監管的不確定性制約英國反無人機技術發展

安格斯·巴蒂·迪力索普

導讀：自去年12月加特沃克機場無人機入侵事件發生以來，市場對反無人機技術的興趣有很大提升。寬泛的要求和不清晰的監管環境是業界面臨的主要挑戰之一。

在一處前皇家空軍基地的邊緣，當年的紅磚平房手術室現已改作羊圈，一家防務承包商正在此向一個紀錄片攝制組展示民用防空技術的未來。此時一架“精靈”3無人機正懸停在跑道上空，一名工作人員正在車內向來賓介紹萊昂納多公司(Leonardo)的Falcon Shield反無人機系統，該系統能探測和識別小型無人機，也能擊落被鎖定的無人機。

Falcon Shield反無人機系統包含一個無線電探測器、一套光電和紅外攝像頭、一套指揮控制軟件和一臺操作站以及一個能對非法無人機與其操作者之間的無線電鏈路進行干擾的干擾器。

Falcon Shield系統采用模塊化設計和開放的架構，可根據需要添加其他模塊，例如萊昂納多公司與泰雷茲集團旗下的英國雷達企業Aveillant公司合作，將后者的3D有源相控陣雷達集成到了Falcon Shield系統當中。該模塊使得Falcon Shield系統能探測既不接收也不發射無線電信號的無人機，例如以GPS航點模式沿預定路徑飛行的無人機。

2017年12月加特沃克機場無人機入侵事件肇事者的身份至今仍未查明，當時皇家空軍在該機場部署了Falcon Shield系統的部分組件進行應對。此次事件和皇家空軍的介入導致加特沃克機場被迫關閉4天。今年1月，非法無人機入侵希斯羅機場并導致機場短暫關閉，此次事件中皇家空軍再次部署了Falcon Shield系統。

萊昂納多公司表示，Falcon Shield系統在2015年就已上市銷售，自以上兩次無人機入侵事件發生后，市場對該系統的興趣激增。但此次演示卻凸顯了反無人機系統面對的一些政府監管方面的問題，因為針對民用設施，反無人機入侵問題的監管規定遲遲不能出臺。

盡管該公司與有關部門商討相關事宜已有2個多月，但還是沒能獲得進行效應器(干擾器) 展示的許可。Falcon Shield系統的GPS和無線電干擾信號發射范圍只是一個20°的空間角。而且，申請的許可只是在相對偏遠地區進行每次20s的短暫發射，頻率也僅限于目標無人機使用的頻率。

由于沒有獲得進行效應器展示的許可，展示團隊只能在車內播放了一段展示干擾器效果的視頻。視頻中的測試是在一處軍用電子戰測試場進行的。這也是該公司目前在英國境內唯一驗證過干擾器的地方。

和網絡安全一樣，反無人機技術在法規和監管方面給各國政府帶來了很大挑戰。為有效保護關鍵基礎設施，通常需要由民間機構或商業機構在本土部署軍用級別的解決方案，而這有可能產生難以預測的次生效應。

“除非監管規定發生改變，否則民用機場開展反無人機作業的情況不可能常態化。”萊昂納多公司電子系統部銷售總監保羅·博特說?！凹犹匚挚撕拖Ｋ沽_機場無人機入侵事件發生后，雖然監管法規做出了一些改變，但至少我個人認為，民用機場常態化使用反無人機干擾器的情況不會出現。他們可能只希望在出現入侵情況時才動用干擾手段。但無論如何監管法規的改變必須跟得上?！?/p>

加特沃克機場和去年希斯羅機場的無人機入侵事件不僅引發了各界對反無人機技術以及機場和相關部門密切合作采取及時有效應對措施的關注，也凸顯了非法無人機問題的復雜性和多面性。

入侵加特沃克機場的無人機是和大多數消費級無人機一樣的多軸飛行器，入侵希斯羅機場的是更大型的固定翼無人機。像Falcon Shield這樣的反無人機系統通常能定位到無人機操作者的位置-這對于執法部門采取應對措施非常重要，因為抓獲無人機操作者可能是挫敗無人機入侵的唯一有效辦法。

因此，對民航機場來說，反無人機系統不僅要具備識別和跟蹤小型、低速多旋翼無人機的能力，還要具備識別和跟蹤大型、高速、可能來自較遠距離外的固定翼無人機的能力，以及定位無人機操作者的能力，但即使具備以上所有性能的反無人機系統也還是不夠的。

Crowded Space Drones公司的客戶包括警方、場地所有者和基礎設施提供者，是一家幫助保障大型人員密集場所空域安全的咨詢公司，該公司創始人安德魯·麥庫蘭表示：“我們可以確定的是，入侵加特沃克機場的無人機具有規避某些無人機探測手段的能力，這也是為何警方沒能定位到操作者位置的原因。肇事無人機是針對非法用途特別設計的，基本可以肯定不是商用無人機。”

圖1 萊昂納多公司的Falcon Shield系統， 包括Guardian效應器(左) 、Metis Aerospace公司生產的Skyperion無線電探測器(中) 和Norio光電/紅外傳感器(右) 。

圖2 Guardian效應器能干擾目標無人機的GPS和無線電控制鏈路。

隨著新一代無人機技術的登場，非法無人機帶來的挑戰會更加嚴峻。采用LTE數據網絡作為指揮控制鏈路的無人機的出現，使得操作者可以從很遠的距離上、甚至從洲際距離上控制無人機。這種情況下，抓捕非法無人機操作者幾乎是不可能的，對其進行干擾也有對區域內的手機通訊產生干擾的風險。

反無人機系統研發者面對的挑戰還遠不止于此。在2017年9月的倫敦國際安防展上，此時希斯羅機場和加特沃克機場事件尚未發生，英國國防部反無人機項目主管皮特·克拉克表示，英國軍隊的反無人機需求面非常廣，對現有的采購流程構成了挑戰。除保護軍事基地和機場等固定設施外，還有很多不同場景需要反無人機系統。他說：“我和業界接觸的時候，大多數公司在研發保護固定設施的解決方案。但我們也需要考慮保護車隊和船隊的問題，這方面的解決方案就少得多。”

皮特·克拉克說，考慮到以上多方面因素，英國國防部在反無人機技術方面拋棄了常規的擬定需求、展開競爭然后選擇一家供應商的采購流程，轉而采用英國國土安全部(MI5) 下屬機構國家基礎設施保護中心(CPNI) 的一種通過被稱為裝備目錄的方式采購無人機系統。

“采用這種方式，我們將持續評估潛在解決方案，”皮特·克拉克說。英國國防部將對提交的解決方案進行初步篩選，評估和批準那些看起來可能有應用潛力的解決方案?！熬陀鴩啦慷裕坏┠撤N裝備在競爭中勝出，就會被列入采購目錄，”他說?！斑@樣當我們有迫切的使用需求的時候，我們只需要查看最新版的采購目錄然后按需采購就行了。”

圖3 Norio光電/紅外傳感器模塊包括左側的Horizon熱成像儀，和右側的一個可見光相機和一個激光測距儀。

對需要保護機場、體育場館或其它固定設施的民用市場用戶而言，需求面可能更窄一些，但市售反無人機系統之間的功能重疊比較有限，每種產品都只是針對比較特定的威脅提供了不同程度的保護能力。對潛在用戶來說，需要考慮的問題更多的是“我需要應對什么類型的威脅”而不是“我應該買哪個反無人機系統”。

業界必須與用戶共同努力，確保提供的反無人機產品契合需求。以萊昂納多公司為例，在考慮將Falcon Shield系統作為傳感器或效應器應用的時候，初步風險評估是不可缺少的一步。

“我們有一套為客戶提供初步咨詢的軟件。根據我們對系統能力的了解，以及客戶面對的問題和需要的解決方案。我們能夠在客戶預算范圍內提供最佳解決方案?！比R昂納多公司銷售和市場推廣經理安迪·羅伯茨說。

對于小一些的反無人機公司，答案可能是讓用戶了解，一個有效的反無人機系統不需要具備應對所有威脅的能力。Aaronia是德國的一家專業研發頻譜分析產品的公司，該公司3年前開始研發的Aartos反無人機系統在2018年里已經賣出了100多套。用戶包括比利時警方，在2018年北約峰會期間使用Aartos系統防御無人機威脅。此后，又在美國總統特朗普和朝鮮領導人金正恩在新加坡會晤期間被部署使用。

該公司創始人兼首席執行官托爾斯·滕希米爾斯表示，接下來將推出的第5代產品將具備探測和反制采用LTE數據鏈的無人機系統的能力，是市場上首個此類產品，但當前系統主要的探測器是無線電探測器。雖然這樣無法防御不發射無線電信號的無人機，但此類威脅主要是假想敵而非現實威脅，所以Aartos系統能防御大多數非法無人機。

大多數在機場飛無人機的人“只是一些白癡”，托爾斯·滕希米爾斯說?！八麄冋J為拍攝一架A380迎面飛來的照片很酷，可以發到網上炫耀，收獲很多贊。所以主要的威脅其實是這種白癡?！?■