天敵,是自然界生物鏈條發(fā)展過程中必不可少的一部分,一些快速崛起的物種必須要產(chǎn)生天敵來抑制其瘋狂且無序的生長帶來的危害性。這個道理也許也適合某些科技領(lǐng)域,比如說無人機(jī)。
短短幾年,無人機(jī)就從小眾走向了流行,因其快速發(fā)展,由于無人機(jī)“黑飛”造成的安全隱患和事故也屢禁不止,所以反無人機(jī)系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。那么這些無人機(jī)的“天敵”們都是用什么樣的方法來圍剿無人機(jī)的呢?
阻斷干擾型
該類型是比較適用于目前無人機(jī)泛濫、應(yīng)用在廣的反無人機(jī)方式。干擾阻斷型反無人機(jī)策略應(yīng)用較為廣泛的主要是向目標(biāo)無人機(jī)發(fā)射定向的聲波或射頻,干擾無人機(jī)的硬件或切斷無人機(jī)與遙控器之間的通訊, 從而迫使無人機(jī)自行降落或者返航。
信號干擾
一般來說,干擾阻斷的最簡單直接的方式是信號干擾,這種方式技術(shù)含量相對較低,成本較少。目前市面上大多數(shù)無人機(jī)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,要想讓GPS信號受到干擾并不是一件難事,反無人機(jī)系統(tǒng)只需向目標(biāo)無人機(jī)發(fā)射一定功率的定向射頻即可,無人機(jī)GPS信號受到干擾后無法獲得精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù),就會導(dǎo)致無人機(jī)在一定程度上失控,以至于作業(yè)失敗。不過這種方式也是諸多“圍剿”無人機(jī)方式中最溫和的一種,不至于讓無人機(jī)墜落,是一種通過干擾降低無人機(jī)“有害目的性”的方式。
聲波干擾
相對信號干擾來說,聲波干擾就顯得高端了許多,破壞程度也比信號干擾要高。
去年8月,韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)的研究人員發(fā)表報告稱,研制了一種新型的“聲波干擾反無人機(jī)系統(tǒng)”,與信號干擾不太相同的是,這種方式是用聲波來干擾無人機(jī)的硬件,使其喪失工作能力。
無人機(jī)內(nèi)部有一個重要的組件——陀螺儀,它可以為無人機(jī)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。韓國的研究人員研究證明,當(dāng)聲波頻率與無人機(jī)陀螺儀的固有頻率一致的時候,就會發(fā)生共振,使陀螺儀無法正常工作,從而導(dǎo)致無人機(jī)墜落。通過干擾硬件的方式雖然更暴力、更直接,但相對信號干擾不足的地方是,聲波干擾的瞄準(zhǔn)和跟蹤性不如GPS干擾穩(wěn)定,且造價昂貴,目前不適合投入到大眾的反無人機(jī)系統(tǒng)使用。
電波干擾
說到干擾阻斷型反無人機(jī)系統(tǒng),不得不提一下AUDS系統(tǒng),這個又英國布萊特監(jiān)控系統(tǒng)公司(Blighter Surveillance Systems)、切斯動力公司(Chess Dynamics)和恩特普賴斯控制系統(tǒng)公司(Enterprise Control Systems)共同研發(fā)的反無人機(jī)系統(tǒng)算得上是去年最為著名的反無人機(jī)裝置了,該系統(tǒng)主要采用一種高功率射電波來消滅無人機(jī)。簡單的說,這種射電波能有效阻斷無人機(jī)通訊,并能夠在半空中關(guān)閉無人機(jī)。該防衛(wèi)系統(tǒng)的攻擊距離也非常遠(yuǎn),可以攻擊1.6公里以外的威脅無人機(jī),瞄準(zhǔn)目標(biāo)只需10-15秒,還能對無人機(jī)發(fā)動“蜂群攻擊”,一次性擊落多架無人機(jī),對黑飛的無人機(jī)威脅很大。
AUDS
暴力摧毀型
相對于電波干擾這種溫柔的反無人機(jī)方式,暴力反無人機(jī)方式多用于軍事方面,其特點(diǎn)就一個字:暴力!目的性也很直接:斬草除根,不留余地。
高科技
美國波音公司在去年提出了一個反無人機(jī)的解決方案,并推出了該方案的主要工具——激光炮。
這個激光炮帶有波音公司自己研發(fā)的高能激光移動發(fā)射器,經(jīng)過測試,這個發(fā)射器在全功率情況下發(fā)出的激光,在無人機(jī)外殼上燒個洞只需要兩秒鐘的時間。如此的破壞力對于正在飛行的無人機(jī)來說是一個致命的打擊。這個激光炮還有個優(yōu)勢,就是它運(yùn)行成本極低,可以使用220V電源來工作,也就是說,隨便插個電,就能把無人機(jī)從空中打下來。
波音公司激光炮
物理炮彈
為了整治這些無人機(jī),武器制造商也沒閑著。美國Snake River公司曾經(jīng)推出了一款特殊的無人機(jī)專用子彈,這種子彈配合他們公司的設(shè)備能夠輕松的把無人機(jī)擊落。無獨(dú)有偶,戰(zhàn)斗民族俄羅斯在今年年初推出一款專用于反無人機(jī)的裝備——肩扛式反無人機(jī)裝置SkyWall100,該裝備是通過壓縮氣體進(jìn)行驅(qū)動,能夠向無人機(jī)發(fā)射網(wǎng)狀捕捉器,實(shí)現(xiàn)對非法入侵的無人機(jī)進(jìn)行捕獲。不過相對美國的無人機(jī)子彈而言,戰(zhàn)斗民族略顯溫柔了一下,他們的SkyWall100炮彈上內(nèi)置了降落傘,所以無人機(jī)被打下來之后也許不會沒命。
用槍對于愛好和平的中國人民來說確實(shí)是一個過分的要求,不過沒關(guān)系,在今年年初,美國密歇根理工大學(xué)成功開發(fā)出了一款無人機(jī)空中捕捉器,專門用于“緝拿”無人機(jī)。這款無人機(jī)捕捉器也是一架無人機(jī),它可以像發(fā)射導(dǎo)彈一樣發(fā)射出一張大網(wǎng),把黑飛的無人機(jī)逮住,這個讓無人機(jī)同類相殘的方式真是美如畫……
系統(tǒng)控制型
無論是干擾阻斷還是直接摧毀,都容易造成無人機(jī)的墜機(jī)并帶來額外的影響。為了避免這種情況的發(fā)生,就必須用更安全的方式。
在去年的DefCon黑客大會上,研究人員演示了通過WiFi劫持并讓Parrot公司生產(chǎn)的無人機(jī)從天空中墜落,其原理要利用了無人機(jī)內(nèi)BusyBox實(shí)時操作系統(tǒng)中內(nèi)置的WiFi功能和開放的telnet端口來侵入并操作無人機(jī)。在去年的GeekPwn 2015嘉年華會上,也有黑客展示了類似利用無人機(jī)漏洞的攻擊手段。
這些手段雖然是無人機(jī)自身漏洞使然,但是我們逆向思考一下,如果一些“白帽子”通過這種手段取得“有害無人機(jī)”的控制權(quán),不僅能讓無人機(jī)停止產(chǎn)生危險,還能避免無人機(jī)墜機(jī)帶來的其他影響。
事實(shí)上,目前已經(jīng)有很多反無人機(jī)團(tuán)隊開始著手研發(fā)這種方式了。
反無人機(jī)的輔助
除了黑客的反無人機(jī)方式之外,其他方式都需要一些識別、定位無人機(jī)的方法來保證能夠準(zhǔn)確的瞄準(zhǔn)無人機(jī),所以還需要一些其他的技術(shù)。
上面說過的ADUS系統(tǒng)就集成了布萊特A400系列Ku波段電子掃描防空雷達(dá),切斯公司的光電指示器(electro-optic director)、可見光相機(jī)、紅外相機(jī)和目標(biāo)跟蹤軟件,能夠?qū)?千米范圍內(nèi)的無人機(jī)進(jìn)行探測、跟蹤、識別。
由此看來,雷達(dá)、調(diào)頻無線電以及攝像頭等科技都可以用于偵測無人機(jī)。除此之外還有其他方式。
澳大利亞反無人機(jī)企業(yè)DroneShield采用了聲音感知技術(shù),該技術(shù)可以記錄下幾處地點(diǎn)的噪音,然后利用他們的專利技術(shù)去除背景雜音,隨后就可以辨識出是否為無人機(jī)的聲響,目前該企業(yè)的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的聲音識別距離達(dá)到了1公里。
DroneShield聲音感知技術(shù)的工作流程
有了這些輔助技術(shù),就不愁抓不到黑飛的無人機(jī)了。
管控才是王道
無人機(jī)作為一項(xiàng)精尖科技,為人們帶來了很多便利,那為什么還催生了這么多反無人機(jī)的方式呢?其實(shí)說到底,“黑飛”才是原罪。由于無人機(jī)的泛濫,導(dǎo)致了很多事故,這個老生常談的問題就不著重介紹了。想要減少無人機(jī)的危害,反無人機(jī)系統(tǒng)只能作為無人機(jī)行業(yè)中的“警察”,只能治標(biāo),想要杜絕危險,還得加強(qiáng)管控,這才是“法律”,才能治本。