無論是亞馬遜使用無人機(jī)遞送包裹,還是奧運(yùn)會(huì)滑雪項(xiàng)目啟用無人機(jī)自動(dòng)跟拍,商用無人機(jī)正變得無處不在。無人機(jī)的出現(xiàn)使許多應(yīng)用從中受益,包括體育賽事轉(zhuǎn)播以及野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)調(diào)研自動(dòng)化。基于強(qiáng)大的智能軟件,無人機(jī)的價(jià)格越來越低,操作也越來越簡(jiǎn)便,而且續(xù)航時(shí)間較長。與其他高科技技術(shù)一樣,違規(guī)人員也會(huì)嘗試?yán)脽o人機(jī)來達(dá)到違法的目的。 這類事件導(dǎo)致了對(duì)無人機(jī)防御系統(tǒng)的需求,無人機(jī)防御系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)隨著威脅頻率和復(fù)雜性的不斷增加而迅速發(fā)展,用以對(duì)抗違法者。大多數(shù)無人機(jī)防御系統(tǒng)利用各種技術(shù)來探測(cè)和消除威脅。這些系統(tǒng)都會(huì)使用有源和無源雷達(dá),部分系統(tǒng)采用光學(xué)偵測(cè)技術(shù)。對(duì)抗措施也多種多樣,包括非破壞性通信攔截、GPS干擾以及導(dǎo)彈擊落或高功率定向激光炮擊落等破壞性措施。 反無人機(jī)從功能角度出發(fā)可以分為無人機(jī)偵測(cè)探測(cè)和無人機(jī)反制兩部分。無人機(jī)偵測(cè)探測(cè)技術(shù)主要有:基于無線電的無人機(jī)偵測(cè)探測(cè)、基于雷達(dá)的無人機(jī)探測(cè)+、基于光電的無人機(jī)探測(cè)。目前三種技術(shù)都已經(jīng)應(yīng)用于安保、賽事保障、邊境和涉密區(qū)域無人機(jī)防護(hù)。無人機(jī)反制反無人機(jī)技術(shù)主要分為三類一是干擾阻斷類,主要通過信號(hào)干擾、聲波干擾等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。二是直接摧毀類,包括使用激光武器、用無人機(jī)反制無人機(jī)等。三是監(jiān)測(cè)控制類,主要通過劫持無線電控制等方式實(shí)現(xiàn)。 無人機(jī)防御系統(tǒng)需要應(yīng)對(duì)技術(shù)發(fā)展和SWaP挑戰(zhàn) 每年都有許多更智能的新型商用無人機(jī)面世,其搭載的指揮控制(Command and Control, C2)和導(dǎo)航系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。當(dāng)無人機(jī)不受飛行員直接控制時(shí),就難以實(shí)行C2對(duì)抗措施;這時(shí)通常會(huì)采用欺騙或干擾的手段來破壞或關(guān)閉GPS信號(hào)。而主動(dòng)遠(yuǎn)程駕駛無人機(jī)可以提供各種通信方法,比如基本模擬調(diào)制以及基于加密指令的高度安全數(shù)字鏈路。過去往往使用傳統(tǒng)的高功率干擾技術(shù);然而,這種做法可能會(huì)對(duì)利益方造成相當(dāng)大的破壞,并可能危及隱秘行動(dòng)。要使單個(gè)防御系統(tǒng)能夠靈活地適應(yīng)不同的C2干擾方法,是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。 如何跟上不斷變化的技術(shù)并快速部署新威脅對(duì)抗措施?由于傳統(tǒng)的自研自產(chǎn)國防項(xiàng)目開發(fā)周期非常漫長,無法適應(yīng)時(shí)代需求,許多系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向商用現(xiàn)成技術(shù)來加快部署速度,以便系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以專注于研究威脅對(duì)抗措施而不是硬件實(shí)現(xiàn)。 此外,雖然基地保護(hù)很重要,但許多軍事運(yùn)營商需要在偏遠(yuǎn)地區(qū)的車輛上部署有效的對(duì)抗措施解決方案。很多時(shí)候,他們的軍用車無法容納全尺寸雷達(dá)系統(tǒng)(包括攝像機(jī)和破壞性對(duì)抗措施裝置)。而且移動(dòng)系統(tǒng)必須具有隱蔽性并能夠在執(zhí)行任務(wù)中長時(shí)間運(yùn)行;最終所有問題都?xì)w結(jié)于SWaP(尺寸、重量和功耗)。選擇一個(gè)可以從原型驗(yàn)證擴(kuò)展到部署并滿足SWaP和無線電性能標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)至關(guān)重要。 NI助力SkySafe開發(fā)無人機(jī)防御系統(tǒng) 為了應(yīng)對(duì)技術(shù)發(fā)展和SWaP挑戰(zhàn),基于NI商用SDR技術(shù),SkySafe將NI SDR與開源軟件相結(jié)合開發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng),使得SkySafe只需通過部署新算法,即可快速適應(yīng)不斷變化的威脅,大幅減少了新功能的部署時(shí)間和成本。 在NI的助力下,SkySafe無人機(jī)防御系統(tǒng)結(jié)合了NI Ettus Research USRP X310 SDR、GNU Radio開源框架和RFNoC(一個(gè)靈活的FPGA框架)。 USRP X310提供的靈活性使其非常適用于快速開發(fā)、高度適應(yīng)的低功耗移動(dòng)應(yīng)用。 SkySafe首席技術(shù)官Scott Torborg表示,“我們很高興有NI這樣的合作伙伴加入。NI Ettus Research USRP X310是唯一一款兼具開放性和原始RF和DSP功能的商用SDR,可滿足快速變化的無人機(jī)威脅對(duì)抗需求。除此之外,在從一開始設(shè)計(jì)該解決方案時(shí),環(huán)保和系統(tǒng)堅(jiān)固性就兼并到考量之中。NI為改造USRP X310提供的支持是滿足SkySafe環(huán)境要求的關(guān)鍵。” |