【Counter-UAS Technology】“风切”——号称全球最全面的反无人机解决方案
民航业的噩梦
民航业以前估计不会预料到,小小的无人机竟然会成为飞行员的噩梦,并在最近的两个月内频繁步入现实。
2018年12月19日,英国第二大机场——伦敦盖特威克机场发现空管区内有无人机飞行。为确保航班安全,机场关闭跑道,禁止航班起降。导致数百个航班约11万名乘客出行受到影响,一些航空公司临时将航班转移到其他机场起降。
2019年1月8日,“好戏”继续上演,这次是英国最大的机场——伦敦希思罗机场附近发现了一架无人机,迫使从该机场起飞的所有航班暂时停飞。
紧随其后,2019年1月22日,由于无人机干扰飞机起降,美国新泽西州纽瓦克自由国际机场一度停止运作。
近年来,无人机已成为全球各大机场的噩梦
据媒体报道,近年来,全球机场和飞机因无人机发生的事故不断增多。仅英国一地,2014年相关事故不到10起,到了2018年就飙升到超过100起。在上述事件中,相关政府都采取了相应的调查反应行动。伦敦警方排除了无人机活动与恐怖袭击的关联,但认定这是蓄意干扰行为,且抓住无人机操控者有难度。据当地媒体报道,因担心流弹误伤人员,警方无法击落无人机。
反无人机系统可以为机场撑起一个“防护罩”
危机=商机
民航的无人机噩梦,是当前世界迄今为止最重要交通枢纽——机场受到的最具破坏性干扰事件。直接暴露了一个新的机场安全弱点。目前全世界的安全部队、航空公司和机场运营商都已开始密切关注这个安全弱点,并采取了相应的措施。如盖特威克机场表示,已投资500万英镑防止类似事件再次发生;希斯罗机场则在事件后确认将购入一套反无人机系统,确保飞行安全。英国政府表示将引入更多探测、驱赶等反无人机技术,特别是在机场和监狱周边等敏感区域。
英国政府采购以色列Rafael公司开发的Drone Dome反无人机系统
反无人机技术装备市场仅在民航领域就展现一个巨大的商机,全球军工百强三哥——美国雷声公司自然不会放过。“盖特威克、希思罗和纽瓦克的飞行中断突显了我们对这种新威胁的脆弱性,”雷声公司无人机系统业务负责人Waseem Naqvi表示,“价格不到1000美元,你可以进入大多数百货公司,然后带走一个性能卓越的无人机,可以用于邪恶的用途。犯罪分子、恐怖分子、国家行为体; 几乎任何人都可以利用无人机进行恶意任务。“
“风切”反无人机解决方案
针对无人机个头小、难以被察觉并挫败这些问题。雷声公司开发了一个名为“风切”(Windshear)的反无人机解决方案,号称是目前市面上最全面的技术方案(结合和所有技术,到底是不是,可以参见防务菌之前推送的【Counter-drone Technology】来!一窥反无人机技术新世界),有望帮助需求者解决上述问题。“风切”是基于指挥、控制和通信的反无人机系统,允许即插即用、快速地使用多个传感器以及动能和非动能手段,帮助使用者在正确的时间快速部署,实施正确的响应。
“操作员只需要学习并使用单一界面来控制多层探测器、识别器和效应器,”Naqvi介绍,“随着威胁的演进,新的无人机战术和技术层出不穷,(与之相对应的)技术也将随之探测并减轻它们(的威胁)。”
雷声公司“风切”反无人机解决方案产品卡
多层探测
根据雷声公司发布的产品卡、视频和宣传文稿,我们基本可以掌握这些要素:“风切”可以使用无线电频率、雷达、声学传感器、光电和红外摄像机或人类地面观察员来跟踪无人机。
在这套系统技术里,雷声公司已经测试了几种探测器,包括自家的Skyler低功率雷达、基于射频的MESMER反无人机系统(雷声与Department 13——一家专注于反无人机技术的公司合作开发)和多探测Black Sage UASX(雷声与Black Sage——也是一家专注于反无人机技术的公司合作开发)。MESMER和Black Sage UASX可用于查找、跟踪并挫败目标无人机。例如,MESMER操纵无线电频率来控制进犯的目标无人机,并且在需要使用非动能手段时是有效的;Black Sage UASX则是一个结合了传感器、相机、效应器和相关软件的反无人机综合系统。
MESMER反无人机系统
Black Sage UASX反无人机系统
“你需要多个探测器,因为无人机非常难以被发现,”雷声公司反无人机技术首席研究员Torsten Staab博士介绍说,“它们可以从地面起飞,避开雷达,横截面非常小,且相对安静,当它们在300英尺左右距离以外时几乎不可能用眼睛发现。而现在,我们看到已经有不发射无线电信号的自主无人机,这些无人机具有预编程路线,使用GPS或机器视觉。”
多样打击
“风切”挫败来犯无人机的对策可谓“软硬兼施”,软杀伤包括射频干扰\欺骗以及网络手段,可使操作员能够控制敌方无人机、使其降落或原路返回;硬杀伤包括雷声独家开发的高能激光和以“相位器”(PHASER)为代表的高功率微波技术,以此来破坏来犯无人机或使其失能。雷声公司的这些反无人机硬杀伤系统已经在2018年初美国陆军举行的演习中击落了45架无人机,包括无人机蜂群。同年12月,在新墨西哥州白沙导弹靶场,美国空军举行的定向能演习中该系统也得到了演示。(详细情况可参见防务菌推送的【Air Force Experiments with Directed Energy】白沙导弹靶场定向能武器试验)
雷声公司开发用于反无人机的“相位器”(PHASER)高功率微波武器
“风切”还包括一个“剑走偏锋”的方案,即“以彼之道,还施彼身”。美国陆军正在采购雷声公司的小型管射“郊狼”(Coyote) 无人机,作为消灭敌方无人机的近期工具。“郊狼”可携带各种有效载荷来摧毁敌方无人机。
2018年11月,美国陆军授予雷声公司1.91亿美元采购Ku波段射频雷达系统(KuRFS),该系统可结合小型管射“郊狼”(Coyote) 无人机有效实施反无人机作战
人工智能
“风切”有一个亮点技术,就是可以对市场上最常见的无人机品牌和型号进行编目并使用人工智能帮助操作员对进入管制领域的无人机进行敌我识别,而后将友军无人机列入白名单。
根据Staab的说法,“风切”的人工智能可以帮助操作员选择特定环境中的最佳行动方案,最终让操作员在处理来犯无人机时做出选择,也就是负责“扣动扳机”。
“你可能不想在体育场内使用破坏性的动能摧毁手段,例如碎片、爆炸物或化学制剂可能会洒落在人群中,”Staab举了一个很直观的例子,“此外,如果一个手段失败,那么你可以使用第二个、第三个或第四个选项。”
随着无人机飞行速度的提高(已经有无人机能以每小时320公里的速度飞行),以及以蜂群、逐波发射的形式来袭,雷声公司也在提高人工智能处理应对这些情况的速度。“从探测到阻止可能只有五秒钟,”Naqvi介绍说,“没有一种解决方案是百分百(攻)不透的,这就是我们推出'风切’的原因——它是一个开放式架构(系统),可以进化和改进。“
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