引言
随着无人机的普及，它们从娱乐工具变成了潜在的安全隐患。从间谍活动到恐怖袭击，无人机的滥用正催生一场'反无人机'的科技竞赛。
反无人机的原因
反无人机技术的兴起，源于无人机带来的多重威胁。首先，安全风险是核心驱动力。无人机可用于非法监视、走私违禁品，甚至携带爆炸物发动攻击。例如，在军事领域，敌方无人机可能侦察敏感设施；在民用场景，无人机干扰民航飞行，导致航班延误或事故。其次，隐私侵犯日益严重。个人和企业的隐私常被无人机偷拍侵犯，引发法律纠纷。最后，潜在危险不容忽视。无人机失控或恶意操作可能伤及无辜，如 2018 年英国盖特威克机场的无人机扰航事件，导致数百航班取消，经济损失巨大。这些原因共同推动了全球反无人机技术的快速发展，旨在保护空域安全和个人权益。
反无人机的原理：如何'找到'无人机
反无人机的第一步是检测和定位无人机。这依赖于多种技术，核心原理是通过传感器捕捉无人机的信号、图像或声音。以下是主要方法：
- 被动雷达检测： 被动雷达不发射信号，而是监听无人机发出的电磁波。无人机通常使用无线电控制，其信号频率在特定波段（如 2.4 GHz 或 5.8 GHz）。被动雷达系统通过分析这些信号的特征来定位无人机。优点是隐蔽性强，不易被察觉。例如，系统可计算信号强度和时间差，估算无人机位置： $$ \Delta t = \frac{d}{c} $$ 其中，$\Delta t$ 是信号到达时间差，$d$ 是距离差，$c$ 是光速。
- 图像检测技术： 利用摄像头和 AI 算法识别无人机。无人机有独特的形状和运动模式（如多旋翼结构）。系统通过计算机视觉实时分析视频流，区分无人机与鸟类或其他物体。补充方法包括热成像检测，捕捉无人机的热信号（电机和电池发热），适用于夜间或低能见度环境。AI 模型训练后，准确率可达 90% 以上，大幅提升预警能力。
- 其他补充原理：
- 声学检测：无人机旋翼产生特定频率的噪音。声学传感器阵列可'听声辨位'，适用于城市环境。
- 射频（RF）检测：扫描无人机与控制器的通信频段，结合频谱分析定位目标。
- GPS 异常检测：监测无人机 GPS 信号的扰动，识别可疑飞行路径。 这些技术常融合使用，形成多模态检测系统，覆盖不同场景。例如，在城市安保中，结合图像和声学检测可减少误报。
反制手段：如何'制服'无人机
一旦检测到威胁，反制手段分为干扰、捕捉和消灭三类，目标是使无人机失效或移除。手段从传统到高科技，不断创新。
- 干扰手段：
干扰是最常见的非杀伤性方法，阻断无人机的控制或导航信号。
- 射频干扰器：发射强电磁波，覆盖无人机的通信频段，使其失去控制或返航。
- GPS 欺骗：发送虚假 GPS 信号，误导无人机飞向安全区域。 干扰手段成本低，但需注意合法性，避免影响合法通信。
- 捕捉手段：
物理捕获无人机，适用于敏感区域（如人群密集区）。
- 网枪系统：使用发射网兜的装置，从地面或无人机拦截目标。
- 反无人机无人机：专门设计的拦截无人机，携带捕捉网或挂钩。 补充方法包括训练老鹰捕捉：荷兰警方曾实验训练猛禽（如老鹰）抓捕小型无人机，利用其天性实现'生物拦截'。
- 消灭手段：
当威胁严重时，直接摧毁无人机。
- 传统火力武器：如枪支或导弹，用于军事场景，但附带风险高。
- 定向能武器：
- 激光武器：高能激光束烧毁无人机电子元件，如 Boeing 的 CLWS 系统，可在数秒内失效目标。
- 微波武器：发射电磁脉冲，瘫痪无人机电路，适合群体目标。 定向能武器精确高效，减少误伤。
- 少见手段补充：
- 声波武器：韩国 KAIST 研发的声波干扰器，发射特定频率声波破坏无人机旋翼平衡，迫使其坠毁。
- ：军用级干扰，结合网络攻击入侵无人机系统。 这些创新手段展示了反无人机领域的多样性，但应用较少，需进一步验证。
