插上翅膀的排爆先锋：以色列“斯派克特罗”爆炸物探测无人机
核心内容提要
2016年11月14～17日，在以色列特拉维夫举办的第四届国际国土安全&网络空间博览会上，以色列激光探测系统公司（LDS）对外展出了一款名为“斯派克特罗”（Spectro）的小型无人机，颇为引人注目。据悉，“斯派克特罗”（Spectro）被称为是世界上首款能够在空中从数米外的安全距离探测地面爆炸物的无人机系统——
Part.1 排爆先锋
以色列激光探测系统公司的技术人员表示，“斯派克特罗”无人机系统类似于飞行的机器人，尤其对简易爆炸装置（IED）和其他爆炸物、毒品以及化学合成物具有非常敏锐的“嗅觉”。该无人机执行任务时的行动半径为3km，也就是说，以无人机为圆心、半径3km圆的范围内只要存在可疑爆炸物，它都可以探测到。与此同时，除可执行探知是否存在危险品的任务外，其还能对不同的爆炸物材料进行远程实时分析，以便为下一步清除行动提供重要依据。
直至目前，爆炸物探测技术都需要派人将传感器带至要探查材料所在位置处，这样由人携带装备从事探测作业的方法具有较高的风险，而且效率低。“斯派克特罗”无人机恰巧能解决这个难题。激光探测系统公司利用距离选通激光光谱技术研发了专利探测器，探测器使用激光波束对可疑爆炸物存放地点实施照射，所用波束主要是紫外线激光。在其他探测方式都不能奏效的情况下，这种激光照射探测方法可以及时而有效地定位和排除爆炸物。此外，激光探测系统公司新近研究表明，随着技术水平的延伸，“斯派克特罗”还可在数米外的距离探测种类更多的爆炸物材料。不久的将来，“斯派克特罗”将成为名副其实的空中“反恐精英”。
“斯派克特罗”无人机外貌
Part.2 无人机+探测器的配搭方案
“斯派克特罗”无人机系统的设计方案是在以色列Airobotics工业公司“擎天柱”多用途无人机基础上加装激光探测系统公司研制的专利激光探测器，一言以蔽之，即采用“无人机+探测器”的配搭方案。整套“擎天柱”无人机系统由无人机和地面基站组成。官方数据显示，“擎天柱”四旋翼无人机能够携带1kg重的载荷飞行约30分钟，载荷类型也比较丰富。四旋翼是时下流行的无人机样式，具有机身结构简单、易于机动和维护、造价和使用成本低等优点，缺点是电力供应有限，空中稳定性不佳，恶劣气象条件下无法使用。
激光探测器由激光照射器、激光测距仪和高分辨率摄像头3种电子/光学部件组成，这些部件均集成在一部装有相应软件的仪器上。这种先进的运算程序软件能够保证无人机携带的传感器在被远程遥控时有充足的敏感度，其探测精度高，极大降低了“误报”和“漏报”的几率。
“斯派克特罗”的工作流程如下：在飞抵需要扫描区域的上空后，无人机的传感器载荷便进入自动运转状态，然后通过地面远程遥控系统将激光探测器对准目标。当传感器发射的激光束照射到目标上发现有威胁存在时，无人机便会向地面控制终端发出警报，同时将危险区域的图像信息传回。传感器侦测到的图像信息会在几秒钟之内传回至地面控制单元或控制中心，进而由地面人员分析是否需要采取措施。
“斯派克特罗”无人机的试飞过程表明，利用这种自动化系统来遥控探测爆炸物，能够增强前方人员的安全系数，提升在大范围内搜索爆炸物和危险品的效率。
“斯派克特罗”加装的激光探测器（上方为摄像头，下方为激光照射器，左侧为激光测距仪）
激光探测系统公司的激光探测器除安装在“斯派克特罗”无人机上外，也可以安装到其他地面无人设备上，如地面机器人平台。
Part.3 前景广阔
恐怖主义泛滥的当今，恐怖分子随时都能够将小型爆炸物或隐蔽性强的危险品带入密集人群中，一旦触发，后果将不堪设想。此外，在诸如伊拉克和阿富汗战场，极端势力埋伏下的各种型号简易爆炸装置也让联军苦不堪言。
有了“斯派克特罗”之类的出色产品，可以无需人员上场，用无人机和机器人就可以完成探测和排除。比如，2016年8月，一个荷兰的研究小组表示他们正在开发一款新式的无人机扫雷系统，它比现有扫雷方法的效能高出20倍，而成本花费却是现有的1/200。这款绰号为“卡方”（Kafon）的扫雷无人机的工作方式为探测和排除，全程都不需要人工干预，在排雷时，无人机使用机器抓手将一个小型排爆器放置在地雷上以排除地雷。无论“卡方”还是“斯派克特罗”，它们都是降低战场人员伤亡的绝佳选择。
可以说，“斯派克特罗”无人机的应用不仅仅是排爆手段的进步，也代表着一种行业趋势——业界正在探索用智能化无人操控平台来取代传统的人力。“斯派克特罗”爆炸物探测无人机的面世也代表着无人排爆领域的发展前景会十分广阔。
Airobotics工业公司的“擎天柱”多用途无人机的地面基站
地面控制终端正在获取和处理图像
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（本文发表于《轻兵器》2017年第2期（下），公众号文章有删改）
编辑：刘玉珍 李昊
校对：魏开功 刘玉珍
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