國(guó)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(chǎng)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(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，從同行到恐怖分子和非國(guó)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(guó)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(guó)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(zhǎng)，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(guó)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(chǎng)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(cè)方法
檢測(cè)無人機(jī)的潛在方法包括雷達(dá)、用于檢測(cè)與入侵者之間的傳輸?shù)臒o源射頻傳感器（例如測(cè)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(cè)的更高可能性。
無源射頻
無源射頻傳感器嘗試檢測(cè)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(cè)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(zhēng)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(cè)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(cè)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(cè)、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(cè)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(cè)、定位和跟蹤目標(biāo)。通過測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)、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?；诟哽`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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試表明，小型（2 kg）四軸飛行器無人機(jī)的探測(cè)范圍可達(dá) 250 m，同等重量的固定翼無人機(jī)的探測(cè)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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