本刊特約撰稿 / 吳忠超
無人機駕駛員同志,請靠邊停
本刊特約撰稿 / 吳忠超
“我說大姐呀,這是空軍保衛機場安全的規則,你們沒報備的民用無人機就別在這添亂了行不!”

當地時間2014年9月12日,俄羅斯中央軍區在車里雅賓斯克舉行導彈與火炮演習,一名士兵正手持一架無人機。
在12月14日《解放軍報》刊載《低空開放,呼喚嚴格空管執法》的報道后,去年年末發生的一起民用無人機闖入空中禁區事件的細節得以曝光。
“2013年12月29日11時28分,北空(北京軍區空軍)本級指揮所接到所屬某雷達旅上報的緊急空情后,立即命令北空某航空兵師多個團指揮所及地空導彈兵多個師、團做好戰斗準備,并派出6支地面小分隊前往目標出現區域查明情況。”
北空指揮所派出一架武裝直升機對目標航空器進行警告,但“目標無視警告,繼續向北京市區方向飛行”。為了阻止無人機進入首都機場、闖入北京市空中禁區,北空首長下令避開人口稠密區,用霰彈槍將其擊落。
北京某航空科技公司的3名員工因操控無人機“黑飛”航拍測繪被逮捕,并于日前被檢方起訴。
這架無人機的翼展和長度有2米多,不是快遞員嘗試遞送快件用的四旋翼小玩具。這樣尺寸的無人機體積大速度快,一旦出現意外,不僅會對地面造成危害,還可能威脅到航道上客機的安全,這也是無人機飛行需向空軍報備的原因。
能夠攜帶幾公斤重攝像機的無人機,同樣可以攜帶幾公斤的爆炸物。在首都上空,這不是一件小事。民間測繪者或航模愛好者或許并沒有意識到這究竟意味著什么。
“每查處一起這樣的空情,北空需組織10余個團以上指揮機構和諸多地空導彈發射裝置轉入戰斗狀態,數架戰機升空處置,其間往往導致數架至十幾架民航航班改航或繞飛”。這些動作只是開始,攔截和擊落的過程更加令人頭疼。
無人機最初用于軍方的情報收集。它天生就是個拍了就跑的主。

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美國退役將軍四星上將斯坦利·麥克斯特爾在回憶錄《重任在肩》中提到,在伊拉克費盧杰的戰爭中,由于美國軍方此前在當地的情報人員幾乎全部被撤回,線人也被扎卡維領導的基地組織伊拉克分部全部殺死,斯坦利將軍率領的714特遣隊(全部由特種部隊成員組成,負責獵殺和追捕伊拉克境內的前政府領導及基地組織頭目)只能完全依靠無人機來獲取當地情報。特遣隊使用的“捕食者”無人機可在目標上空巡航24小時,對一個地區進行持續觀察。這使得美軍特種部隊能通過無人機傳來的圖像,分析出某建筑物到底是普通民宅還是恐怖分子基地。
在無人機的持續監視下,類似《紅燈記》中“我家的表叔數不清”這種情況幾乎不會再次出現。每一個進出的“表叔”都會被無人機記錄下來,再由情報人員分析比對,查證他們的身份。714特遣隊就利用無人機獲取的情報,成功摧毀了一個代號“大本鐘”的恐怖分子巢穴。
反恐戰爭爆發后,無人機迅速升級為直接攜帶武器攻擊恐怖分子巢穴的利器。基地組織伊拉克的首領扎卡維就于2006年死在無人機發射的導彈之下。
除了用于反恐,美軍還廣泛運用無人機偵察其他國家的重要設施。與冷戰期間被中情局大量使用的U2高空偵察機相比,無人機續航能力更強,即便被擊落也沒有人員傷亡。
2011年,伊朗對外宣布成功“俘獲”一架美軍RQ-170隱形無人機偵察機。2009年才有媒體發現這款被稱為“坎大哈怪獸”的無人機并刊登出模糊照片。此事當年頗為轟動,不過和冷戰中蘇聯俘虜U2飛行員鮑爾斯相比,量級又差了不少。俘虜飛行員在鏡頭前坦承自己入侵他國領空的鏡頭更為震撼,所屬國家又必須營救。伊朗對著鏡頭展示一架無人機,實在難以刺激全世界的味蕾。

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也就在這四五年,GPS導航芯片、激光陀螺儀以及飛控軟件的成本大幅下降。十年前軍用級別小型無人機的成本可能高達2萬美元以上,如今300美元級別的微型無人機可以在網上輕松買到,即便是能夠持續飛行超過1小時,且具備自動編程飛行能力的小型無人機,價格也不過2000美元左右。

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諸多商業巨頭,從Google到Facebook,再到亞馬遜和迪士尼,都將目光投向無人機市場,紛紛推出無人機試驗項目;備受眾多無人機“青睞”的運動相機GoPro也宣布即將進軍無人機領域。
這些廉價的民用無人機不僅具備飛行和航拍功能,甚至可以搭載一定重量的貨物。亞馬遜希望將無人機作為社區速運的主力,以替代昂貴又低效的人力運輸,從而加速快遞業最后一公里的建設。中國的順豐速運也有類似的試驗項目正在進行。與在小區建設儲物箱并提供密碼給收貨人相比,用無人機遞送包裹自然炫酷得多。
新聞媒體也開始在無人機的幫助下開展工作。此前北京的“最牛違章建筑”位于一棟大廈屋頂,在附近沒有其他高樓可供拍攝的情況下,北京電視臺動用無人機進行航拍,成功捕獲到了違章建筑的全貌。
民用無人機使普通人進行航拍成為可能,需要花費的成本卻連租架直升機的零頭都不到。當然,它們的生存能力和軍用無人機無法比肩。后者不僅能在高空飛行,而且多采用了隱形設計。
即便如此,在空軍的雷達上,未經報備的無人機仍然是一個危險的閃爍光點,同樣需要立刻迫降它。最高明的迫降是直接接管無人機的指揮,就像電影《星際穿越》里的宇航員爸爸那樣。需要解釋的是,多數情況下無人機都無需人工干預操作。它們必須具備自主飛行能力,因而稱得上時“飛行機器人”。
伊朗“俘虜”RQ-170并非意外。后來披露的資料詳情顯示,伊朗早已發現美國正在使用一種新型無人機偵察其核設施,因此專門制訂了一個“劫持”該無人機的方案。在找到美軍無人機的漏洞后,伊朗利用新研發的電子戰設備,成功干擾了無人機的GPS接收器,使其無法收到真正來自美軍GPS衛星的信號,同時釋放假信號欺騙無人機,讓它以為自己正在返回基地。這在技術方面非常復雜。美軍GPS設有專門的密鑰保護,無人機也使用軍用加密數據鏈進行通信聯系,要想欺騙這兩套加密系統需要相當強大的技術支持。但,伊朗做到了。
伊朗的成功給各國攔截無人機提供了一條新思路。直接采取電子干擾欺騙手段,俘虜無人機后,興許還能從中獲得敏感的技術細節。這是攔截軍用無人機最理想的辦法。
無人機來了咋整?
由于美軍無人機經常誤殺平民,2013年,荷蘭設計師Ruben Pater因此設計出一本《無人機生存手冊》(Drone Survival Guide),幫助平民通過在地面觀看無人機外形來判斷無人機是否對其構成威脅。手冊內文列出全球常見無人機的外形及大小,并注明其任務性質。如果只執行偵察任務,無人機旁會有一只眼睛作為標示;若執行攻擊任務,旁邊會有一個頭顱骨作為標示。書中還附有基地組織對付無人機的指南,建議民眾可通過躲入茂密的樹葉、在汽車和屋頂鋪上玻璃碎片等方法逃脫無人機追蹤。
民用無人機無需考慮隱形問題,基于成本考量,飛行高度也不會過高。更重要的是,民用無人機缺乏相應的地面雷達及防空網絡情報支持,因而無法規避軍方的重點防空網絡。但這并不意味著民用無人機的攔截就輕而易舉。
由于飛行高度不高,雷達探測距離大幅縮短。地面雷達站對于低空目標的探測距離一般不超過30公里,而民用無人機本身體積較小,其雷達反射信號不會太強。許多民用無人機飛行速度慢,現有防空網絡很可能將其視為慢速無威脅目標。那種快遞員使用的遙控機,在雷達上看起來就像只鳥。再加上起飛要求很低,使用者甚至可以在自家陽臺放飛無人機,這也是防空網絡非常苦惱的事情。

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現階段看來,要做到無死角的全面防護是不可能的。不過,在如機場、大型活動現場以及重要政府部門附近等重點地區建立針對無人機的預警網絡,仍然可以實現。
對無人機喊話無異于對牛彈琴。“無人機司機請靠邊停”,操縱者根本聽不到。空軍對那架無人機進行了徒勞的警告之后,最終決定將其擊落。
在城市中攔截無人機時必須考慮到可能存在的附帶傷害。現有防空武器完全有能力擊落任何無人機,但這絕不是個好辦法。在人口稠密的環境中,隨意動用防空導彈或自動火炮等防空武器,可能造成嚴重的后果。

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防空火炮一般采用彈幕攻擊方式,即對準目標行進路線連續射擊多發炮彈,以保證摧毀目標。這意味著會有多發炮彈未曾命中。一發30mm的航空炮彈可以飛至5公里開外,如果落點處有人或建筑則會造成嚴重誤傷。因此,空軍選用霰彈槍在人少的地方對無人機進行射擊,霰彈飛出200米外后就幾乎不會對人體造成損傷。
機場附近往往部署著霰彈槍射手,原本用來驅逐鳥類,如今可以用來攔截附近的無人機。水炮也是對付微型無人機的好工具,消防水炮可以有效擊落100米內的無人機,對人體也無傷害。
當然,最為徹底、有效的無人機應對手段是采用伊朗攔截模式的電子干擾。民用無人機常使用手機網絡遙控、藍牙及民用微波波段,軍用級設備干擾此類波段的通信和控制簡直易如反掌,甚至直接切入接管指揮權也并非難事。在諸如奧運會等大型活動時,可以部署電子戰設備,一旦出現數量較多的無人機,便能全部干擾解決。
從預防角度來看,民用無人機的最佳攔截模式,是加強管理和教育。很多使用者并不知曉無人機的安全隱患,也不清楚濫用無人機的法律后果。比如前文所述的利用無人機進行航拍測繪的3人,因涉嫌“以危險方法危害公共罪”被起訴,他們都沒有料到自己可能面臨著三年左右的有期徒刑。也不乏知法犯法的人,因為心存僥幸鋌而走險。
充分的宣傳和教育才可能改變這一局面。沒有不懂法律的人的擾亂,那時出現在雷達上的無人機,才會是真正的敵機。