究局指出，小型无人机尺寸小，成本低，因而“不断采用新的使用构想，而这些构想对于目前的防御系统来说将成为问题。这些正在出现的非标准系统和在不同作战条件下的作战使用原则要求发展快速探测、识别、跟踪和在减少间接损失及确保行动灵活性的情况下压制小型无人机的技术”。

在真实条件下检验新技术

“黑标枪”是五角大楼每年举行一次、为期两周的无人机对抗新技术测试活动，2016年该活动获得的拨款（480万美元）是前一年（60万美元）的8倍。该活动由联合一体化防空和反导防御组织（Joint Integrated Air and Missile Defense Organization）举办，有1200名参加者和观察员、超过20个国家机构参加，包括国家安全部、联邦调查局、联邦民航局（正在开发用于抵御无人机危险入侵的民用航线和搜索求援直升机防护系统）等。

试验地点已经从加利福尼亚的海军基地移至佛罗里达的艾格林空军基地。演习指挥员瑞安·利里说：“在艾格林，我们能提供更多的不确定性，提供不同距离的无人机发射地点，因此我们可以研究威胁的综合特性和国防能力的综合特性。我們还掌握有2艘装备‘宙斯盾系统的战舰。也就是说，我们既可在陆上发射无人机，也可以在海上发射无人机。”

利里指出：“我们研究的另一个方向是数据融合。”他说，军方想避免“过于完全相信一个地方的一个人，他们想看到来自不同来源的多个屏幕再做出决策”。

来自从新兴公司到大型国防公司的10家制造商的50多套系统参加了演习，这些系统以“对有威胁的无人机施加‘非动能和‘非毁灭性作用”为重点，参试无人机尺寸各不相同，从质量9kg、飞行高度350m、时速160km，直到重达600kg、飞行高度5.5km、时速400km。

有预算拨款的非商业研究组织MITRE于2016年8月组织了反无人机系统试验。试验重点是三个方向：探测与识别、阻止及综合决策。在此次反无人机系统能力演示试验中，参加者被要求：（1）在距离小于6km时在飞行过程中探测小型无人机（质量小于2.5kg），并在地理坐标和飞行轨迹的基础上确定威胁类型;（2）拦截被视为威胁的小型无人机，迫使其返回安全区域。

要研究的技术包括自动跟踪多个已发现的目标，安装在回转装置上、用于识别所发现目标的彩色/红外摄像机以及冷却型和非冷却型热像仪。对抗无人机的措施包括：

——远距离干扰频率：覆盖所有通过商业渠道可获得的民用无人机的频段;

——干扰全球卫星导航系统（GlobalSatellite Navigation System）;

——采用不同的输出功率屏蔽距离从100m到数千米的无人机;

——全向或定向天线;

——用于跟踪无人机和安装在回转平台上、向无人机方向发射干扰信号、具有更大放大系数的定向天线。

此类系统的潜在用途包括保护重要的基础设施（政府大楼、核电站、空港），确保军事和军事化机构的安全，抵御间谍攻击，预防私运武器和毒品，保卫边界。

“无人机看守者”（DroneRanger）成为MITRE挑战赛中最好的识别/探测系统，“天墙100”系统成为最好的屏蔽和对抗系统。

Van Cleve and Associates公司研制的“无人机看守者”系统用于探测微型无人机，通常可确定半径2～4km范围内的微型无人机。“无人机看守者”包括圆周扫描雷达和定位系统，雷达负责测定无人机，定位系统则集成有昼间摄像机、热成像摄像机以及无线电频率干扰器，其中，干扰器干扰无线电频率并屏蔽无人机自动驾驶仪赖以工作的GSNS卫星频段。干扰频率可通过定向或全向天线进行，并结合近距离和远距离无线电覆盖。在探测无人机时可自动进行干扰或手动操作干扰。

在2016年11月柏林举行的欧洲安全与合作组织外长会晤期间，OpenWorksEngineering公司在各个“战略地点”展开了其“天墙100”反无人机炮，为57位外交部长提供了安保服务。“天墙”系统外形像反坦克榴弹发射器，用压缩空气对入侵者发射一个装有一张网的容器。容器在飞到无人机之前打开，释放出一张网，缠住无人机的螺旋桨，然后降落伞使无人机平衡地着陆。

公司称，“天墙”系统可击落距离100m以内的无人机。该系统使用SmartScope激光瞄准系统，瞄准目标后，瞄准系统标明距离并接通发光二极管。系统工作时几乎悄无声息。公司还计划在最短时间内推出安装在三脚架上的“天墙200”半固定发射装置和“天墙300”遥控系统。

快速增长的反无人机市场

根据普华永道咨询集团的资料，反无人机系统市场因军用和商用无人机技术市场的快速扩大而兴旺起来。据估计，到2020年之前，反无人机系统市场需求规模为1270亿美元。

美国几年前还保持着军用无人机技术的垄断，但目前已有19个国家拥有或在研发武装无人机，而8个国家（美国、以色列、英国、巴基斯坦、伊拉克、尼日利亚、伊朗和土耳其，另有非國家组织“真主党”和“伊斯兰国”）在作战行动中使用过武装无人机。根据美国研究中心掌握的数据，86个国家拥有无人机（武装无人机或非武装无人机），全世界正在实施的无人机研发项目将近700个。

反无人机系统市场当然要小一些。Visiongain中心预测专家索菲·赫蒙德说：“发展中的反无人机系统市场与无人机市场的增长直接相关。由于无人机造成的安全威胁增加，反无人机系统在民用和军用部门有着相同的吸引力。希望进入市场的公司有很多机会推出反无人机产品。”该中心在报告中预测，“对反无人机系统将有大规模投资，因为恐怖集团和犯罪集团更加频繁地使用武装无人机和小型无人机破坏社会安全”。

Analysts Marketsandmarkets所预测的市场规模小一些，但增长速度很快：“预计全球反无人机市场到2022年之前将达到1140亿美元，从2017年到2022年总增速为2389%。无人机正在变得容易获得并成为安全系统的新威胁。发现无人机成为保持高水平安全的重要因素。不明无人机造成的安全威胁和无人机被用于恐怖活动，是反无人机市场增长的主要驱动因素。”

2016年9月在每年一度的东京德日国防技术论坛上，德国Dedrone公司展出了研制的“无人机追踪者”反无人机系统，该系统采用了HP Marketingand Consulting Wust公司的干扰系统，能够干扰2.4千兆赫、5.8千兆赫频率和GPS及“格洛纳斯”全球定位系统的信号。

各国公司在开发一系列其他无人机探测、跟踪和对抗方案方面取得了很大进步。德国莱茵防务电子公司正在研发UMIT;无人机防御公司研制了Drone Defence Net Gun X1;艾尔比特系统公司在去年的HLS 8 Cyber Conference大会上展示了ReDrone系统;以色列艾尔塔航空航天工业公司（1A1）研发了军用型和民用型“无人机哨兵”（Drone Guard）探测和对抗系统;MBDA德国公司成功进进行了新型高能防空激光器的试验;TelespazioVEGA公司参与了荷兰安全部DIDIT的研究;罗德与施瓦茨公司于2016年11月在印度防务展上推出了其ARDRONIS反微型无人机方案;ESG公司、迪尔防务公司联合展示了其反无人机系统，并为2015年G7峰会提供了安保服务。

来自天空的威胁：商用无人机和公共安保新任务

商用无人机对公共安全构成了威胁，因为它可以携带化学、爆炸或燃烧物质。其他威胁情况还包括贩毒、空中交通风险和工业间谍。消除这些威胁是一项相当困难的任务，因为它们可以避开警察的警戒，直接飞越栅栏和墙壁。

由于局部干扰，肉眼或声学探测措施的效果有时可能会被削弱。探测系统必须高度敏感，提前进行预警（但不能发出假警报）才能顺利完成任务。但仅有探测还不够，系统还必须拥有安全和可靠的威胁对抗手段。

大部分对抗系统无法做出综合决策。能消灭商用无人机的技术也可能消灭或破坏非目标无人机。个别系统的关键缺点在于，它们无法实现探测和对抗分系统之间的快速无缝协同，而这对于顺利完成任务是十分关键的。

罗德与施瓦茨公司的ARDRONIS系统在高可靠性便携系统中集成了探测、识别和威胁压制部分。其优势包括：

（1）探测和识别无人机信号或其遥控信道，并确定其方向;

（2）可实现技术扩展并与其他传感系统整合，例如光电设备或雷达;

（3）具备综合感知能力，360。扫描全部相关频率;

（4）可有选择地消除威胁，即该系统不会对邻近的信号造成干扰，例如WIFI或蓝牙信号;

（5）可以灵活展开工作，即该系统既可以作为独立的固定系统工作，也可以作为机动系统工作，或整合入更大的安全中心。

高效的对抗系统应能在目标无人机升空之前向安全部门发出威胁预警。在理想情况下，它应该能够识别具体的无人机并精确指示其操纵员的位置，以采取相应的措施。ARDRONIS雷达监视系统即符合这些标准。

该系统使用无人机控制器的无线电信道，后者的工作频率通常是2.4千兆赫或5.8千兆赫。监视这些波段并了解每种商用无人机的电子“指纹”是ARDRONIS系统成功的关键。

扩大控制信号数据库能使系统发现和确定商用无人机。ARDRONIS系统对控制信号进行干扰并且使其无法完成任务。

ARDRONIS系统已经在实际条件下进行了检验。在德国举行的G7峰会期间，该系统完成了防止遥控无人机入侵、确保会场安全的任务。

探测、测定和对抗

以下反无人机系统可看出各公司正在努力的方向。

MESMER系統

这是Department 13公司研制的无人机拦截装置，它参加了“黑标枪”试验（演习）和MITRE挑战赛。Department 13公司经理乔纳坦·汉特说，他们使用了被称作“协议操纵”的公开软件。MESMER可以截获并解码未经处理的遥测数据，以及基站或控制器的信号。在有些情况下，它甚至可以截获视频、加速度计、磁力计和其他机载系统的数据。他指出：“我们需要的是无人机的信号，而不是其频率。这能使我们控制无人机和具体空域。我们不进行干扰，我们是截获信号并小心地限制它。或者我们可以通过反推力使其离开区域，亦即不允许它在禁区上空飞行。”

ICARUS系统操纵员在工作席位上进行操作

他解释说，计算机、无人机和程控系统使用多级通信协议。将二进制数位从0改为1，可改变无人机的信号，使它只与其新的控制器联络。汉特说：“操纵了协议，您就能完全控制无人机。您可以使它悬停、着陆、返航，甚至控制其飞行。当您施放干扰时，您会压制无人机使用的所有频率。”

该技术工作原理基于“已知”的无人机协议，但对未知的无人机也可发挥作用。汉特说，MESMER可拦截至少10种无人机（商业市场的75%左右）的信号。公司还在编写潜在敌人的无人机清单。据报道，美国高级计划研究局和国家安全部目前正在密切关注MESMER系统的研发。

“无人机防御者”（DRONEDEFENDER）

无人机防御公司使用自己的“无人机防御者”非法无人机探测与识别综合系统，然后用Dynopis E1000MP或NET GUN XI反无人机炮消灭无人机。“无人机防御者”利用声学、光学和红外传感器实时探测和确定接近的无人机。系统可以安装在固定阵地上，或者作为机动装置使用。系统作战半径为200～3000m。

该系统在探测无人机时积极运用Dynopis便携式干扰器，以屏蔽目标无人机控制信号、视频信号和GPS信号。根据公司提供的资料，其会使目标无人机返回自己的起飞地点，着陆或直接飞离禁区。系统在大部分商用无人机的控制频率上工作，包括视频用的2.4千兆赫、5.8千兆赫。

XPELLER系统

空中客车DS电子与边界安全公司称，该系统可发现距离5～10km的无人机潜在威胁，并利用无线电电子压制措施使其降落。该系统使用雷达、红外摄像机和无线电测向仪识别无人机，然后操纵员将数据与威胁数据库对比，并实时对控制信号进行分析，决定是干扰还是切断无人机与其操纵员之间的通讯。必要时操纵员还可开始监控性截收信号。

此外，空中客车DS EBS公司还为其用于确定小型无人机非法入侵和进行电子压制（能使间接损失最小化）的反无人机产品系统补充了便携式干扰施放系统。整个系统被正式命名为XPELLER。系统名称最后面的“E”代表亨索尔特公司的南非分部——GEW技术公司——研制的轻型干扰系统，该系统是对现有订单中的制品的补充。系统所采用的“智能响应式干扰施放技术”能确保只干扰无人机信号，而其他邻近信号不受影响。

ICARUS系统

洛克希德·马丁公司展示了其ICARUs非动能反无人机方案。该方案使用3个传感器来识别无人驾驶系统，即无线电频率传感器，用于压制控制信号和通讯信号;声学传感器和光学传感器用于识别无人机。操纵员可对通信信道进行干扰，截收控制信号，有选择地使系统（例如无人机上的摄像机）失去工作能力，破坏电子设备的工作，以迫降或毁坏无人机。

KNOX系统

该系统装载有无人机控制信号探测和“独一无二的反无人机雷达”，其专门用于探测无人机，可以区分无人机与鸟。KNOX的研制商是MyDefenceCommunication公司，根据公司的资料，“KNOX包括设备和内置程序算法，用于探测无人机和破坏其工作、与用户接口相联的可按比例缩放的网络化系统”。该系统能在精确的频率上破坏无人机的通讯，而不会干扰其他无线电频率信号，这样可以迫使目标无人机降落或返回起飞地点。

AUDS系统

AUDS系统是3家英国公司合作的成果。系统包括探测用的电子扫描雷达，用于跟踪、分类的光电装置，以及定向无线电频率干扰装置。

能够连续辐射的调频多普勒雷达以电子扫描状态工作，覆盖方位角180°、高低角10°或20°（取决于配置），雷达最大探测距离8km。系统能同时截获、跟踪多个目标。

Chess Dynamics公司的“鹰眼”观测搜索系统安装在一个具有无线电频率干扰器的装置中，包括高分辨率光电摄像机和冷却型中波热像仪。系统使用能够不间断按方位角跟踪的Vision4ce数字跟踪装置，能够不间断按方位角全景摄影，倾斜角度范围为-20°～+60°，对目标跟踪距离约为4km。系统装载的多频带无线电频率干扰器的特点是拥有3副内置定向天线，它们形成夹角20°的射束。系统的心脏是操纵员控制站，通过它可控制系统的全部组成部分。控制站包括跟踪显示器、主控制屏和视频显示屏。

公司代表指出，已经在伊拉克和阿富汗部署了几套系统。他补充说，公司了解数据传输信道的脆弱性和如何利用这一点。

“无人机炮”

质量为6kg的“无人机炮”无人机干扰施放系统的功能不是打掉无人机，而是迫使无人机着陆或返回起飞地。澳大利亚DroneShield公司称，系统能够通过声学识别探测无人机，“我们记录具体环境中的噪声，利用我们的专利技术去掉背景噪声，然后可以确定是否存在无人机以及它的类型”。

EXCIPIO系统

Theiss UAV Solutions公司从研发超轻型飞机开始，研制了“用于对潜在威胁进行‘外科手术式清除的非毁灭性反无人机系统”。换句话说，这是一种可以安装在各种飞机和直升机型平台上的网。当EXCIF'IO位于目标无人机上空时，它根据操纵员的指令将网抛出。目标被“捕获”后缓慢降落，或者被送至预定地点。

“空中蔷薇”无线电电子战系统自动化监视操纵员的工作席位

澳大利亞Droneshield公司研制的“无人机炮”无人机干扰施放系统

OPK系统

俄罗斯联合仪表制造公司称完成了“空中蔷薇”新型无线电电子战综合系统的研制。该系统通过“烧烤”作战微型无人机群的无线电电子系统，中断机群的工作，使无人机变成“无用的铁块和塑料”。

如何“黑”掉无人机

破坏人侵无人机的技术正在不断探索中。电脑黑客布伦特·查普门说：“现代化无人机本质上是飞行的计算机，因此为传统计算机系统开发的大部分攻击方法对无人机也有效。”WIFI802.11是目前许多四轴无人机的关键接口。查普门说，现代无人机会创建一个默认开放而不需要身份验证或密码的接人点，只要通过手机接入，就可以植入用于控制无人机的程序。

无论如何，当前的趋势是，反无人机技术伴随无人机技术一同发展，在空中演绎着一场“战争”，军事和民用领域都是如此。

编辑/王晓涛