原標(biāo)題:“黑飛”的無人機(jī)你別得瑟,治你只是時間問題
近日,英國第二大機(jī)場因為無人機(jī)的干擾而發(fā)生混亂,數(shù)萬人滯留機(jī)場,恢復(fù)正常秩序至少需要數(shù)日,可謂是大事件。但是令人尷尬的,并不是數(shù)萬旅客滯留和航空秩序一片混亂,而是當(dāng)警方試圖尋找無人機(jī)的操控者時,卻空手而歸。
蓋特威克機(jī)場已關(guān)閉圖源:路透社
“每當(dāng)我們相信接近了操控者時,無人機(jī)就會消失。而當(dāng)我們想要重新開啟機(jī)場時,無人機(jī)又會出現(xiàn)。”英國警方眼中的無人機(jī)和操控者,被說得有點像幽靈。
類似事件在我國也時有發(fā)生。那么,對于“黑飛”的無人機(jī),難道我們真就拿它沒辦法了?答案當(dāng)然不是。
無人機(jī)為啥如此“神龍見首不見尾”
作為一個高度發(fā)達(dá)和有著世界上最先進(jìn)法律的國家,執(zhí)法部門為什么對無人機(jī)的監(jiān)控管理顯得如此力不從心?英國人對無人機(jī)的監(jiān)控也存在“痛點”?
沒錯,這還要從無人機(jī)本身說起。
“無人機(jī)分固定翼、直升機(jī)、多旋翼等類型,分別根據(jù)不同需要進(jìn)行設(shè)計。如固定翼,適合中遠(yuǎn)程的軍事、專業(yè)偵測等專業(yè),多旋翼則適應(yīng)短距離的工業(yè)、航拍、農(nóng)業(yè)、急救等現(xiàn)場報道。”12月22日,中國航空運動協(xié)會技術(shù)委任代表、寧夏航協(xié)主席劉江畔向科技日報記者介紹。
與大型航空器相比,無人機(jī)等民用小型航空器有幾個顯著特點:飛行高度低、飛行速度漫、機(jī)型體積小。這幾個特點決定了對小型航空器的監(jiān)控管理成為世界性難題。
我國曾有過這樣的技術(shù)界定:飛行高度在米以下、飛行時速小于200公里、雷達(dá)反射面積小于2平方米的飛行目標(biāo),就可納入監(jiān)管盲區(qū)范圍內(nèi)的小型飛行器。其中包括輕型和超輕型(直升)飛機(jī)、滑翔機(jī)、三角翼、動力三角翼、載人氣球(熱氣球)、熱氣飛艇、滑翔傘、動力滑翔傘等。
顯然,無人機(jī)非常符合這一標(biāo)準(zhǔn)。
從技術(shù)層面上講,對空域進(jìn)行監(jiān)管的難度遠(yuǎn)比在地面實施監(jiān)管大得多,空間廣闊、目標(biāo)小、速度快、遙控操作等特點奠定了這種難度的基礎(chǔ)。更為重要的是,作為主要的現(xiàn)代化空中監(jiān)控技術(shù)手段,雷達(dá)在“低”、“慢”、“小”的無人機(jī)身上,似乎發(fā)揮不出明顯作用。
國內(nèi)某航空管理部門執(zhí)法負(fù)責(zé)人昝霖曾向媒體表示:絕大多數(shù)民用無人機(jī)和小型民用航空器的雷達(dá)反射面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2平方米,這個反射面積對于民用雷達(dá),意味著發(fā)現(xiàn)概率極低,且民用雷達(dá)與軍用雷達(dá)在技術(shù)上遠(yuǎn)不在一個層面,這就使得民航管理部門對無人機(jī)監(jiān)管難,成為世界各國普遍面臨的一大難題。
與此同時,對于無人機(jī)監(jiān)控管理的法律,絕對算得上世界上最年輕的法律之一。
2015年,日本國會參議院月通過了《航空修正法案》,次年3月通過了《無人機(jī)管制法》;2016年8月,美國聯(lián)邦航空局首部專門針對小型無人機(jī)的管理規(guī)則《part 107》正式出臺;在德國,最新的《航空管理法》中涉及無人機(jī)監(jiān)管的法律條文也是2017年4月才更新完畢。從無人機(jī)保有量增速慢于歐美發(fā)達(dá)國家這一點來,我國于2018年年初出臺《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》,并不算晚。
“黑飛”現(xiàn)象頻發(fā)到底咋回事兒
“無人機(jī)飛行必須具備三個條件,首先向監(jiān)管部門申報,其次要有執(zhí)照,另外飛行器要有適航證,相當(dāng)于汽車的行車證。個人認(rèn)為,無人機(jī)和交通工具一樣,除了要立法,還應(yīng)有專門的監(jiān)管機(jī)構(gòu),也就是‘空中警察’。呼聲較高的采用反無人機(jī)技術(shù),只適用于戰(zhàn)爭等專業(yè)領(lǐng)域。”劉江畔對科技日報記者說。
這位上世紀(jì)80年代末就創(chuàng)辦了寧夏第一家尋呼臺的業(yè)內(nèi)資深人士,近年來一直密切關(guān)注著信息科技領(lǐng)域的動態(tài)。針對無人機(jī)“黑飛”現(xiàn)象頻發(fā),他認(rèn)為一方面有用戶和商家存在不規(guī)范的行為,另一方面,也有政府在監(jiān)管層面沒有跟上的原因。
劉江畔稱,目前市場上面向個人消費者的主要是消費級無人機(jī),如大疆等企業(yè)生產(chǎn)的無人機(jī)基本都設(shè)置了電子圍欄,對無人機(jī)飛行范圍作出了技術(shù)限制。就是說,如果你在禁飛區(qū),無人機(jī)將不能啟動;即便在準(zhǔn)飛區(qū),未經(jīng)報批許可的無人機(jī)電子圍欄也無法控制。2017年以來,電子圍欄幾乎已經(jīng)成為正規(guī)廠家出產(chǎn)無人機(jī)的標(biāo)配,然而在銷售過程中,一些不良賣家受利益驅(qū)使卻打起了破解電子圍欄的注意。據(jù)了解,全國不少地方都有類似情況,只要安裝一個破解模塊就能輕松破解無人機(jī)的禁飛區(qū)設(shè)置,導(dǎo)致無人機(jī)廠商從源頭控制“黑飛”的努力大大打折。
業(yè)內(nèi)人士對此分析稱,無人機(jī)企業(yè)為產(chǎn)品設(shè)置的電子圍欄是一道重要的“關(guān)卡”,能夠在技術(shù)層面管控?zé)o人機(jī)“擾航”、“亂飛”等現(xiàn)象。
但是對于一些黑客來說,破解無人機(jī)的電子圍欄并非難事,法律對于這些行為的定性與約束都不夠到位。要想進(jìn)一步提升無人機(jī)監(jiān)管成效,就必須加快完善法律法規(guī),對非法破解、非法改裝等行為進(jìn)行嚴(yán)厲打擊。
此外,一些幾十元到千元的小型無人機(jī)或者遙控航模玩具,由于走低端路線,成本低廉,不設(shè)置電子圍欄,自身安全技術(shù)與機(jī)體質(zhì)量也存在不足,更是處于難以管理的狀態(tài),而且它們的隱患相對而言要更大一些。對于這一類無人機(jī)或航模,監(jiān)管也不能忽視。
劉江畔在多年的實踐中發(fā)現(xiàn),很多用戶并非專業(yè)人士,甚至有的是未成年人,對無人機(jī)的性能、操作等方面都沒有專業(yè)性,對其可能造成的危害也知之甚少。“更何論我國現(xiàn)行法律法規(guī)無法對無人機(jī)‘黑飛’進(jìn)行有效管控。”他說,在政府方面,我國還沒有成立相應(yīng)的監(jiān)管部門,雖有法律,卻沒有人主動承擔(dān)起監(jiān)管職責(zé)。
千萬別得瑟!
業(yè)內(nèi)有的是辦法把它拿下!
“黑飛”的無人機(jī)這么牛,是不是就可以為所欲為了?它可別高興太早,業(yè)內(nèi)已成立專門的反無人機(jī)公司,能將其有效拿下。
劉江畔告訴科技日報記者,5月19日,在第七屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會現(xiàn)場,北斗開放實驗室發(fā)布了我國首套誘騙式民用反無人機(jī)系統(tǒng)——ads2000誘騙式民用反無人機(jī)系統(tǒng),通過全面干擾、壓制、欺騙甚至接管無人機(jī)核心導(dǎo)航系統(tǒng),可以有效實現(xiàn)對“黑飛”無人機(jī)的管控捕獲。這是我國首套相應(yīng)系統(tǒng),由北斗開放實驗室長沙分實驗室共建單位之一的湖南矩陣電子科技有限公司自主研制,可靜態(tài)、動態(tài)以及隨身攜帶,實現(xiàn)對黑飛無人機(jī)的有效管控。
與此同時,國外反無人機(jī)公司的進(jìn)展也如火如荼。
5月17日,德國全球無人機(jī)檢測技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者dedrone公司宣布,在a輪融資中已籌資金1000萬美元。此輪融資由美國投資公司menloventures領(lǐng)投。聯(lián)合創(chuàng)始人兼ceo表示,他們的旗艦產(chǎn)品dronetracker系統(tǒng)可以安裝在地面,同時通過一系列的傳感器來監(jiān)測無人機(jī)是侵入他人領(lǐng)地了,還是獲準(zhǔn)進(jìn)入執(zhí)行任務(wù)來了。dronetracker于德國生產(chǎn),每一個都配備了攝像機(jī),音箱和電磁頻率傳感器,能夠檢測到無人機(jī)的存在,并確定無人機(jī)屬于哪種類型。
一家名為battelle的科學(xué)技術(shù)企業(yè)也稱已設(shè)計出綽號為“dronedefender”的反無人機(jī)系統(tǒng),這套反無人機(jī)設(shè)備使用起來,能夠通過頻率干擾的方式來對無人機(jī)的飛行進(jìn)行破壞。使用這套反無人機(jī)系統(tǒng)時,使用者有兩種選擇。一是破壞無人機(jī)和用戶之間的遠(yuǎn)程操作連接,二是強(qiáng)制關(guān)閉gps連接。目前這套反無人機(jī)系統(tǒng)針對個人用戶的購買價格還沒有公開,但目前,美國國土安全部以及五角大樓已經(jīng)購買了100套dronedefender設(shè)備。
droneshield是一家率先推出反無人機(jī)商用產(chǎn)品的企業(yè),其采用的是聲音感知技術(shù),目前可以實現(xiàn)的聲音識別距離達(dá)到了1公里,同時他們還有較短距離的無人機(jī)聲音識別產(chǎn)品,這些產(chǎn)品都可以實時地將信息反饋給使用者。昆士蘭科技大學(xué)澳大利亞航空自動化研究中心主任duncancampbell認(rèn)為droneshield的概念很不錯。“全球?qū)o人機(jī)聲音的研究很多,droneshield的方案很好,具有可行性。”但目前尚不確定該技術(shù)對背景雜音的感知程度如何。
類似企業(yè)還有總部位于圣地亞哥的初創(chuàng)公司skysafe、意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)selexes公司、以色列航空工業(yè)公司(iai)、以色列拉法爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司等。
劉江畔告訴科技日報記者,與此同時,我國相關(guān)部門也在做有益嘗試,比如無人機(jī)云便是現(xiàn)今和未來無人機(jī)監(jiān)管的重要平臺,對無人機(jī)未來的規(guī)范化管理有著極其重要的作用,也是民航局部署無人機(jī)綜合性管理的重要一環(huán)。
2015年12月29日民航局發(fā)布了《輕小無人機(jī)運行規(guī)定(試行)》,其中寫明無人機(jī)云系統(tǒng)(簡稱無人機(jī)云)是指輕小型民用無人機(jī)運行動態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),用于向無人機(jī)用戶提供航行服務(wù)、氣象服務(wù)等,對民用無人機(jī)運行數(shù)據(jù)(包括運營信息、位置、高度和速度等)進(jìn)行實時監(jiān)測。接入系統(tǒng)的無人機(jī)應(yīng)即時上傳飛行數(shù)據(jù),無人機(jī)云系統(tǒng)對侵入電子圍欄的無人機(jī)具有報警功能。
資料顯示,全國無人機(jī)云——北斗云負(fù)責(zé)人孫永力稱,目前對于無人機(jī)云的開發(fā)和推廣都是由社會力量來完成。也就是說,目前的無人機(jī)云都是由社會性質(zhì)的公司來研發(fā)制造并實施應(yīng)用,但并非擁有相關(guān)技術(shù)即可開展無人機(jī)云相關(guān)業(yè)務(wù)。
根據(jù)北斗云出示的一份“無人機(jī)云系統(tǒng)批準(zhǔn)信”表明,無人機(jī)運營商需要取得中國民航局飛行標(biāo)準(zhǔn)司的運行批準(zhǔn)。而獲得“無人機(jī)云系統(tǒng)批準(zhǔn)信”,則要滿足一系列民航局《輕小型無人機(jī)運行管理規(guī)定(試行)》中的一系列條件,而且此批準(zhǔn)信有效期僅為兩年,兩年過后需要向民航局申請“延期”。
無人機(jī)的工業(yè)級應(yīng)用,大家最熟悉地莫過于植保無人機(jī)了。無人機(jī)在飛防(農(nóng)業(yè)病蟲害防護(hù))上有著不可比擬的優(yōu)勢,它不僅彌補(bǔ)了人力噴灑農(nóng)藥的低效率、高危險等缺點,還克服了地面大型植保器械對地形的嚴(yán)苛要求。
為引導(dǎo)植保無人飛機(jī)技術(shù)開發(fā)和規(guī)范應(yīng)用,助力農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,2017年9月18日,農(nóng)業(yè)部辦公廳、財政部辦公廳、中國民用航空局綜合司聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于開展農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點工作的通知》,第一批以浙江(含寧波)、安徽、江西、湖南、廣東、重慶為首的6個省(市)實行農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點工作。
出臺政策來管控
疏堵結(jié)合才是王道
“當(dāng)然,通過限制無人機(jī)飛行確實能減少無人機(jī)‘黑飛’現(xiàn)象,但這并不是一個雙贏的舉措。”劉江畔向科技日報記者表示。
如上所說,無人機(jī)“黑飛”之所以難以禁絕,一方面是由于使用者法律意識淡薄、部分商家非法提供破解服務(wù),另一方面則是我國目前的無人機(jī)飛行空域不足、申請過程繁復(fù)且難度較大。當(dāng)無地可飛、申請艱難,免不了會有存在僥幸心理的無人機(jī)用戶非法飛行。
因此,針對無人機(jī)日益普及、使用率不斷升高的實際情況,政府需要綜合考慮公共安全與無人機(jī)用戶需求,合理規(guī)劃禁飛區(qū),適當(dāng)開放部分空域,持續(xù)簡化飛行申請程序,使得無人機(jī)用戶能夠有足夠空域可飛,有法可依。
當(dāng)前,我國有些地方省市已經(jīng)在積極探索低空空域開放,為無人機(jī)等航空器提供飛行場所。此外,還有一些地方通過建設(shè)無人機(jī)試飛基地、劃定特定空域,來達(dá)到相同目的。同時,國家在立法過程中也預(yù)備簡化無人機(jī)審批程序,例如微型無人機(jī)只要在禁飛區(qū)外飛行,就無需申請飛行計劃。
另外,目前國內(nèi)針對無人機(jī)的政府監(jiān)管政策尚不完善。盡管國內(nèi),北京、上海、深圳等地也針對無人機(jī)飛行已出臺相應(yīng)規(guī)定,但反無人機(jī)企業(yè)發(fā)展方向也是摸著石頭過河,比如系統(tǒng)監(jiān)測到無人機(jī)該采取怎樣的措施等。另一方面是技術(shù)層面并形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及技術(shù)革新,比如這些反無人機(jī)裝置和系統(tǒng)做到怎樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才不會對其他電子設(shè)備通信信號產(chǎn)生干擾。
劉江畔建議,隨著無人機(jī)監(jiān)管體系逐漸完善,對其監(jiān)管應(yīng)不再只是禁止與束縛,而是注重轉(zhuǎn)向引導(dǎo)與疏通,從被動式的強(qiáng)制管理走向主動式的服務(wù)轉(zhuǎn)變。
2019年,無人機(jī)和遙控航空模型的管理將有二個法規(guī)出臺,作為21世紀(jì)最受矚目的科技產(chǎn)業(yè)之一,相信憑借政策法規(guī)、技術(shù)創(chuàng)新的堅實支撐,我國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)將有望在全球競爭中繼續(xù)引領(lǐng)風(fēng)騷。
【延伸閱讀】
八大反無人機(jī)技術(shù)盤點,這才叫“黑科技”!
目前,各國反無人機(jī)技術(shù)主要有聲波干擾、信號干擾、黑客技術(shù)、激光炮、“反無人機(jī)”無人機(jī)、奪取無線電控制等。是不是感覺很新鮮?趕緊來一睹為快吧。
1.技術(shù)手段:奪取無線電控制
代表單位:美國政府
伴隨著消費級無人機(jī)在美國的普及,美國政府不得不采取一些強(qiáng)硬手段,來保障低空領(lǐng)域安全。美國政府采用一個接收器來追蹤并確定無人機(jī),使用足夠強(qiáng)大的電子信號照射無人機(jī),奪取其無線電控制。
操作過程中,一旦無人機(jī)不能接收信號,就會墜毀。為了避免這種情況的發(fā)生,美國政府希望借助阻截?zé)o人機(jī)使用的傳輸代碼,進(jìn)而控制這臺無人機(jī),而將其引導(dǎo)返航,回歸到操作者手中。
2.技術(shù)手段:聲波干擾
代表單位:韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(kaist)
kaist的研究人員對無人機(jī)中的關(guān)鍵組件陀螺儀進(jìn)行了共振測試,發(fā)現(xiàn)可利用聲波使陀螺儀發(fā)生共振,輸出錯誤信息,從而導(dǎo)致無人機(jī)墜落。
kaist的電子工程教授金龍大表示,無人機(jī)中的陀螺儀的功能是提供機(jī)體傾斜、旋轉(zhuǎn)及方向角度等信息,以保持機(jī)體平衡。金龍大的試驗表明,利用外部聲波使無人機(jī)的陀螺儀發(fā)生共振,從而擾亂無人機(jī)的平穩(wěn)飛行,在技術(shù)上是可行的。
在測試中,研究人員給無人機(jī)接上非常小的商用揚聲器,揚聲器距離陀螺儀4英寸(約10厘米)左右,然后通過筆記本電腦無線控制揚聲器發(fā)聲。
當(dāng)發(fā)出與陀螺儀匹配的噪聲時,一架本來正常飛行的無人機(jī)會忽然從空中墜落。或者是當(dāng)聲音足夠強(qiáng)(例如達(dá)到140分貝),聲波可以擊落40米外的無人機(jī)。
3.技術(shù)手段:信號干擾
代表單位:許多國家
無人機(jī)無法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。因此,各國無人機(jī)的飛行控制均采用gps衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的方式。無人機(jī)在照相時還需要知道自己的精確位置,因此無人機(jī)上安裝了gps信號接收機(jī)。
正是如此,無人機(jī)的gps信號接收機(jī)容易遭受電子干擾,導(dǎo)致無人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),無法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。如果沒有精確的地形連測,借助于照相機(jī)和攝像機(jī)獲得的情報將沒有任何價值,此時的無人機(jī)頂多是一臺會飛的相機(jī),無論是從軍事角度,還是從民用的測繪角度,都意味著損失。
4.技術(shù)手段:雷達(dá)或麥克風(fēng)
代表企業(yè):法國的thalessa公司,美國的droneshield公司,墨西哥的jammer公司
法國電子產(chǎn)品生產(chǎn)商thalessa正在開發(fā)一個系統(tǒng),將使用雷達(dá)來探測無人機(jī),用照相機(jī)進(jìn)行確認(rèn),并使用復(fù)雜的干擾工具來控制無人機(jī)。美國無人機(jī)探測系統(tǒng)制造商droneshield研發(fā)出了利用雷達(dá)或麥克風(fēng)來監(jiān)測無人機(jī)的技術(shù)。
5.技術(shù)手段:黑客技術(shù)
代表人:黑客們
黑客們通過無人機(jī)內(nèi)置的wi-fi網(wǎng)絡(luò)和開放的遠(yuǎn)程端口,向無人機(jī)的實時操作系統(tǒng)發(fā)起的攻擊。通過wi-fi網(wǎng)絡(luò),攻擊者可以斷開無人機(jī)擁有者的freeflight控制應(yīng)用并使之與自己配對,然后獲得完整的控制權(quán)限。甚至,黑客們還能通過bebop模型,將正在天上飛的無人機(jī)“一鍵拿下”。連接到目標(biāo)無人機(jī)之后,獲得了訪問控制器的root權(quán)限,隨后自然是可以肆意地進(jìn)行破壞,甚至讓無人機(jī)直接掉到地上。
6.技術(shù)手段:無人機(jī)專用子彈
代表企業(yè):snakeriver公司
美國snakeriver公司專門針對那些受到無人機(jī)侵犯的人群,開發(fā)了一種特殊的無人機(jī)專用子彈。該公司宣稱,用戶可通過他們的設(shè)備輕松擊落無人機(jī),這倒是一種非常高效的驅(qū)逐無人機(jī)侵犯民眾私人空域的方法。
乍聽上去是不是有些恐怖?如果未來選擇用無人機(jī)運送快遞,會不會有被擊落的潛在風(fēng)險?就連發(fā)明該產(chǎn)品的snakeriver公司也表示,將侵犯民眾私人空域的無人機(jī)擊落的做法的合法性,值得商榷。
因此,想要偷拍美女鄰居的無人機(jī)用戶可要注意了,你有無人機(jī),人家也許有無人機(jī)專用子彈,不信就試試看。
7.反無人機(jī)手段:多管齊下
代表企業(yè):英國blightersurveillancesystems,chessdynamics和enterprisecontrolsystems公司
日前,幾家公司聯(lián)手開發(fā)了auds系統(tǒng),該系統(tǒng)集成了電子掃描防空雷達(dá),光電指示器、可見光/紅外相機(jī)和目標(biāo)跟蹤軟件以及定向射頻抑制/干擾系統(tǒng),能夠?qū)?千米范圍內(nèi)的無人機(jī)進(jìn)行探測、跟蹤、識別、干擾和制止該系統(tǒng)對微型無人機(jī)的有效作用距離為1千米,對迷你無人機(jī)的有效作用距離可達(dá)數(shù)千米。
捕捉到雷達(dá)信號,一旦無人機(jī)被認(rèn)定為威脅者后,該系統(tǒng)將發(fā)出干擾信號,使其任務(wù)失敗,導(dǎo)致直接墜機(jī),這招數(shù)可謂心狠手辣。
8.技術(shù)手段:激光炮
代表企業(yè):美國波音公司、中國工程物理研究院
波音公司開發(fā)了一架激光炮,專門用來轟殺無人機(jī)。波音公司用激光在一個靜止不動的無人機(jī)外殼上燒出一個洞。在全功率模式下,只過了兩秒鐘,無人機(jī)外殼就著了火。波音公司認(rèn)為,消滅無人機(jī)的最好辦法就是用精密激光把它燒出一個洞,讓它從空中墜落。
來源:鳳凰網(wǎng)
以上是網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)載,信息真實性自行斟酌。