國外媒體報(bào)道：隨著無人機(jī)威脅持續(xù)擴(kuò)散，主要得益于商用無人機(jī)制造商提供的低成本進(jìn)入成本，它們繼續(xù)在戰(zhàn)場上嶄露頭角。應(yīng)對(duì)這些威脅是很有可能的，但解決方案帶來了經(jīng)濟(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)。因此，C-UAV 市場現(xiàn)在充斥著針對(duì)不同領(lǐng)域和用戶需求提供各種解決方案的競爭對(duì)手。道格·理查森 (Doug Richardson) 研究了歐洲提供的一些解決方案。
2020 年 12 月，《北約評(píng)論》刊物警告稱，“所有競爭對(duì)手，從同行到恐怖分子和非國家行為者，都將無人機(jī)技術(shù)納入其標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)術(shù)和作戰(zhàn)概念中，在大多數(shù)沖突中挑戰(zhàn)盟國的傳統(tǒng)空中優(yōu)勢(shì)。” 從那時(shí)起，無人機(jī)（UAV）構(gòu)成的潛在威脅有所增加。戰(zhàn)略與國際研究中心 (CSIS) 于 2023 年 5 月發(fā)布的一份報(bào)告《充分利用歐洲天盾計(jì)劃》描述了研究人員在 2023 年 2 月對(duì) 16 名身份不明的“歐洲防務(wù)專家”進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查中，大多數(shù)響應(yīng)者都選擇了無人機(jī)作為需要解決的重要目標(biāo)。
在許多情況下，無人機(jī)是定制設(shè)計(jì)的軍事平臺(tái)系統(tǒng)，但將商用硬件武器化的趨勢(shì)日益增長，例如愛好者駕駛的相對(duì)便宜的無人機(jī)。新聞報(bào)道傾向于將任何形式的無人機(jī)描述為“無人機(jī)”，但該術(shù)語最適合用于商業(yè)和消費(fèi)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)往往比軍用無人機(jī)更小、更不復(fù)雜。
找到有效應(yīng)對(duì)無人機(jī)威脅的方法并不容易。盡管最近的國防展覽上展示了越來越多的反無人機(jī) (C-UAV) 系統(tǒng)，但聯(lián)合空中力量能力中心于 2021 年 1 月發(fā)布的一份報(bào)告將 C-UAV 描述為“一個(gè)棘手的問題”，并指出“它涉及在許多典型場景中，解決方案并非微不足道或不切實(shí)際的眾多方面和問題。” 這些因素并沒有阻止從事反無人機(jī)領(lǐng)域的企業(yè)。由于歐洲及其他地區(qū)的公司現(xiàn)在提供數(shù)百種系統(tǒng)，本文所能做的就是使用其中的一小部分來說明對(duì)抗無人機(jī)的不同方法。
檢測方法
檢測無人機(jī)的潛在方法包括雷達(dá)、用于檢測與入侵者之間的傳輸?shù)臒o源射頻傳感器（例如測向儀）、能夠識(shí)別其聲音特征的聲學(xué)傳感器以及旨在識(shí)別天空或地形背景下其存在的光電系統(tǒng)。數(shù)據(jù)融合可應(yīng)用于多種類型傳感器的同時(shí)輸出，以實(shí)現(xiàn)單一來源檢測的更高可能性。
無源射頻
無源射頻傳感器嘗試檢測和分析用于飛行器與其地面控制站之間通信的任何射頻信號(hào)。這種上行鏈路或下行鏈路傳輸?shù)奶卣骺梢杂糜谧R(shí)別無人機(jī)的具體型號(hào)。
Bukovel-AD 由烏克蘭公司 Proximus 開發(fā)，旨在使用無源射頻傳感器檢測最遠(yuǎn) 100 公里范圍內(nèi)的無人機(jī)，然后在入侵者距離不到 20 公里時(shí)干擾飛行器與無人機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。它的控制器。它有車載或三腳架安裝形式，目前在烏克蘭和摩洛哥武裝部隊(duì)服役。在2014年至2022年的頓巴斯戰(zhàn)爭期間，該系統(tǒng)能夠擊落俄羅斯Orlan-10無人機(jī)。
主動(dòng)雷達(dá)
現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)可以檢測到大型無人機(jī)，但較小的無人機(jī)可能很難與雷達(dá)雜波區(qū)分開來。許多類型的小型空中監(jiān)視雷達(dá)可用于對(duì)抗無人機(jī)，但可能需要更專業(yè)的雷達(dá)來檢測最小的威脅。據(jù)西班牙公司 Advanced Radar Technologies 介紹，其中程 3D 雷達(dá)采用 3D 多波束天線系統(tǒng)、額外的高功率放大器級(jí)和 1 Hz 掃描速率，通過雷達(dá)截面來檢測、跟蹤和分類物體（ RCS）小于0.01平方米，例如微型四軸飛行器和微型固定翼無人機(jī)。該公司表示，這種性能水平使其適合無人機(jī)交通管理 (UTM) 和反無人機(jī)角色。
大多數(shù)用于檢測無人機(jī)的雷達(dá)本身將成為敵方 ESM 的目標(biāo)，因?yàn)樗鼈兊男盘?hào)將表明反無人機(jī)防御系統(tǒng)的存在和大致位置。然而，芬蘭公司 Patria 將無人機(jī)納入其 MUSCL 無源雷達(dá)系統(tǒng)的潛在目標(biāo)列表中。MUSCL 旨在利用現(xiàn)有的 FM 無線電和 DVB-T/T2 電視廣播信號(hào)作為機(jī)會(huì)照明器，使用無源相干定位 (PCL) 技術(shù)來檢測、定位和跟蹤目標(biāo)。通過測量目標(biāo)反射信號(hào)和直接路徑信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差（TDOA）以及到達(dá)目標(biāo)的方位角來獲得目標(biāo)位置。即使只有一個(gè)發(fā)射器可供利用，這種角度測量功能也允許跟蹤目標(biāo)。根據(jù)帕特里亞的說法，
光電
在可見光或紅外波段工作的光電傳感器以多個(gè)固定攝像頭的形式部署，或安裝在旋轉(zhuǎn)萬向架上，然后與合適的軟件配對(duì)，可以自動(dòng)檢測和跟蹤無人機(jī)目標(biāo)，包括那些不發(fā)射射頻能量的目標(biāo)。它們還可用于識(shí)別雷達(dá)或其他傳感器最初檢測到的潛在目標(biāo)。
愛沙尼亞公司 Milrem Robotics 和 Marduk Technologies 聯(lián)手創(chuàng)建了一個(gè)移動(dòng)自主 C-UAV 平臺(tái)，該平臺(tái)結(jié)合了 Milrem Robotics THeMIS 無人地面車輛和 Marduk Shark 光電 C-UAV 系統(tǒng)。雖然當(dāng)前許多反無人機(jī)系統(tǒng)旨在攔截和干擾無人機(jī)與其操作員之間的射頻通信，但 Marduk Technologies 認(rèn)為，當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的進(jìn)步將使無人機(jī)能夠在無線電靜默的條件下執(zhí)行任務(wù)。該公司表示，應(yīng)對(duì)此類威脅的最佳方法是結(jié)合使用傳感器融合和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來檢測、分類和瞄準(zhǔn)最遠(yuǎn) 2 公里范圍內(nèi)的徘徊彈藥和其他小型威脅。
聲學(xué)
旋轉(zhuǎn)的螺旋槳和驅(qū)動(dòng)它們的電機(jī)產(chǎn)生的聲音通常對(duì)于特定的組合來說是獨(dú)特的。基于高靈敏度麥克風(fēng)陣列和音頻分析技術(shù)的聲學(xué)傳感器不僅可以通過聲音特征檢測無人機(jī)的存在，還可以自動(dòng)將其與聲學(xué)特征庫進(jìn)行比較，以確定入侵者是什么類型的飛行器。
給定多個(gè)空間上分離的麥克風(fēng)，三角測量可用于確定入侵者的大致位置，而一段時(shí)間內(nèi)源信號(hào)的聲音頻率的多普勒頻移可允許評(píng)估其大致速度和方向。然而，聲學(xué)傳感器的性能可能會(huì)因背景噪聲和天氣的存在而降低。
Microflown AVISA 提供 Skysentry，這是一種聲學(xué)傳感器陣列，能夠跟蹤從玩具店多旋翼機(jī)到大型固定翼無人機(jī)等無人機(jī)，以及直升機(jī)和螺旋槳飛機(jī)等載人平臺(tái)。其基本傳感器包是“Castle”，由四個(gè)硬連線且空間分布的聲學(xué)多任務(wù)傳感器陣列、一個(gè)聲學(xué)主機(jī)（AMR）和一個(gè)氣象站組成。它通常還包含兩個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航接收器，用于確定裝置的位置和航向。一個(gè) Castle 單位通常可由一個(gè)人在 10 分鐘內(nèi)部署完畢。在實(shí)踐中，可以部署幾個(gè)來創(chuàng)建傳感器柱網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器柱可以是硬連線的，也可以通過無線電互連。
該系統(tǒng)將整個(gè)聲頻譜劃分為該公司所說的“頻率段”。針對(duì)多個(gè)頻率倉確定潛在威脅特征的到達(dá)方向。指向同一方向的垃圾箱越多，表明存在潛在空中威脅的可能性就越大。
探測范圍將取決于無人機(jī)的類型、風(fēng)速和風(fēng)向等天氣條件以及目標(biāo)的固有噪聲水平。初步測試表明，小型（2 kg）四軸飛行器無人機(jī)的探測范圍可達(dá) 250 m，同等重量的固定翼無人機(jī)的探測范圍可達(dá) 1 km。雖然該系統(tǒng)可以部署為獨(dú)立的 C-UAV 系統(tǒng)，但它具有集成到多傳感器 C-UAV 系統(tǒng)中所需的接口。
潛在的反擊者
雖然對(duì)抗無人機(jī)的問題沒有“一刀切”的解決方案，但擊落入侵者的替代方案必須包括干擾目標(biāo)使用的射頻鏈路，以結(jié)束其任務(wù)，對(duì)無人機(jī)進(jìn)行電子控制。入侵者并下令改變航向甚至計(jì)劃外著陸，甚至物理捕獲它。附帶損害的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該最小化，而在無人機(jī)事件數(shù)量似乎可能持續(xù)上升的世界中，每次交戰(zhàn)的成本應(yīng)該較低。
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