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網(wǎng)紅列車(chē)被逼停,無(wú)人機(jī)管制到底有多難?

2021-02-26 09:05 智安物聯(lián)網(wǎng)

導(dǎo)讀:無(wú)人機(jī)以其小型化、智能化、大眾化、多樣化的特點(diǎn),成為近年來(lái)發(fā)展比較迅猛的新興產(chǎn)業(yè)之一。

近日,一段“重慶網(wǎng)紅列車(chē)遭無(wú)人機(jī)撞擊逼?!钡囊曨l,在網(wǎng)絡(luò)熱傳。

據(jù)南方都市報(bào)消息,2月22日15時(shí)30分左右,有“開(kāi)往春天的列車(chē)”之稱的重慶軌道交通2號(hào)線行駛至佛圖關(guān)段至大坪段時(shí),一架無(wú)人機(jī)超低空飛行逼停行駛中的列車(chē)。

列車(chē)停下一段時(shí)間后,重新正常運(yùn)行至下一站。目前,無(wú)上報(bào)乘客受傷情況。重慶軌道交通公司已向相關(guān)部門(mén)上報(bào)該事件,待進(jìn)一步處理。

無(wú)人機(jī)市場(chǎng)爆發(fā)帶來(lái)的頻頻黑飛

無(wú)人機(jī)以其小型化、智能化、大眾化、多樣化的特點(diǎn),成為近年來(lái)發(fā)展比較迅猛的新興產(chǎn)業(yè)之一。自2014年以來(lái),全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2015年,全球民用無(wú)人機(jī)銷量約57萬(wàn)架,其中專業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)約17.1萬(wàn)架,消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)約39.9萬(wàn)架。

隨著深圳大疆等創(chuàng)新型無(wú)人機(jī)公司的快速發(fā)展,消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)被引爆,無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景也深入到生活的眾多領(lǐng)域。據(jù)估算,2015至2020年期間,我國(guó)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)年增長(zhǎng)率達(dá)19%。

隨著無(wú)人機(jī)特別是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)應(yīng)用的不斷增多,各類安全事故時(shí)有發(fā)生,有的甚至已經(jīng)造成嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)危害。民用無(wú)人機(jī)在發(fā)展與管理方面的問(wèn)題愈加凸顯,對(duì)于無(wú)人機(jī)的探測(cè)、反制以及防控管理,已然成為世界性難題。

多種多樣的反制手段

當(dāng)下無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)大致能分為三類:一是監(jiān)測(cè)控制類,二是直接摧毀類,三是干擾阻斷類。就具體方式來(lái)說(shuō),根據(jù)公安部裝備財(cái)務(wù)局警用裝備研發(fā)論證中心的規(guī)劃分類,當(dāng)前反制技術(shù)分類及特點(diǎn)總結(jié)如下∶

一、無(wú)線電干擾

無(wú)線電干擾技術(shù)通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)定位系統(tǒng)或操控?zé)o線電信號(hào)進(jìn)行干擾,使其失控迫降、懸?;蛘叻岛健?/p>

1.衛(wèi)星定位信號(hào)干擾

無(wú)線電干擾是當(dāng)前無(wú)人機(jī)反制的主要手段。根據(jù)實(shí)戰(zhàn)的需要可采用定向干擾或全向干擾,現(xiàn)有的民用衛(wèi)星定位模塊多采用擴(kuò)頻通信技術(shù),信號(hào)相對(duì)微弱,可以對(duì)其進(jìn)行衛(wèi)星頻點(diǎn)干擾,阻斷無(wú)人機(jī)接收衛(wèi)星定位信號(hào)。在受到干擾后,無(wú)人機(jī)失控漂移或墜機(jī),但此種方式也會(huì)對(duì)周?chē)臒o(wú)線電通訊設(shè)備造成干擾。

2.操控信號(hào)干擾

操控信號(hào)干擾方式分為遙控信號(hào)頻段阻塞干擾和跟蹤式干擾兩種。跟蹤式干擾可根據(jù)無(wú)人機(jī)遙控信號(hào)的跳變,針對(duì)某一具體頻段進(jìn)行干擾,縮小了干擾范圍,節(jié)省干擾功率,對(duì)電磁環(huán)境影響較小。無(wú)人機(jī)遙控信號(hào)調(diào)頻范圍較廣,需要使用實(shí)時(shí)帶寬較大的干擾設(shè)備,對(duì)干擾設(shè)備的處理能力和響應(yīng)速度要求較高。這兩種控制干擾方式對(duì)于自主飛行模式下的無(wú)人機(jī)均失效。

二、網(wǎng)捕技術(shù)

網(wǎng)捕技術(shù)目前主要方法有:采用大型旋翼無(wú)人機(jī)加載網(wǎng)槍發(fā)射網(wǎng)彈;采用旋翼無(wú)人機(jī)掛載抓捕網(wǎng),對(duì)目標(biāo)進(jìn)行抓捕;或采用車(chē)載發(fā)射網(wǎng)彈、單兵肩抗式發(fā)射網(wǎng)彈等。此類方法由于受目標(biāo)景深影響,精確瞄準(zhǔn)難度較大,對(duì)抓捕手的操作技術(shù)要求極高,成功率受限。另外,此方法難以應(yīng)付蜂群式無(wú)人機(jī)襲擊。

三、硬毀傷技術(shù)

硬毀傷技術(shù)指使用導(dǎo)彈、經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的鷹隼、暴力競(jìng)速無(wú)人機(jī)等直接摧毀目標(biāo)無(wú)人機(jī)。對(duì)武器精度要求高,且在人員密集場(chǎng)所易造成無(wú)人機(jī)失控引發(fā)次生危害。

四、激光打擊技術(shù)

激光打擊需要針對(duì)無(wú)人機(jī)的特殊部位集中瞄準(zhǔn)燒毀,毀壞無(wú)人機(jī)的電調(diào)模塊或者控制電路。對(duì)激光的功率要求較高,面對(duì)無(wú)人機(jī)群時(shí)每次只能摧毀一架,需要多次出光才能完全摧毀目標(biāo)。激光屬于大型設(shè)備,由于探測(cè)瞄準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的存在、高出光功率的要求,導(dǎo)致反制裝備必須車(chē)載,同時(shí)需搭載油機(jī)、水冷箱等設(shè)備。

五、高能微波打擊技術(shù)

微波武器通過(guò)微波衍射、無(wú)人機(jī)內(nèi)部電路耦合等方式將大功率的微波能量吸收到無(wú)人機(jī)的電路模塊中,摧毀電路元器件,導(dǎo)致無(wú)人機(jī)失控。高能微波打擊技術(shù)受限于發(fā)射功率,需要重點(diǎn)提升打擊的距離。

六、誘捕或控制鏈路破解

1.衛(wèi)星定位誘捕

衛(wèi)星定位誘捕通過(guò)向無(wú)人機(jī)發(fā)射虛假衛(wèi)星定位信號(hào)的方式實(shí)施誘捕,向無(wú)人機(jī)發(fā)布錯(cuò)誤的位置信號(hào),達(dá)到使其誤判位置而降落或返航的目的。該方式的優(yōu)點(diǎn)是可以應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)群、可以長(zhǎng)期無(wú)人值守、發(fā)射功率低毫瓦級(jí))、成本低。缺點(diǎn)為無(wú)法應(yīng)對(duì)自主飛行的無(wú)人機(jī),在防御區(qū)內(nèi)所有衛(wèi)星定位授時(shí)系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題(手機(jī)、車(chē)載GPs等),難以實(shí)現(xiàn)精確打擊。

2.無(wú)線電通信協(xié)議破解

無(wú)人機(jī)使用的控制信號(hào)大多在2.4 GHz和5.8 GHz等常規(guī)民用頻段,隨著開(kāi)源硬件的快速發(fā)展和軟件無(wú)線電技術(shù)的流行,針對(duì)無(wú)人機(jī)無(wú)線電通信協(xié)議破解的技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。此項(xiàng)技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)之一。通過(guò)破解無(wú)人機(jī)信號(hào)通信協(xié)議,模仿遙控者向無(wú)人機(jī)發(fā)送控制信號(hào),且不會(huì)影響其他設(shè)備正常運(yùn)行。但隨著通信加密技術(shù)的提升,破解難度日益增大,并且要求適配市場(chǎng)上各種無(wú)人機(jī),需要定期更新發(fā)售的無(wú)人機(jī)型號(hào)、成本較高。

世界范圍內(nèi),反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域領(lǐng)頭的公司無(wú)一例外的采用了無(wú)線電方式,并且逐漸從無(wú)線電破解協(xié)議方式邁入無(wú)線電AI方式。而國(guó)內(nèi)以智空未來(lái)為首的一眾反無(wú)人機(jī)企業(yè)也逐漸把無(wú)線電人工智能帶入了反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,突破了機(jī)型庫(kù)的滯后性限制,把監(jiān)測(cè)所有無(wú)人機(jī)變?yōu)榭赡堋?/p>

為何黑飛管控至今仍是難題?

多種多樣的無(wú)人機(jī)反制方式昭示著我國(guó)相關(guān)企業(yè)、部門(mén)的努力,但面對(duì)黑飛頻頻的現(xiàn)實(shí),其中不足之處也仍須指出。

首先是當(dāng)前相關(guān)法律法規(guī)對(duì)無(wú)人機(jī)黑飛問(wèn)題懲罰較輕,根據(jù)近期廣州、肇慶、蒲江等多地的相關(guān)通告來(lái)看,普遍是批評(píng)教育加罰款500元了事,最多沒(méi)收黑飛的無(wú)人機(jī)。那么在這種情況下,僅僅只是經(jīng)濟(jì)上的損失,很難對(duì)黑飛分子造成足夠的威懾。

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其次是設(shè)備發(fā)展的制約,當(dāng)下一套合理而又有效的無(wú)人機(jī)反制設(shè)備評(píng)測(cè)體系尚未建立,市面上的相關(guān)產(chǎn)品良莠不齊,如果單憑商業(yè)宣傳去選擇反制手段,則極有可能引發(fā)難以承擔(dān)的后果。

再次是一套無(wú)人機(jī)反制設(shè)備難以“吃遍天”,現(xiàn)有的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)基本上是基于上文幾種技術(shù)的組合,雖然在一定條件下可實(shí)現(xiàn)反制效果,但仍存在一定程度的局限。

例如常規(guī)毀傷性反無(wú)入機(jī)系統(tǒng),成本高、精度低,在城市復(fù)雜環(huán)境下和重點(diǎn)安防目標(biāo)周邊使用,處置后附加威脅眾多;基于激光武器的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),體積龐大,所需功率較大,光束需在目標(biāo)上駐留一定時(shí)間才能將其摧毀;基于微波武器的反無(wú)人機(jī)裝備,體積龐大、附帶傷害大,適用于陸地或大型艦船反無(wú)人機(jī);基于電子干擾技術(shù)的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng),干擾距離相對(duì)較短,僅適用于“低慢小”無(wú)人機(jī)……

最后則是相關(guān)使用人員的訓(xùn)練問(wèn)題,就當(dāng)前的相關(guān)產(chǎn)品與解決方案而言,主要是以租賃為主。這是由于大多數(shù)的反制設(shè)備操作相對(duì)復(fù)雜、對(duì)使用者熟練度與技術(shù)要求較高。這就阻礙了無(wú)人機(jī)反制設(shè)備的進(jìn)一步推廣,如何把需要專業(yè)人員操作才能流暢運(yùn)轉(zhuǎn)的無(wú)人機(jī)反制設(shè)備“傻瓜化”、便捷化是擺在當(dāng)前行業(yè)面前的難題。