没有人知道阻止无人机的最佳方法

没有人知道阻止无人机的最佳方法

今年,全世界见证了一款长期被理论化的武器投入使用:一架商用无人机,就像人们在百思买 (Best Buy) 看到的一样,向伊拉克的一个目标投掷了一枚炸弹。这些无人机轰炸机被极端暴力的准国家组织 ISIS 在伊拉克和叙利亚使用,是现代技术与现代战场最耀眼的组合。廉价的、携带摄像机的机器人,被一个从未想过要部署空军的组织用来做恶事。投掷手榴弹并不是叛乱组织用小型飞行机器人能做的最致命的事情,但它引出了一个非常重要的问题:这种无人机的答案究竟是什么?

目前还没有明确的答案,这对于国防领域来说很少见。对付坦克的答案是导弹,由肩扛式发射器、直升机或低空飞行的攻击机发射。对付机枪阵地的答案是坦克,由步兵支援,或从山上发射迫击炮。但无人机呢?蓬勃发展的无人机对抗世界是各种潜在武器的原始混合体,有朝一日,它们可能会成为扫清空中机器人谎言的武器。这是一个年轻的行业,既有奇特的前景和新颖的想法,也有实用的工具。

这里只是一些更为奇特的反无人机工具的一小部分:网枪、携带网的无人机、带网的无人机小队、带网枪的无人机,以及一种智能反无人机火箭筒,你猜对了,它向无人机发射网(我们喜欢最后一个)。有一种虚拟无人机概念,用电线诱捕其他无人机的螺旋桨。一家俄罗斯公司提出了微波枪的概念,用于烧毁敌方无人机的电子设备。最著名的是荷兰警察鹰,它们受过训练,可以从空中抓捕无人机。

执法部门、五角大楼和其他试图防范无人机的实体面临的部分问题是无人机价格低廉。可用的四轴飞行器价格仅为几百美元。有没有一种可以击落无人机的方法,而且成本与无人机本身一样低廉?

视情况而定,是的。从技术上讲,霰弹枪可以将无人机从空中击落,前提是无人机在射程内,并且开枪的人已经准备好承担向机器人开枪的法律后果。而且,在练习场上,足够多的机枪可以击落正在玩飞碟射击的无人机,尽管这对于机枪友好射击场以外的任何地方来说并不是一个切实可行的建议。子弹和霰弹枪弹比无人机便宜,但它们瞄准的目标很小,弹药最终必须击中其他东西,警方和军事规划人员都在寻找其他方法来使飞行机器人失去能力。

其中一个选择就是激光。激光武器的开发成本很高,但一旦制造并安装在船上,每次发射的成本就微乎其微。这就是美国海军在 2014 年在波斯湾对靶机演示的安装在庞塞号上的激光武器系统 (LaWs) 背后的逻辑。波音和洛克希德马丁等国防巨头正在研发许多激光武器,美国陆军、空军、海军和海军陆战队都计划在未来十年内推出可用的武器。除了美国,以色列、英国和德国的研究人员也在研发激光武器,以摧毁敌方无人机和其他飞行威胁的弹孔。

商用无人机和玩具无人机之所以如此便宜,原因之一是它们在电磁频谱中不受限制的部分运行。使 wifi 工作的无线电波使无人机能够与智能手机应用程序或手持控制器通信。这为对抗无人机开辟了另一条途径:简单地让无人机无法与其控制器通信。

如果无人机的 wifi 被解锁,只需向其发送一个简单的代码即可关闭无人机,使其坠毁在地面上。这是陆军网络学院的方法,该学院制造了一支“网络步枪”作为演示,随后训练西点军校学员在模拟突袭中使用它对付无人机。其他反无人机武器,如巴特尔纪念学院的 DroneDefender,不是利用已知的漏洞,而是简单地干扰无人机的无线电和 GPS 信号,使其功率过大,导致无人机坠毁。DroneDefender 显然非常有用,以至于在伊拉克作战的美国军队中发现了它,并且它启发了伊朗和其他地方的模仿者。

携带一把特殊的无子弹步枪并不适合每个人,虽然它可能是一个保护巡逻小队的好工具,但它无法很好地保护整个设施。多家欧洲国防承包商提出了大型、复杂的反无人机系统的概念和计划,该系统可以跟踪无人机,然后干扰或接管它们。意大利的 Falcon Shield 依靠复杂的摄像头网络,然后以某种方式接管无人机的控制。空中客车公司拥有一套反无人机系统,可以跟踪和干扰或欺骗来袭无人机的 GPS,将机器人重新引导到威胁较小的地方,一家英国公司组装了一套反无人机系统,该系统结合了摄像头、干扰和雷达来发现和识别威胁。

弗吉尼亚州 Department13 公司推出的 MESMER 系统是这一领域的新竞争者。MESMER 上个月在《今日秀》节目的无人机对抗环节中首次亮相。Department13首席执行官乔纳森·亨特 (Jonathan Hunter) 表示,它是“一种非动能的手段,可以控制商用无人机,真正控制空域。”也就是说:如果按照设计和测试,MESMER 可以阻止无人机,而不会撞毁或射击它们。

亨特解释了他的公司如何制造反无人机武器,这要追溯到早期的威胁,即另一种设计成致命效果的廉价技术。亨特曾是美国陆军爆炸物处理军官,这意味着他的工作是在战区拆除爆炸物。伊拉克和阿富汗的叛乱以简易爆炸装置(IED)或自制爆炸装置为特征,其中一些是通过无线电控制引爆的,就像车库门开启器一样简单。

为了屏蔽这些无线电信号,美国陆军花费了 170 亿美元购买干扰器,但效果好坏参半。13 部门的方法(这让他们想到了 MESMER)并不是干扰无线电信号,而是找出发送信号的无线电的所有信息,然后发送更复杂的信号来覆盖它。

“我们所做的就是,我们本质上是在用无人机的同一种语言进行交流,”亨特说。“所以当我们通过传输来控制无人机时,我们本质上是在说同一种语言,我们不是靠力量打败它。我不需要大声喊叫,我只需要说同一种语言。一旦我们说了同一种语言,它就只会听我的。”

如果无人机信号被加密了怎么办?

亨特指出,MESMER 无法解密加密,于是他表示:“大多数人都无法很好地实施加密。”如果需要,它可以进行密码搜索,但大多数情况下,该软件都在寻找无需突破任何安全通道即可进入无人机控制装置的途径。

我应该指出,目前《大众科学》还没有亲眼目睹 MESMER 的演示。《今日秀》和 Department13 网站上的一段解释视频中都有它的镜头,亨特说他们已经向一大批潜在客户展示了这项技术,其中包括国防部和澳大利亚国防军。也许最令人困惑的是,MESMER 既是一个盒装系统,也是一种软件,客户最终会将其融入现有的传感器和干扰器网络中。

“我们也喜欢把它看作软件,但为了销售软件,你必须有硬件,所以我们所做的就是建立一个参考平台,”亨特说。“我们发现大多数人很难理解这一点。人们想买一个黑匣子,所以这里有一个黑匣子。”

如果 MESMER 在现场也能像在封闭演示中一样发挥作用,那么它就可以通过让廉价无人机变得有用和负担得起的手段来打击它们:来自电磁频谱中不受监管部分的基本开放无线电信道。使用远程控制设备的危险在于,其他用户也可以通过相同的途径进行控制。在充斥着网络、激光和强力干扰器的反无人机领域,MESMER 希望能够像飞行员一样从同一扇敞开的门潜入。

MESMER 只是众多反无人机工具中的一种可能,甚至固定式反无人机武器也需要数年甚至数十年才能开发出来。机枪在战场上占据主导地位,直到经过多年的努力,防弹装甲箱才得以直接对准机枪;我们现在所知道的坦克曾经只是针对特定、棘手问题的狭隘解决方案。在演示中,捕捉四轴飞行器非常有效的网能否应对在战场上阻止无人机的挑战?长期以来,人们一直承诺对廉价空中射弹和机器进行大规模投资,而激光能否最终带来无人机熔化武器的未来?携带式干扰步枪能否赢得胜利,成为一种熟悉的包装和外形的新工具,以应对新的威胁?

在伊拉克,ISIS 学会了如何制造自己的无人机,以及如何调整商业模式以满足其战场和宣传需求。无论最终采取何种对抗措施,围绕这一问题设计解决方案可能只是时间问题。

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