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八大反无人机技术 据说都是“黑科技”
2018-08-22 14:58:41 来源 : 无人机l警用装备网讯： 无人机市场迅猛增长，如今无人机在航拍、测绘、送货、救援等各个领域发挥着作用。但随之而来的还有“麻烦”，影响航空秩序、闯入敏感区域……这些现象，更多的也带动了周边衍生行业的迅速发展，除了无人机配套设备和服务商之外，无人机的“天敌”也受益良多，这就给反无人机企业带来了巨大的发展机会。
根据市场调查公司ResearchandMarkets的一项调查数据显示，反无人机市场的年复合增长率已经达到24%，到2022年，将创收11.4亿美元。
目前，各国反无人机技术主要有声波干扰、信号干扰、黑客技术、激光炮、“反无人机”无人机、夺取无线电控制等。
一、技术手段：夺取无线电
代表单位：美国政府
伴随着消费级无人机在美国的普及，美国政府不得不采取一些强硬手段，来保障低空领域安全。美国政府采用一个接收器来追踪并确定无人机，使用足够强大的电子信号照射无人机，夺取其无线电控制。
操作过程中，一旦无人机不能接收信号，就会坠毁。为了避免这种情况的发生，美国政府希望借助阻截无人机使用的传输代码，进而控制这台无人机，而将其引导返航，回归到操作者手中。
二、技术手段：声波干扰
代表单位：韩国先进科学技术研究院(KAIST)
韩国先进科学技术研究院(KAIST)的研究人员对无人机中的关键组件陀螺仪进行了共振测试，发现可利用声波使陀螺仪发生共振，输出错误信息，从而导致无人机坠落。KAIST研究人员下周将在华盛顿对这一技术进行演示。
KAIST的电子工程教授金龙大表示，无人机中的陀螺仪的功能是提供机体倾斜、旋转及方向角度等信息，以保持机体平衡。金龙大的试验表明，利用外部声波使无人机的陀螺仪发生共振，从而扰乱无人机的平稳飞行，在技术上是可行的。
在测试中，研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器，扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右，然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时，一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。或者是当声音足够强(例如达到140分贝)，声波可以击落40米外的无人机。
三、技术手段：信号干扰
代表单位：许多国家
无人机无法获得足够精确的自身坐标数据。因此，各国无人机的飞行控制均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式。无人机在照相时还需要知道自己的精确位置，因此无人机上安装了GPS信号接收机。
正是如此，无人机的GPS信号接收机容易遭受电子干扰，导致无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统，无法获得足够精确的自身坐标数据。如果没有精确的 地形连测，借助于照相机和摄像机获得的情报将没有任何价值，此时的无人机顶多是一台会飞的相机，无论是从军事角度，还是从民用的测绘角度，都意味着损失。
四、技术手段：雷达或麦克风
代表企业：法国的ThalesSA公司，美国的DroneShield公司，墨西哥的JAMMER公司
法国电子产品生产商ThalesSA正在开发一个系统，将使用雷达来探测无人机，用照相机进行确认，并使用复杂的干扰工具来控制无人机。美国无人机探测系统制造商DroneShield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。(下文有详细介绍)
五、技术手段：黑客技术
代表人：黑客们
黑客们通过无人机内置的Wi-Fi网络和开放的远程端口，向无人机的实时操作系统发起的攻击。通过Wi-Fi网络，攻击者可以断开无人机拥有者的 FreeFlight控制应用并使之与自己配对，然后获得完整的控制权限。甚至，黑客们还能通过Bebop模型，将正在天上飞的无人机“一键拿下”。连接 到目标无人机之后，获得了访问控制器的root权限，随后自然是可以肆意地进行破坏，甚至让无人机直接掉到地上。
六、技术手段：无人机专用zi弹
代表企业：SnakeRiver公司
美国SnakeRiver公司专门针对那些受到无人机侵犯的人群，开发了一种特殊的无人机专用zi弹。该公司宣称，用户可通过他们的设备轻松击落无人机，这倒是一种非常高效的驱逐无人机侵犯民众私人空域的方法。
乍听上去是不是有些可怕?如果未来选择用无人机运送快递，会不会有被击落的潜在风险?就连发明该产品的SnakeRiver公司也表示，将侵犯民众私人空域的无人机击落的做法的合法性，值得商榷。
因此，想要悄悄拍摄邻居的无人机用户可要注意了，你有无人机，人家也许有无人机专用zi弹，不信就试试看。
七、反无人机手段：多管齐下
代表企业：英国BlighterSurveillanceSystems，ChessDynamics和EnterpriseControlSystems公司
日前，几家公司联手开发了AUDS系统，该系统集成了电子扫描防空雷达，光电指示器、可见光/红外相机和目标跟踪软件以及定向射频抑制/干扰系统，能够 对8千米范围内的无人机进行探测、跟踪、识别、干扰和制止该系统对微型无人机的有效作用距离为1千米，对迷你无人机的有效作用距离可达数千米。
捕捉到雷达信号，一旦无人机被认定为威胁者后，该系统将发出干扰信号，使其任务失败，导致直接坠机，这招数可谓心狠手辣。
八、技术手段：激光炮
代表企业：美国波音公司、中国工程物理研究院
波音公司开发了一架激光炮，专门用来轰杀无人机。波音公司用激光在一个静止不动的无人机外壳上烧出一个洞。在全功率模式下，只过了两秒钟，无人机外壳就着了火。波音公司认为，消灭无人机的最理想办法就是用精密激光把它烧出一个洞，让它从空中坠落。
激光炮的发射器和现成的万向架(可以让激光发射器和摄像头瞄准任何方向)，使它可以精确瞄准一架无人机任何部分。比方说，如果你只想烧掉无人机的机尾， 让它坠落，然后把机身捡回来研究一下，看看是谁在试图监视你。无独有偶，中国工程物理研究院也研发出了功能类似的装置。
国内反无人机公司
北斗开放实验室
5月19日，在第七届中国卫星导航学术年会现场，北斗开放实验室发布了我国首套诱骗式民用反无人机系统——ADS2000诱骗式民用反无人机系统，通过全面干扰、压制、欺骗甚至接管无人机核心导航系统，可以有效实现对“黑飞”无人机的管控捕获。
这套反无人机系统是我国首套相应系统，由北斗开放实验室长沙分实验室共建单位之一的湖南矩阵电子科技有限公司自主研制。该系统可静态、动态以及随身携带，实现对黑飞无人机的有效管控。
上海后洪电子科技
上海后洪电子科技就是一家研发生产无人机反制设备的企业，他们所做的设备就是便携式无人机gan扰器，主要通过无人机遥控信号和GPS定位信号压制使无人机坠落或返航的系统。
国外反无人机公司
德国全球无人机检测技术领导者Dedrone公司
德国全球无人机检测技术领导者Dedrone公司于5月17日宣布，在A轮融资中已筹资金1000万美元。此轮融资由美国投资公司MenloVentures领投。Dedrone总裁JoergLamprecht说：“Menlo公司投资的资金将会加强我们在突起的反无人机市场的领 导地位。Menlo不光在经济上给予我们支持，也会在专业技术和安全上给我们一些指导。”
Dedrone的联合创始人兼CEO表示，他们的旗舰产品DroneTracker系统可以安装在地面，同时通过一系列的传感器来监测无人机是侵入他人领地了，还是获准进入执行任务来了。DroneTracker于德国生产，每一个DroneTracker都配备了摄像机，音箱和电磁频率传感器，能够检测到无人机的存在，并确定无人机属于哪种类型。
科学技术企业Battelle
最近一家名为Battelle的科学技术企业已经设计出了一个绰为“DroneDefender”的反无人机系统，这套反无人机设备使用起来，能够通过频率干扰的方式来对无人机的飞行进行破坏。
使用这套反无人机系统时，使用者有2种选择。1：破坏无人机和用户之间的远程操作连接。2：强制关闭GPS连接。
目前这套反无人机系统针对个人用户的购买价格还没有公开，但目前，美国国土安全部以及五角大楼已经购买了100套DroneDefender设备。
推出反无人机商用产品的企业DroneShield
DroneShield是一家率先推出反无人机商用产品的企业，他们于2014年成立于美国，如今他们希望能在澳大利亚开辟出广阔的市场。
DroneShield采用的是声音感知技术。目前该企业的技术可以实现的声音识别距离达到了1公里，同时他们还有较短距离的无人机声音识别产品，这些 产品都可以实时地将信息反馈给使用者。该企业的CEOJamesWalker表示：“我们的市场针对于任何对安全、安保与隐私感兴趣的对象。”
昆士兰科技大学澳大利亚航空自动化研究中心主任DuncanCampbell认为DroneShield的概念很不错。“全球对无人机声音的研究很多，DroneShield的方案很好，具有可行性。”然而目前尚不确定该技术对背景杂音的感知程度如何。
位于圣地亚哥的初创公司SkySafe
总部位于圣地亚哥的初创公司SkySafe也在今年4月份募集到300万美元的种子资金，目的是发展无人机技术，探索未知区域。初创公司的主要致力于让不明无人机远离体育场，机场等公共场所。
SkySafe会通过无线电波来识别未经授权的无人机，追踪它们的运营商，远程控制这些无人机，把它们指挥到安全区域。必要时，甚至会直接关闭它们，让它们原地坠毁。
意大利芬梅卡尼卡集团SelexES公司
意大利芬梅卡尼卡集团SelexES公司成功研发名为“lie鹰盾”无人机防御系统。通过结合雷达、摄像头和麦克风，该系统能够探测、识别、跟踪和击落无人驾驶小飞机。
根据他们的描述：“lie鹰盾利用了SelexES的高性能，无源光电技术和电子监视传感器，并结合先进的情景识别雷达，该反无人机系统具备威胁检测、识别 和跟踪的能力。”这套系统将被安装在在比如足球场和核电站这种潜在的可能引起严重后果的区域，lie鹰盾系统还能够远程覆盖到人口稠密的都市地区。
一旦检测到威胁，lie鹰盾系统可以远程接管无人机并使它安全着落。该系统还可以跟踪原始射频信号从而对无人机的操作者进行定位。
以色列航空工业公司(IAI)
今年6月8日，以色列航空工业公司(IAI)宣布推出了其开发的反无人机系统“无人机警卫”(DroneGuard)，该系统集成了自适应3D雷达、光电传感器和专用电子攻击干扰系统，可探测、识别和干扰小型无人机。该系统使用多款3D雷达，包括埃尔特公司的ELM-2026D，ELM- 2026B，ELM-2026BF雷达，可在短、中、长距离探测无人机，并辅以特殊的侦察和跟踪算法。光电传感器可用来识别目标。“无人机警卫”的干扰系 统，可单独使用，干扰无人机的飞行。
IAI公司的执行副总裁NissimHadas说：“自从年初“无人机警卫”系统推出，这半年来，其应用范围不断扩展，包括军事、安全等等领域，我们的销售业绩也在持续增加，相信未来各个领域对该系统的需求仍然会持续增长。”
以色列拉法尔先进防御系统公司
反无人机系统“无人机穹(DroneDome)”由以色列拉法尔先进防御系统公司开发，是一个无人机探测、跟踪和压制系统。通过采用“端对端”的系统设 计，该系统可提供有效的空域防御，对抗违法分子的无人机，防止其进行空中袭击、情报收集及其他违法行动。该系统安装有RPS-42空中战术监视雷达，MEOS光电传感器及一个C-Guard宽频信号gan扰器。其可将收集到的数据进行综合分析，对敌无人机发出警告。
目前，反无人机系统中，最普遍的方法就是干扰无人机的射频信号，从而阻止其与地面控制装置通信。而“无人机穹”可干扰全球导航卫星系统信号，使无人机无法知道自身位置，从而在失去控制后无法返回到起飞地点。
总结
今年FAA于5月2日在纽约的JFK机场测试了这套系统，这次测试选择了5种不同的多旋翼无人机以及固定翼无人机，大约总共执行了差不多40多次飞行， 目前还没有公开相关的测试结果，但这足以说明政府对于无人机监控的重视程度。反无人机系统的重要性日益显现，更大的市场潜力是毋庸置疑的。
不过正如FAA的高级顾问所说：“目前我们面临了很多问题，因为我们会尽我们所能将无人机系统无缝整合到一个合理的空余范围内。”一方面是目前多数反无 人机系统属于特种装备，用于jing用和jun用，将按照相关规定进行管理。而且，目前针对无人机的政府监管政策还尚不完善，尽管国内，北京、上海、深圳等地也针对无人机飞行已出台相应规定，但反无人机企业发展方向也是摸着石头过河。比如系统监测到无人机该采取怎样的措施等。另一方面是技术层面并形成统一的标准和规范及技术革新，比如这些反无人机装置和系统做到怎样的技术标准才不会对其他电子设备通信信号产生干扰。
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