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黑飞的无人机你别得瑟治你只是时间问题《新闻》

发布时间:2020-08-12 18:04:36 阅读: 来源:防火保温板厂家

原标题:“黑飞”的无人机你别得瑟,治你只是时间问题

近日,英国第二大机场因为无人机的干扰而发生混乱,数万人滞留机场,恢复正常秩序至少需要数日,可谓是大事件。但是令人尴尬的,并不是数万旅客滞留和航空秩序一片混乱,而是当警方试图寻找无人机的操控者时,却空手而归。

盖特威克机场已关闭图源:路透社

“每当我们相信接近了操控者时,无人机就会消失。而当我们想要重新开启机场时,无人机又会出现。”英国警方眼中的无人机和操控者,被说得有点像幽灵。

类似事件在我国也时有发生。那么,对于“黑飞”的无人机,难道我们真就拿它没办法了?答案当然不是。

无人机为啥如此“神龙见首不见尾”

作为一个高度发达和有着世界上最先进法律的国家,执法部门为什么对无人机的监控管理显得如此力不从心?英国人对无人机的监控也存在“痛点”?

没错,这还要从无人机本身说起。

“无人机分固定翼、直升机、多旋翼等类型,分别根据不同需要进行设计。如固定翼,适合中远程的军事、专业侦测等专业,多旋翼则适应短距离的工业、航拍、农业、急救等现场报道。”12月22日,中国航空运动协会技术委任代表、宁夏航协主席刘江畔向科技日报记者介绍。

与大型航空器相比,无人机等民用小型航空器有几个显著特点:飞行高度低、飞行速度漫、机型体积小。这几个特点决定了对小型航空器的监控管理成为世界性难题。

我国曾有过这样的技术界定:飞行高度在500米以下、飞行时速小于200公里、雷达反射面积小于2平方米的飞行目标,就可纳入监管盲区范围内的小型飞行器。其中包括轻型和超轻型(直升)飞机、滑翔机、三角翼、动力三角翼、载人气球(热气球)、热气飞艇、滑翔伞、动力滑翔伞等。

显然,无人机非常符合这一标准。

从技术层面上讲,对空域进行监管的难度远比在地面实施监管大得多,空间广阔、目标小、速度快、遥控操作等特点奠定了这种难度的基础。更为重要的是,作为主要的现代化空中监控技术手段,雷达在“低”、“慢”、“小”的无人机身上,似乎发挥不出明显作用。

国内某航空管理部门执法负责人昝霖曾向媒体表示:绝大多数民用无人机和小型民用航空器的雷达反射面积远远小于2平方米,这个反射面积对于民用雷达,意味着发现概率极低,且民用雷达与军用雷达在技术上远不在一个层面,这就使得民航管理部门对无人机监管难,成为世界各国普遍面临的一大难题。

与此同时,对于无人机监控管理的法律,绝对算得上世界上最年轻的法律之一。

2015年,日本国会参议院月通过了《航空修正法案》,次年3月通过了《无人机管制法》;2016年8月,美国联邦航空局首部专门针对小型无人机的管理规则《part 107》正式出台;在德国,最新的《航空管理法》中涉及无人机监管的法律条文也是2017年4月才更新完毕。从无人机保有量增速慢于欧美发达国家这一点来,我国于2018年年初出台《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,并不算晚。

“黑飞”现象频发到底咋回事儿

“无人机飞行必须具备三个条件,首先向监管部门申报,其次要有执照,另外飞行器要有适航证,相当于汽车的行车证。个人认为,无人机和交通工具一样,除了要立法,还应有专门的监管机构,也就是‘空中警察’。呼声较高的采用反无人机技术,只适用于战争等专业领域。”刘江畔对科技日报记者说。

这位上世纪80年代末就创办了宁夏第一家寻呼台的业内资深人士,近年来一直密切关注着信息科技领域的动态。针对无人机“黑飞”现象频发,他认为一方面有用户和商家存在不规范的行为,另一方面,也有政府在监管层面没有跟上的原因。

刘江畔称,目前市场上面向个人消费者的主要是消费级无人机,如大疆等企业生产的无人机基本都设置了电子围栏,对无人机飞行范围作出了技术限制。就是说,如果你在禁飞区,无人机将不能启动;即便在准飞区,未经报批许可的无人机电子围栏也无法控制。2017年以来,电子围栏几乎已经成为正规厂家出产无人机的标配,然而在销售过程中,一些不良卖家受利益驱使却打起了破解电子围栏的注意。据了解,全国不少地方都有类似情况,只要安装一个破解模块就能轻松破解无人机的禁飞区设置,导致无人机厂商从源头控制“黑飞”的努力大大打折。

业内人士对此分析称,无人机企业为产品设置的电子围栏是一道重要的“关卡”,能够在技术层面管控无人机“扰航”、“乱飞”等现象。

但是对于一些黑客来说,破解无人机的电子围栏并非难事,法律对于这些行为的定性与约束都不够到位。要想进一步提升无人机监管成效,就必须加快完善法律法规,对非法破解、非法改装等行为进行严厉打击。

此外,一些几十元到千元的小型无人机或者遥控航模玩具,由于走低端路线,成本低廉,不设置电子围栏,自身安全技术与机体质量也存在不足,更是处于难以管理的状态,而且它们的隐患相对而言要更大一些。对于这一类无人机或航模,监管也不能忽视。

刘江畔在多年的实践中发现,很多用户并非专业人士,甚至有的是未成年人,对无人机的性能、操作等方面都没有专业性,对其可能造成的危害也知之甚少。“更何论我国现行法律法规无法对无人机‘黑飞’进行有效管控。”他说,在政府方面,我国还没有成立相应的监管部门,虽有法律,却没有人主动承担起监管职责。

千万别得瑟!

业内有的是办法把它拿下!

“黑飞”的无人机这么牛,是不是就可以为所欲为了?它可别高兴太早,业内已成立专门的反无人机公司,能将其有效拿下。

刘江畔告诉科技日报记者,5月19日,在第七届中国卫星导航学术年会现场,北斗开放实验室发布了我国首套诱骗式民用反无人机系统——ads2000诱骗式民用反无人机系统,通过全面干扰、压制、欺骗甚至接管无人机核心导航系统,可以有效实现对“黑飞”无人机的管控捕获。这是我国首套相应系统,由北斗开放实验室长沙分实验室共建单位之一的湖南矩阵电子科技有限公司自主研制,可静态、动态以及随身携带,实现对黑飞无人机的有效管控。

与此同时,国外反无人机公司的进展也如火如荼。

5月17日,德国全球无人机检测技术领导者dedrone公司宣布,在a轮融资中已筹资金1000万美元。此轮融资由美国投资公司menloventures领投。联合创始人兼ceo表示,他们的旗舰产品dronetracker系统可以安装在地面,同时通过一系列的传感器来监测无人机是侵入他人领地了,还是获准进入执行任务来了。dronetracker于德国生产,每一个都配备了摄像机,音箱和电磁频率传感器,能够检测到无人机的存在,并确定无人机属于哪种类型。

一家名为battelle的科学技术企业也称已设计出绰号为“dronedefender”的反无人机系统,这套反无人机设备使用起来,能够通过频率干扰的方式来对无人机的飞行进行破坏。使用这套反无人机系统时,使用者有两种选择。一是破坏无人机和用户之间的远程操作连接,二是强制关闭gps连接。目前这套反无人机系统针对个人用户的购买价格还没有公开,但目前,美国国土安全部以及五角大楼已经购买了100套dronedefender设备。

droneshield是一家率先推出反无人机商用产品的企业,其采用的是声音感知技术,目前可以实现的声音识别距离达到了1公里,同时他们还有较短距离的无人机声音识别产品,这些产品都可以实时地将信息反馈给使用者。昆士兰科技大学澳大利亚航空自动化研究中心主任duncancampbell认为droneshield的概念很不错。“全球对无人机声音的研究很多,droneshield的方案很好,具有可行性。”但目前尚不确定该技术对背景杂音的感知程度如何。

类似企业还有总部位于圣地亚哥的初创公司skysafe、意大利芬梅卡尼卡集团selexes公司、以色列航空工业公司(iai)、以色列拉法尔先进防御系统公司等。

刘江畔告诉科技日报记者,与此同时,我国相关部门也在做有益尝试,比如无人机云便是现今和未来无人机监管的重要平台,对无人机未来的规范化管理有着极其重要的作用,也是民航局部署无人机综合性管理的重要一环。

2015年12月29日民航局发布了《轻小无人机运行规定(试行)》,其中写明无人机云系统(简称无人机云)是指轻小型民用无人机运行动态数据库系统,用于向无人机用户提供航行服务、气象服务等,对民用无人机运行数据(包括运营信息、位置、高度和速度等)进行实时监测。接入系统的无人机应即时上传飞行数据,无人机云系统对侵入电子围栏的无人机具有报警功能。

资料显示,全国无人机云——北斗云负责人孙永力称,目前对于无人机云的开发和推广都是由社会力量来完成。也就是说,目前的无人机云都是由社会性质的公司来研发制造并实施应用,但并非拥有相关技术即可开展无人机云相关业务。

根据北斗云出示的一份“无人机云系统批准信”表明,无人机运营商需要取得中国民航局飞行标准司的运行批准。而获得“无人机云系统批准信”,则要满足一系列民航局《轻小型无人机运行管理规定(试行)》中的一系列条件,而且此批准信有效期仅为两年,两年过后需要向民航局申请“延期”。

无人机的工业级应用,大家最熟悉地莫过于植保无人机了。无人机在飞防(农业病虫害防护)上有着不可比拟的优势,它不仅弥补了人力喷洒农药的低效率、高危险等缺点,还克服了地面大型植保器械对地形的严苛要求。

为引导植保无人飞机技术开发和规范应用,助力农业绿色发展,2017年9月18日,农业部办公厅、财政部办公厅、中国民用航空局综合司联合下发了《关于开展农机购置补贴引导植保无人飞机规范应用试点工作的通知》,第一批以浙江(含宁波)、安徽、江西、湖南、广东、重庆为首的6个省(市)实行农机购置补贴引导植保无人飞机规范应用试点工作。

出台政策来管控

疏堵结合才是王道

“当然,通过限制无人机飞行确实能减少无人机‘黑飞’现象,但这并不是一个双赢的举措。”刘江畔向科技日报记者表示。

如上所说,无人机“黑飞”之所以难以禁绝,一方面是由于使用者法律意识淡薄、部分商家非法提供破解服务,另一方面则是我国目前的无人机飞行空域不足、申请过程繁复且难度较大。当无地可飞、申请艰难,免不了会有存在侥幸心理的无人机用户非法飞行。

因此,针对无人机日益普及、使用率不断升高的实际情况,政府需要综合考虑公共安全与无人机用户需求,合理规划禁飞区,适当开放部分空域,持续简化飞行申请程序,使得无人机用户能够有足够空域可飞,有法可依。

当前,我国有些地方省市已经在积极探索低空空域开放,为无人机等航空器提供飞行场所。此外,还有一些地方通过建设无人机试飞基地、划定特定空域,来达到相同目的。同时,国家在立法过程中也预备简化无人机审批程序,例如微型无人机只要在禁飞区外飞行,就无需申请飞行计划。

另外,目前国内针对无人机的政府监管政策尚不完善。尽管国内,北京、上海、深圳等地也针对无人机飞行已出台相应规定,但反无人机企业发展方向也是摸着石头过河,比如系统监测到无人机该采取怎样的措施等。另一方面是技术层面并形成统一的标准和规范及技术革新,比如这些反无人机装置和系统做到怎样的技术标准才不会对其他电子设备通信信号产生干扰。

刘江畔建议,随着无人机监管体系逐渐完善,对其监管应不再只是禁止与束缚,而是注重转向引导与疏通,从被动式的强制管理走向主动式的服务转变。

2019年,无人机和遥控航空模型的管理将有二个法规出台,作为21世纪最受瞩目的科技产业之一,相信凭借政策法规、技术创新的坚实支撑,我国无人机产业将有望在全球竞争中继续引领风骚。

【延伸阅读】

八大反无人机技术盘点,这才叫“黑科技”!

目前,各国反无人机技术主要有声波干扰、信号干扰、黑客技术、激光炮、“反无人机”无人机、夺取无线电控制等。是不是感觉很新鲜?赶紧来一睹为快吧。

1.技术手段:夺取无线电控制

代表单位:美国政府

伴随着消费级无人机在美国的普及,美国政府不得不采取一些强硬手段,来保障低空领域安全。美国政府采用一个接收器来追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制。

操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁。为了避免这种情况的发生,美国政府希望借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制这台无人机,而将其引导返航,回归到操作者手中。

2.技术手段:声波干扰

代表单位:韩国先进科学技术研究院(kaist)

kaist的研究人员对无人机中的关键组件陀螺仪进行了共振测试,发现可利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。

kaist的电子工程教授金龙大表示,无人机中的陀螺仪的功能是提供机体倾斜、旋转及方向角度等信息,以保持机体平衡。金龙大的试验表明,利用外部声波使无人机的陀螺仪发生共振,从而扰乱无人机的平稳飞行,在技术上是可行的。

在测试中,研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。

当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。或者是当声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。

3.技术手段:信号干扰

代表单位:许多国家

无人机无法获得足够精确的自身坐标数据。因此,各国无人机的飞行控制均采用gps卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式。无人机在照相时还需要知道自己的精确位置,因此无人机上安装了gps信号接收机。

正是如此,无人机的gps信号接收机容易遭受电子干扰,导致无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,无法获得足够精确的自身坐标数据。如果没有精确的地形连测,借助于照相机和摄像机获得的情报将没有任何价值,此时的无人机顶多是一台会飞的相机,无论是从军事角度,还是从民用的测绘角度,都意味着损失。

4.技术手段:雷达或麦克风

代表企业:法国的thalessa公司,美国的droneshield公司,墨西哥的jammer公司

法国电子产品生产商thalessa正在开发一个系统,将使用雷达来探测无人机,用照相机进行确认,并使用复杂的干扰工具来控制无人机。美国无人机探测系统制造商droneshield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。

5.技术手段:黑客技术

代表人:黑客们

黑客们通过无人机内置的wi-fi网络和开放的远程端口,向无人机的实时操作系统发起的攻击。通过wi-fi网络,攻击者可以断开无人机拥有者的freeflight控制应用并使之与自己配对,然后获得完整的控制权限。甚至,黑客们还能通过bebop模型,将正在天上飞的无人机“一键拿下”。连接到目标无人机之后,获得了访问控制器的root权限,随后自然是可以肆意地进行破坏,甚至让无人机直接掉到地上。

6.技术手段:无人机专用子弹

代表企业:snakeriver公司

美国snakeriver公司专门针对那些受到无人机侵犯的人群,开发了一种特殊的无人机专用子弹。该公司宣称,用户可通过他们的设备轻松击落无人机,这倒是一种非常高效的驱逐无人机侵犯民众私人空域的方法。

乍听上去是不是有些恐怖?如果未来选择用无人机运送快递,会不会有被击落的潜在风险?就连发明该产品的snakeriver公司也表示,将侵犯民众私人空域的无人机击落的做法的合法性,值得商榷。

因此,想要偷拍美女邻居的无人机用户可要注意了,你有无人机,人家也许有无人机专用子弹,不信就试试看。

7.反无人机手段:多管齐下

代表企业:英国blightersurveillancesystems,chessdynamics和enterprisecontrolsystems公司

日前,几家公司联手开发了auds系统,该系统集成了电子扫描防空雷达,光电指示器、可见光/红外相机和目标跟踪软件以及定向射频抑制/干扰系统,能够对8千米范围内的无人机进行探测、跟踪、识别、干扰和制止该系统对微型无人机的有效作用距离为1千米,对迷你无人机的有效作用距离可达数千米。

捕捉到雷达信号,一旦无人机被认定为威胁者后,该系统将发出干扰信号,使其任务失败,导致直接坠机,这招数可谓心狠手辣。

8.技术手段:激光炮

代表企业:美国波音公司、中国工程物理研究院

波音公司开发了一架激光炮,专门用来轰杀无人机。波音公司用激光在一个静止不动的无人机外壳上烧出一个洞。在全功率模式下,只过了两秒钟,无人机外壳就着了火。波音公司认为,消灭无人机的最好办法就是用精密激光把它烧出一个洞,让它从空中坠落。

激光炮的发射器和现成的万向架(可以让激光发射器和摄像头瞄准任何方向),使它可以精确瞄准一架无人机任何部分。比方说,如果你只想烧掉无人机的机尾,让它坠落,然后把机身捡回来研究一下,看看是谁在试图监视你。无独有偶,中国工程物理研究院也研发出了功能类似的装置。

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