無人機技術(shù)雖然發(fā)展迅速,但由于隨意飛行(黑飛),無人監(jiān)管,無人機屢屢闖禍。針對這些問題,一些國家除了制定相關(guān)的規(guī)范條例外,還發(fā)明了很多對抗“黑飛”的“黑武器”。
老鷹捉“小機”
為對付體積小又擅長低空飛行的無人機,荷蘭警方從2015年初便開始試驗用老鷹擒獲“不聽話”的小型無人機。“警鷹”編隊由100名警官和若干老鷹組成,定于近期正式開始工作。
有人提出質(zhì)疑,滿身羽毛的老鷹真能像捕捉小鳥一樣準(zhǔn)確無誤地抓到無人機嗎?對此,荷蘭警方解釋說,老鷹的本能是捕捉天空中飛行的鳥類,它能將空中飛行的無人機當(dāng)作獵物,進而將其帶到遠離人群的安全區(qū)域。此時,訓(xùn)鷹人會在既定的安全區(qū)域等待老鷹返回,然后用肉或其他食物對成功捕獲無人機的老鷹進行獎勵。
但此舉讓動物保護組織很擔(dān)心,老鷹在捕捉無人機時能否保證自身安全?畢竟無人機高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳有可能打傷老鷹的腿和爪子。對此荷蘭警方發(fā)言人丹尼斯·亞努斯表示,外界無需為警鷹的安全擔(dān)憂,因為“沒有一只鷹因攔截?zé)o人機受傷,至于(被攔截的)無人機,則無一幸免。”
繼荷蘭之后,法國軍方也決定通過訓(xùn)練老鷹應(yīng)對非法進入市區(qū)上空的無人機。首批接受“特種”訓(xùn)練的是4只金雕。法國空軍將領(lǐng)茲莫爾曼表示,在有集會或國慶日等大型活動時,應(yīng)對無人機,利用老鷹比使用槍支更有效果,因為它可以減少在人群中使用子彈帶來的風(fēng)險。
“打黑”三部曲
為減少無人機帶來的各種威脅,英國某工程師團隊研制出了一款名為SkyWall 100的肩扛式氣動火箭筒,它能打下100米開外的微型無人機。
這款肩扛式氣動火箭筒和軍用的反坦克火箭筒、肩扛式防空導(dǎo)彈非常相近,但個頭很大,重約10千克。與化學(xué)燃劑火箭發(fā)動機推進的武器不同,SkyWall 100的發(fā)射管尾部安裝了一個高壓儲氣瓶,可以推動彈頭發(fā)射到100米的高空。彈頭到達預(yù)定空域后,并不會將無人機撞毀,而是展開抓捕“三部曲”:第一步,根據(jù)系統(tǒng)的智能設(shè)定和計算數(shù)據(jù)自動倒計時,在彈頭爆裂后彈射出一張網(wǎng);第二步,將無人機捕獲;第三步,打開降落傘,將網(wǎng)住的無人機毫發(fā)無損地帶回地面。
發(fā)射電磁波
如何讓SkyWall 100火箭彈準(zhǔn)確命中目標(biāo)?為使沒有受過專業(yè)訓(xùn)練的執(zhí)法人員和安保人員熟練掌握火箭筒的操作,研制人員專門在火箭筒上安裝了一個名為“智能示波器”的特殊瞄準(zhǔn)系統(tǒng),它能計算微型無人機的飛行路線,以便準(zhǔn)確提示瞄準(zhǔn)位置。
不久前,在中國海洋大學(xué)嶗山校區(qū)的草坪上,智能信息與通信系統(tǒng)專業(yè)的劉興帶領(lǐng)團隊研發(fā)成員首次嘗試讓電磁干擾系統(tǒng)與無人機捕捉系統(tǒng)聯(lián)合執(zhí)行任務(wù),獲得了成功。這是繼小型無人機捕獲器后,該團隊研發(fā)的更加安全有效的無人機反制系統(tǒng),即利用地面電磁干擾系統(tǒng)使正在空中飛行的小型無人機失控懸停,相當(dāng)于給無人機“點穴”,然后再出動無人機捕獲器實施空中撒網(wǎng)抓捕。
在此之前,國內(nèi)尚無針對小型無人機的有效反制措施,而簡單的物理擊落會導(dǎo)致目標(biāo)無人機墜落,給現(xiàn)場帶來潛在傷害。如果目標(biāo)無人機攜帶著危險物品,則會產(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果。電磁干擾、聲波攻擊都是被動防御,只能促使無人機返航,離開現(xiàn)場,不能從根本上解決隱患。
而劉興團隊推出的無人機反制系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇性地對“黑飛”無人機的遙控、GPS、圖傳信號進行干擾,切斷“黑飛”無人機的操控權(quán),使其處于失控懸停狀態(tài)。隨后,無人機捕獲器被快速部署升空,通過機載瞄準(zhǔn)系統(tǒng)鎖定目標(biāo)無人機,并將空中實時影像回傳至地面控制中心,同時在空中發(fā)射一張16平方米的大網(wǎng),將“黑飛”無人機捕獲并運送至指定區(qū)域進行進一步處理。
美國對付無人機“黑飛”的方式也充滿高科技:用狙擊槍發(fā)射電磁波,直接切斷無人機信號。
該狙擊槍名為DroneDefender,前端裝有一根白色桿狀天線,通過發(fā)射電磁波定向干擾GPS與遙控信號,切斷無人機與控制器間的信號通道,令飛行目標(biāo)降落。狙擊槍的“子彈”以點射的形式發(fā)出,冷卻啟動不到0.1秒,可持續(xù)工作5個小時。
這種奇特的攻擊方式吸引了不少軍事發(fā)燒友的目光,盡管其有效射程僅為400米,但應(yīng)對常見的4軸或6軸飛行器已足夠。如果這款狙擊槍軍用化則能提升到1 000米的有效射程,足以防范現(xiàn)役手拋式無人機。
大多數(shù)廠商都事先給無人機編好了程序,在信號被切斷的情況下,多數(shù)無人機會就地降落或飛回出發(fā)地點。還有一些無人機在失去操作信號之后會在當(dāng)前位置盤旋,等待操控者到來。由于只是切斷無人機與操控者的聯(lián)系,DroneDefender非常適合民用。如果有“變態(tài)”鄰居經(jīng)常利用無人機窺探別人的生活隱私,可以使用DroneDefender讓它迫降。(據(jù)科技日報)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2017年6期