反無人機市場發(fā)展出現(xiàn)分層

隨著無人機使用增加，市場不斷發(fā)展，抵御無人機威脅的業(yè)務(wù)也逐漸成熟。反無人機市場需求按能力可分為不同層級，既包括警告商業(yè)實體的監(jiān)測系統(tǒng)，也包括軍隊可用以擊落無人機的殺傷性系統(tǒng)。英國的布萊特監(jiān)控系統(tǒng)公司（Blighter Surveillance System）是一個小型公司，其研制的無人機防御系統(tǒng)（AUDS）已在美國陸軍進行實戰(zhàn)部署，該公司見證了這一市場的快速發(fā)展。

反無人機市場需求旺盛

據(jù)美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）2016-2036年航空航天預(yù)測報告，小型娛樂類無人機的購買量將從2016年的1900萬增長到2036年的4300萬，同期商用無人機銷售量將從60萬增加到2700萬，而無人機總銷售量將在2020年達到7000萬，增加4500萬。

伴隨著無人機數(shù)量的增長，來自小型無人機系統(tǒng)的威脅正在成為關(guān)注焦點，這些威脅包括無人機被利用來潛入監(jiān)獄偷運違禁品給囚犯，以及無人機蜂群被用作為機載簡易爆炸裝置以便越獄等。無人機違反規(guī)定的情況時有發(fā)生，包括政府部門、軍用、民用以及商用無人機。因此，反無人機技術(shù)逐漸得到發(fā)展。

市場與市場公司（Markets and Markets）的預(yù)測報告顯示，無人機識別市場將從2016年的8.081億美元增長到2022年的159億美元，復(fù)合年增長率為64.64%。根據(jù)報告，導(dǎo)致這種增長的關(guān)鍵因素是商用無人機安全事故發(fā)生率越來越高，亟須開發(fā)安全探測和破壞無人平臺的反無人機系統(tǒng)。

但目前市場上可供選擇的反無人機系統(tǒng)讓人眼花繚亂，既有售價不到10萬美元的商用現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，也有超過100萬美元的能夠偵測、跟蹤、識別和打擊無人機的綜合系統(tǒng)。這些系統(tǒng)既包括建筑物上安裝的聯(lián)網(wǎng)的多傳感器系統(tǒng)，也包括越來越多的公共事件中安保人員攜帶的手持式“無人槍”。而據(jù)市場與市場公司的報告，在應(yīng)用方面，地面無人機檢測系統(tǒng)有望引領(lǐng)市場；在技術(shù)方面，識別和檢測系統(tǒng)將推動邊境安全和監(jiān)控領(lǐng)域的市場發(fā)展，射頻（RF）檢測技術(shù)將以最高的年復(fù)合增長率增長。

市場層次劃分

基于客戶需求及能力，反無人機市場逐漸細分為三個層次：一是戰(zhàn)略層，適于中遠程綜合方案；底層為戰(zhàn)術(shù)層，適于短程單發(fā)方案；另一個是中間層，大致可描述為半戰(zhàn)略方案。AUDS性能很高，主要用戶為政府和軍隊，用于偵察嚴重威脅并以其強大能力抵御無人機。該系統(tǒng)由布萊特監(jiān)控系統(tǒng)公司、切斯動力公司（Chess Dynamics）及恩特普賴斯控制系統(tǒng)公司（Enterprise Control Systems）共同研發(fā)，裝備有雷達可進行偵察及跟蹤，配備的光電/紅外（EO/IR）相機可進行監(jiān)測，并具有攔截機或干擾機可攻擊無人機。

政府部門、軍隊和警察機關(guān)對戰(zhàn)略系統(tǒng)有較大需求，并要求法定機構(gòu)才能使用。由于干擾機不允許用于商業(yè)用途，因此，只有政府部門和軍隊才可以使用這些攻擊系統(tǒng)。同時，戰(zhàn)術(shù)級方案提供了最后的保護層，裝備了射頻和網(wǎng)槍，甚至訓練老鷹來擊落無人機。

反無人機解決方案的中間層為有限射程系統(tǒng)，一般使用射頻傳感來攔截駕駛員和無人機之間的通訊鏈路，有時甚至能控制飛機。FAA等權(quán)威機構(gòu)禁止對無人機進行干擾，因此，攔截和控制無人機的操作現(xiàn)在并不合法，但是有一些系統(tǒng)已獲得許可。

美國陸軍選用AUDS系統(tǒng)

AUDS被評定為現(xiàn)有唯一可部署的系統(tǒng)，技術(shù)成熟度等級（TRL）達到9級，為滿足迫切的作戰(zhàn)需求，美國陸軍選用了該系統(tǒng)。美國合作方亮眼系統(tǒng)公司（Liteye Systems）已提供了多套系統(tǒng)，并已裝備于裝甲車上，執(zhí)行在伊拉克的作戰(zhàn)任務(wù)，用以打擊“伊斯蘭國”使用的武裝無人機。首批系統(tǒng)于2016年9月交付，并在一個月后在海外部署。在此前AUDS經(jīng)歷了31天“沙漠時機3”測試，成功打擊了超過470架次無人機，促成了此次交易。這套系統(tǒng)還出售給了其他國家，英國也采用了該系統(tǒng)。系統(tǒng)配裝的Blighter A400雷達能夠偵察10km外的無人機，通過切斯動力公司的傳感器轉(zhuǎn)塔可進行光學監(jiān)測，然后由恩特普賴斯控制系統(tǒng)公司的高增益四波段天線來瞄準，該天線以特定的波長在20°視野內(nèi)發(fā)射能量波束，通過油門桿可調(diào)節(jié)功率大小，以適應(yīng)距離和效果，或避免對后臺的友好電子設(shè)備造成干擾。整個過程只需要8～15s。項目組已對AUDS進行了超過1500次無人機飛行，并針對超過60種類型的無人機進行了測試。

該團隊還研發(fā)了固定的、可收放的以及可移動的型號。亮眼系統(tǒng)公司正在面向美國市場需求為系統(tǒng)增加新能力，包括在系統(tǒng)中綜合加拿大艾倫實驗室（Aeryon Labs）的“空中漫步者”（SkyRanger）四旋翼無人機，執(zhí)行對自由無人機的監(jiān)測任務(wù)。

亮眼系統(tǒng)公司和軌道-阿聯(lián)特技術(shù)系統(tǒng)公司（Orbital ATK）將波音AH-64直升機上的30mm鏈槍與AUDS配合使用，使其具有殺傷性的反無人機能力。目前的“軟殺傷”機制可以讓無人機被迫降落但不會被毀壞，但是軌道-阿聯(lián)特技術(shù)系統(tǒng)公司的鏈槍和專用彈藥則會增加“硬殺傷”選項。M230航炮每分鐘發(fā)射200發(fā)子彈，有效射程為2km，而新彈藥在一定范圍會自毀以防止附帶損害。軌道-阿聯(lián)特技術(shù)系統(tǒng)公司認為該航炮能夠做到百發(fā)百中。

陸軍正在尋求將航炮裝配于更多類型的車輛上，AUDS可使這些車輛在移動狀態(tài)瞄準無人機。當把這些槍炮和導(dǎo)彈及激光等其他武器綜合到AUDS系統(tǒng)中時，可以滿足其他能力需求，比如陸軍的機動短程防空需要能夠從0～15km范圍打擊無人機的反無人機系統(tǒng)。如果使用經(jīng)濟的射彈，鏈槍對1類和2類無人機意義重大。

更多反無人機解決方案

在反無人機系統(tǒng)開發(fā)商的報告中顯示了招標和銷售兩旺的加速增長需求，但是消費者也面臨很多選擇。客戶最開始關(guān)心的是這個系統(tǒng)是什么，一旦選定，接下來就會關(guān)心如何使用的問題，需要進行多次測試才能掌握如何最佳地使用這些系統(tǒng)。最后的階段是如何部署和保障該系統(tǒng)，包括反無人機是屬于空軍還是陸軍的能力范疇。

與此同時，不論是無人機還是反無人機的技術(shù)發(fā)展都不是靜止的。在重點關(guān)注快速部署系統(tǒng)以應(yīng)對當前威脅的同時，國防部預(yù)研局（DARPA）也發(fā)起了多個項目尋求更大規(guī)模、更大數(shù)量及更大范圍的反無人機解決方案。“移動部隊保護”（Mobile Force Protection ）項目的設(shè)計就是為了保護行進中的車隊或船只，而“空中天網(wǎng)”（Aerial Dragnet）項目則將在3.05～305m高度范圍驗證覆蓋全市的無人機跟蹤系統(tǒng)。“空中天網(wǎng)”將采用價格低廉的雷達和基于物理的算法來探測在復(fù)雜城市環(huán)境中的較小的低速低空的空中威脅。現(xiàn)在的反無人機系統(tǒng)在空曠地帶性能最佳，DARPA希望能夠繪制航班統(tǒng)計網(wǎng)站FlightAware風格的城市區(qū)域空中交通地圖以向軍隊發(fā)出威脅告警。

步兵在沖突中很可能遭遇小型半自動的監(jiān)視無人機、巡飛彈和配備沖鋒槍的四旋翼無人機，這些設(shè)備已出現(xiàn)在伊拉克、敘利亞和烏克蘭戰(zhàn)場上。無人機正在成為普通人的作戰(zhàn)裝備而不僅是美國軍隊的特權(quán)。“空中天網(wǎng)”項目的目標是在被這些無人機發(fā)現(xiàn)之前率先探測到對方，并覆蓋全市范圍，而且將成本/覆蓋面積比值控制在1萬美元/20km2以內(nèi)。該系統(tǒng)將采用多種有源和無源傳感器，包括射頻、EO/IR、聲學傳感器以及激光。

此外，國際電子公司羅德與施瓦茨（Rohde Schwarz）也開始涉足反無人機市場。其于2016年推出ARDRONIS系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過下行鏈路信號檢測無人機，上行鏈路信號檢測控制單元，并可以確定無人機駕駛員的方位。基本型ARDRONIS依靠EB500系列緊湊型數(shù)字接收機來實現(xiàn)探測、識別和監(jiān)視用于控制無人機的無線電傳輸信號。EB500系列緊湊型數(shù)字接收機通常與不受天氣影響的HE600有源萬向天線耦合，以安裝在移動或靜止節(jié)點上。此外，如果用戶需要主動拒止組件，該公司還可為ARDRONIS系統(tǒng)進一步增加跟隨-干擾裝置，該裝置包括發(fā)射器和天線，可對低空無人機進行壓制，使其失效。

另一雷達和安全制造商開爾文修斯（Kelvin Hughes）則推出單桅桿無人機檢測系統(tǒng)（SMS-D），該系統(tǒng)基于公司的SharpEye X波段固態(tài)雷達收發(fā)器技術(shù)，能實時探測和跟蹤1.5km以外的無人機，提供距離、高度、速度等數(shù)據(jù)，并能通過視頻跟蹤系統(tǒng)自動識別目標。該系統(tǒng)專門用于檢測“精靈”3等小型四旋翼無人機。

手持式系統(tǒng)則成為警察小分隊或軍事作戰(zhàn)小分隊的選擇，以滿足移動能力需求，如摩納哥MC-CLIC公司的反無人機步槍，該步槍能通過干擾2.4GHz和5.8GHz無線電頻率使無人機GPS無效，最大作用距離為1km。

（薛槐敏 李悅霖，中國航空工業(yè)成都飛機設(shè)計研究所）