民用無人機(jī)安防管控的新型捕獲技術(shù)

就人類管控的區(qū)域而言，海陸空一直都是其不斷拓展的重要空間。隨著科技的迅猛發(fā)展，以民用無人機(jī)為代表的“低慢小”飛行器正開辟出低空經(jīng)濟(jì)的新藍(lán)海，其應(yīng)用范圍已延伸至商業(yè)、物流、娛樂、農(nóng)業(yè)等諸多細(xì)分領(lǐng)域。據(jù)航空航天及防務(wù)行業(yè)市場(chǎng)分析公司蒂爾集團(tuán)分析：全球無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模2024年約為352.8億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為13.9%；在銷售量及收入方面，全球無人機(jī)銷量2024年約為819萬(wàn)臺(tái)，收入約為43億美元。由此可見，無人機(jī)發(fā)展的風(fēng)口期已至。

值得注意的是，民用無人機(jī)在爆炸式的發(fā)展進(jìn)程中，一方面給人們的日常生活帶來了便利與樂趣，另一方面失范的無人機(jī)飛行造成的各類安全風(fēng)險(xiǎn)也與日俱增。尤其是在民用無人機(jī)的低空防控層面，其可能會(huì)淪為不法之徒傳遞毒品、入侵企業(yè)系統(tǒng)、監(jiān)視特定人私生活的犯罪工具。對(duì)此，不少國(guó)家正著手探索構(gòu)建有效的管控體系，以確保低空飛行操作的安全性和無害性。

反技術(shù)識(shí)別法

“民用無人機(jī)”是指從事除用于執(zhí)行軍事、警察和海關(guān)飛行任務(wù)外的無人駕駛航空器。從依托技術(shù)角度來看，民用無人機(jī)的飛行控制往往依賴于多種技術(shù)的協(xié)同配合，比如全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性測(cè)量單元（IMU）、無線通信和圖像處理等。

基于此，各國(guó)正在運(yùn)用通過識(shí)別內(nèi)嵌技術(shù)的方式（如微波雷達(dá)、光電設(shè)備、聲探測(cè)、激光雷達(dá)和數(shù)據(jù)鏈偵測(cè)），精準(zhǔn)定位民用無人機(jī)。比如，在雷達(dá)運(yùn)用方面，意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)研制的“獵鷹盾”無人機(jī)系統(tǒng)通過內(nèi)置攝像機(jī)、麥克風(fēng)與微波雷達(dá)監(jiān)測(cè)GPS系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)配合，能夠監(jiān)控民用無人機(jī)接收和傳輸?shù)碾娮有盘?hào)，從而對(duì)其進(jìn)行有效追蹤并確定無人機(jī)的具體類型。

當(dāng)然，隨著傳感器、人工智能和電池技術(shù)的發(fā)展，民用無人機(jī)的自主飛行能力和智能化水平持續(xù)提升并促使其能夠執(zhí)行更加復(fù)雜和精確的任務(wù)。比如，德國(guó)已經(jīng)研發(fā)了一套基于傳感器識(shí)別的民用無人機(jī)防御系統(tǒng)“DroneTracker”。該系統(tǒng)配備了電子頻率傳感器并搭載高清攝像機(jī)與音箱等硬件，在當(dāng)?shù)刂捏w育場(chǎng)館（如德國(guó)拜仁慕尼黑足球場(chǎng)）、飛機(jī)場(chǎng)（德國(guó)慕尼黑國(guó)際機(jī)場(chǎng)）、數(shù)據(jù)中心（如德國(guó)法蘭克福數(shù)據(jù)中心）、高端酒店和部分私人住宅中進(jìn)行布控，可在傳感器層面監(jiān)測(cè)民用無人機(jī)是否侵入指定領(lǐng)域。

此外，中國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)家正研究通過遠(yuǎn)程黑客技術(shù)，連接民用無人機(jī)內(nèi)置的無線網(wǎng)絡(luò)和開放的遠(yuǎn)程端口，向民用無人機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)起防御性攻擊。在無線網(wǎng)絡(luò)層面，可以通過斷開民用無人機(jī)操控者的FreeFlight控制應(yīng)用使之與己方配對(duì)，進(jìn)而獲得無人機(jī)的完整控制權(quán)限；在模型應(yīng)用層面，可以通過Bebop模型，連接目標(biāo)民用無人機(jī)，獲得訪問民用無人機(jī)控制器的root（根）權(quán)限。比如，中國(guó)北斗安全研究院推出的ADS2000系列誘騙式民用反無人機(jī)主動(dòng)防御系統(tǒng)，可通過無線網(wǎng)絡(luò)、模型應(yīng)用等方式，接管無人機(jī)核心導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)“黑飛”無人機(jī)的管控抓捕。

誘導(dǎo)干預(yù)法

從設(shè)計(jì)原理來看，民用無人機(jī)自身無法獲得足夠精準(zhǔn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，勢(shì)必需要依賴攝像等技術(shù)方式。因此，民用無人機(jī)在照相時(shí)，由于需要獲取自身的精準(zhǔn)位置，必定要在機(jī)身上安裝GPS信號(hào)接收機(jī)。有基于此，通過干擾無人機(jī)的GPS信號(hào)接收機(jī)，可造成無人機(jī)只能依靠陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)飛行，繼而無法獲得足夠精準(zhǔn)的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。要知道，如果沒有精確的地形連測(cè)，無人機(jī)借助于照相機(jī)和攝像機(jī)獲得的情報(bào)將喪失意義。

在GPS干擾方面，英國(guó)的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。英國(guó)新型反無人機(jī)防御系統(tǒng)“AUDS”，由1部光學(xué)干擾器、1個(gè)4頻段抑制/屏蔽系統(tǒng)和快速部署模塊組成，集成了電子掃描防空雷達(dá)、光電指示器、可見紅外相機(jī)、目標(biāo)跟蹤軟件以及定向射頻抑制系統(tǒng)，能夠?qū)?000米范圍內(nèi)的迷你無人機(jī)、1000米范圍內(nèi)的微型無人機(jī)進(jìn)行有效干擾。

其設(shè)計(jì)原理的第一步是利用雷達(dá)和光學(xué)儀器捕捉雷達(dá)信號(hào)，從而準(zhǔn)確定位無人機(jī)；第二步是通過發(fā)射定向大功率干擾射頻，切斷無人機(jī)和遙控設(shè)備之間的通信，致使無人機(jī)無法自主飛行。

在聲波干擾方面，韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院對(duì)無人機(jī)的關(guān)鍵組件陀螺儀進(jìn)行了共振測(cè)試，發(fā)現(xiàn)利用聲波可促使陀螺儀發(fā)生共振，令其輸出錯(cuò)誤信息，繼而導(dǎo)致墜機(jī)。

經(jīng)過測(cè)試，當(dāng)揚(yáng)聲器距離陀螺儀10厘米左右，就可以通過筆記本電腦無線控制揚(yáng)聲器發(fā)聲，在發(fā)出與陀螺儀匹配的噪聲時(shí)，民用無人機(jī)便會(huì)從空中突然墜落；當(dāng)將音量調(diào)整至140分貝時(shí)，聲波可以擊落40米外的民用無人機(jī)。

在信號(hào)誘騙方面，中國(guó)“御鷹”全向?qū)Ш秸T騙設(shè)備結(jié)合無線電、雷達(dá)等探測(cè)手段，可精確誘導(dǎo)無人機(jī)到指定地點(diǎn)降落。其設(shè)計(jì)原理是通過發(fā)射模擬的多模衛(wèi)星導(dǎo)航誘騙信號(hào)，對(duì)民用無人機(jī)進(jìn)行位置誘騙、速度誘騙、時(shí)間誘騙。設(shè)備可通過對(duì)民用無人機(jī)導(dǎo)航終端實(shí)施不同的欺騙策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)民用無人機(jī)的驅(qū)離、迫降、航向誘導(dǎo)等功能。

暴力攔截法

當(dāng)然，以無人機(jī)制約無人機(jī)也不失為一項(xiàng)良策。法國(guó)正在應(yīng)用的柔性網(wǎng)捕捉方式就是其中的典范。在被稱為“無人機(jī)攔截者”的MP200無人機(jī)下掛一張網(wǎng)，套住無人機(jī)，堅(jiān)韌的網(wǎng)格可以有效破壞無人機(jī)螺旋槳的工作，導(dǎo)致無人機(jī)無法繼續(xù)飛行，從而實(shí)施攔截。類似操作中，攔截?zé)o人機(jī)最好比目標(biāo)無人機(jī)體積更大，動(dòng)力更強(qiáng)，以便從容追上“靶機(jī)”。

在物理?yè)p毀擊落方面，中國(guó)工程物理研究院研發(fā)了一款專門用于轟殺民用無人機(jī)的激光炮，通過精密激光校準(zhǔn)民用無人機(jī)，利用2秒鐘時(shí)間，可將民用無人機(jī)外殼燒出一個(gè)洞，進(jìn)而引發(fā)機(jī)身著火，令其從空中墜落。

當(dāng)然，更實(shí)用的是民用無人機(jī)抓捕網(wǎng)槍。該裝置由槍身主體、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、拋射筒以及重錘網(wǎng)構(gòu)成，抓捕網(wǎng)通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力帶動(dòng)捕網(wǎng)末端的配置重球向四周離散，達(dá)到一定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)電控解鎖拋投，從而展開抓捕。拋射筒可以換用不同數(shù)量的重錘網(wǎng)，使用面廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便利，在4米時(shí)網(wǎng)繩陸續(xù)張開，發(fā)射最佳有效距離為8至10米。

編輯：黃靈" " yeshzhwu@foxmail.com