从干扰器到激光炮:探索保护我们天空的下一代反无人机解决方案
“随着无人机在民用和军事领域的激增,反制失控或恶意无人机的需求已变得迫在眉睫。”(来源)
全球反无人机市场概况
无人驾驶航空器(UAV)的快速普及刺激了全球反无人机技术的激增,预计市场将在2027年前达到38亿美金,年均增长率为27.7%。随着无人机变得更加易得和复杂,安全机构、关键基础设施运营商和军方正在投资先进的对策,以检测、跟踪和中和失控的无人机。
干扰器:第一道防线
- 无线电频率(RF)干扰器仍然是最广泛部署的反无人机解决方案。这些设备干扰无人机与其操作员之间的通信链接,迫使无人机降落或返回基地。像Dedrone和DroneShield等公司提供便携式和固定场所的干扰系统,最近的型号具有更强的范围和选择性,以最小化附带干扰。
- GPS干扰器针对无人机的导航系统,导致其失去方向。然而,由于可能影响合法的GPS信号,监管限制和相关风险限制了它们在民用环境中的部署。
定向能武器:激光及其更远的应用
- 基于激光的反无人机系统代表了反无人机技术的前沿。这些系统,如莱茵金属激光武器系统和洛克希德·马丁的ATHENA,使用高能束在飞行过程中物理上禁用或摧毁无人机。激光提供精确的目标定位和最小的附带损害风险,使其在城市和战场场景中具有吸引力。
- 微波武器,如雷声高功率微波系统,发射电磁脉冲来烧毁无人机电子设备,在几秒钟内中和无人机群。这些武器对同时攻击多个无人机特别有效。
综合多层解决方案
随着无人机威胁的发展,反无人机市场正在快速创新,各国政府和私营部门客户推动全球对可扩展、有效和符合监管的解决方案的需求。
反无人机系统的新兴创新
商业和军事无人机的快速普及刺激了反无人机技术的并行发展,创新超越了传统的干扰设备。今天的反无人机系统采用多层次的方法,集成电子战、定向能武器和人工智能,以检测、跟踪和中和空中威胁。
电子干扰和欺骗
- 无线电频率(RF)干扰器仍然是一道前线防线,干扰无人机与其操作员之间的通信链接。现代系统,如DedroneDefender,提供便携、目标明确的干扰,以最小化附带干扰。
- GPS欺骗通过发送虚假导航信号误导无人机,越来越多地被用于安全地改变或降落未授权的无人机(陆军技术)。
定向能武器:激光和微波
- 基于激光的系统是动能反无人机创新的最前沿。美国空军的THOR(战术高功率操作响应者)使用高功率微波来禁用无人机群,而美国陆军的DE M-SHORAD(定向能机动短程防空)部署50千瓦激光在飞行中焚烧无人机。
- 这些系统提供近乎即时的响应、低每次发射成本和最小的附带损害风险,使其在城市和战场环境中具有吸引力(C4ISRNET)。
人工智能和传感器融合
- 基于AI的检测平台,如DroneShield,结合雷达、RF、声学和光学传感器,以高精度识别和分类无人机,甚至在杂乱的环境中。
- 机器学习算法实现实时威胁评估和自动响应,减少操作员工作量,提高系统韧性(福布斯)。
随着无人机威胁的多样化,反无人机市场预计到2027年将达到66亿美元(MarketsandMarkets)。干扰器、激光和AI驱动系统的集成标志着空域安全的新纪元,持续的研发承诺在不久的将来将提供更复杂的防御。
反无人机防御中的关键参与者和战略举措
无人驾驶航空器(UAV)的快速普及促使防御公司在开发先进反无人机技术方面展开全球竞争。反无人机市场的估值为2023年15亿美元,预计到2028年将达到38亿美元,这主要受到安全关切和高调无人机入侵事件的推动。
关键参与者及其技术
- 雷声科技凭借其高能激光武器系统(HELWS)成为领先者,能够精准跟踪和中和无人机。该系统已交付给美国空军,提供了一种安静、经济的替代传统弹药的方案。
- 洛克希德·马丁正在推进定向能解决方案,包括50千瓦级激光武器用于集成到地面车辆上,提供对无人机群的移动和可扩展防御。
- Dedrone和DroneShield处于电子对策的前沿,提供RF干扰器和传感器融合平台,能够检测、识别和干扰未授权无人机。这些系统在全球的机场、体育场和关键基础设施中广泛部署。
- 以色列航空工业(IAI)开发了Drone Guard系统,该系统结合了雷达、电子光学传感器和干扰技术,提供多层防御,最近升级以应对快速、低空飞行的无人机。
战略举措和合作
- 在2023年,莱昂纳多和ELASG宣布战略合作,联合开发面向欧洲和中东市场的综合反无人机解决方案。
- 美国国防部加快采购反无人机系统,向多个供应商授予合同,依托联合小型无人机系统办公室(JCO)倡议。
随着无人机威胁的演变,反无人机领域正在快速创新,结合干扰器、激光和AI驱动的检测来保护空域。这些技术的融合正在设定全球空中防御的新标准。
预计扩展和投资机会
商业和军事无人机的快速普及激发了对先进反无人机技术的全球需求激增。市场的估值为2023年15亿美元,预计到2028年将达到52亿美元,年均增长率为28.7%。这种扩展主要受到关键基础设施、机场和国防部门安全关切加剧以及无人驾驶航空威胁日益复杂的推动。
反无人机解决方案已从简单的无线频率(RF)干扰器演变为高度先进的系统,结合人工智能、雷达和定向能武器。早期市场参与者专注于RF和GPS干扰,这些能够干扰无人机通信,但也可能导致附带干扰。如今,投资已转向更精准和可扩展的技术,如:
- 激光炮:高能激光系统,如雷声和洛克希德·马丁开发的系统,能够在飞行中以精确的打击禁用或摧毁无人机,最小化对周边资产的风险。
- RF和网络接管:像Dedrone和DroneShield这样的公司提供解决方案,检测、跟踪并接管失控的无人机,从而实现安全着陆或重新定向。
- AI驱动检测:高级传感器融合和机器学习算法使实时识别和分类无人机威胁成为可能,如Elsight和Black Drone Technologies的系统。
由于各国政府和私营企业加大对空域安全的支出,投资机会层出不穷。仅美国国防部就为2024年划拨了6.68亿美元用于反无人机技术,同时欧盟和中东国家也在增加采购预算。风险投资正在流向那些在传感器小型化、自动拦截和集成指挥平台上进行创新的初创公司。
随着无人机技术的持续进步,反无人机市场预计将进一步多样化,涵盖商业、执法和国土安全等应用领域。战略合作、研发投资和监管支持将是塑造下一代反无人机防御的关键驱动因素。
地理热点和区域动态
无人驾驶航空器(UAV)的快速普及刺激了全球开发先进反无人机技术的竞争,地理热点作为创新和部署的关键中心逐渐显现。面临高度安全威胁的地区——如中东、东欧和部分亚洲——正处于采用和完善反无人机系统的前沿,这些系统包括电子干扰器和高能激光炮。
- 中东:以色列和沙特阿拉伯等国由于受到敌对无人机的持续威胁,已成为反无人机防御的领导者。以色列航空工业开发的Drone Guard系统结合雷达、电子光学传感器和电子干扰,以检测和中和无人机。在高调的攻击后,沙特阿拉伯在进口和本土反无人机解决方案上进行大量投资,包括基于激光的系统。
- 东欧:乌克兰的持续冲突加速了反无人机技术的部署。乌克兰接收了西方提供的系统,如来自莱茵金属的Skynex空中防御系统,集成了雷达、干扰和动能拦截器。与此同时,俄罗斯也在部署自己的电子战部队以干扰乌克兰的无人机行动。
- 亚太地区:中国在反无人机能力方面正在迅速推进,像诺里科这样的公司推出了能够在近距离禁用小型无人机的激光炮。印度因面临跨境无人机入侵,已在敏感边界部署干扰和欺骗系统,并正在测试定向能武器以备将来使用。
全球反无人机市场预计将在2027年达到38亿美元,这得益于不断增加的无人机威胁和技术进步。美国和欧盟也在投资分层的反无人机解决方案,结合电子、动能和定向能方法。随着无人机技术的演进,反无人机措施的复杂性也在增加,区域动态正在塑造这一关键领域的创新步伐和方向。
预测反无人机能力的演变
无人驾驶航空器(UAV)的快速普及刺激了反无人机技术的并行发展,防务机构和私人公司在检测、跟踪和中和失控无人机的系统上进行了大量投资。反无人机能力的演变从基础的无线电频率(RF)干扰器迅速转向复杂的定向能武器,反映了威胁的不断增长和天上的技术军备竞赛。
早期的反无人机解决方案主要依赖于RF干扰,这会干扰无人机与其操作员之间的通信链接。虽然对商业无人机有效,但这些系统在对抗自主或预编程无人机时可能效果不佳。随着无人机技术的进步,反制措施也在发展,导致多层次防御系统的出现,这些系统结合了雷达、电子光学传感器和人工智能以快速评估威胁(RAND公司)。
最重大的一项进展是高能激光武器的部署。这些系统,如美国陆军的定向能机动短程防空(DE M-SHORAD),使用聚焦光束在飞行中物理摧毁或禁用无人机。在2023年,美国陆军宣布成功进行了50千瓦激光系统的现场测试,能够在几秒钟内击落多个无人机(美国陆军)。同样,以色列的“铁束”激光系统旨在补充铁穹,针对无人机和迫击炮等小型威胁(以色列时报)。
基于微波的武器也正成为强大工具,能够通过烧毁电子元件来禁用无人机群。美国空军的战术高功率微波操作响应者(THOR)就是这样一套系统,旨在抵御大规模无人机攻击(美国空军)。
预计全球反无人机市场将在2027年达到66亿美元,从2022年开始以27.7%的年均增长率增长,主要驱动力为无人机入侵事件的增加和对强大空域安全的需求(MarketsandMarkets)。随着无人机威胁日益复杂,反无人机防御的未来将可能取决于对AI、联网传感器和可扩展定向能解决方案的整合,确保对关键资产实现快速、精确和经济高效的保护。
反无人机市场的障碍、风险和未开发潜力
商业和军事无人机的快速普及刺激了反无人机技术的并行增长,从传统的无线电频率(RF)干扰器到激光炮等先进的定向能武器。随着威胁格局的演变,解决方案也在变化,但市场面临着显著的障碍、风险和未开发的潜力。
- 障碍:监管障碍仍然是主要挑战。许多国家限制RF干扰器和GPS欺骗装置的使用,因可能干扰民用通信和导航系统。例如,在美国,只有联邦机构被授权部署大多数干扰技术,限制了商业采用(FCC)。此外,像美国陆军的DE M-SHORAD的激光炮复杂性和高成本——每单位需要数百万的投资——为较小企业的采用带来了挑战(美国陆军)。
- 风险:无人机和反无人机技术之间的军备竞争引入了运营风险。无人机越来越多地配备防干扰和隐身特征,降低了传统反制措施的有效性。同时,还有关于附带损害的担忧;动能解决方案如投射物或网状物可能危害旁观者的安全,而高能激光则可能导致意外火灾或对基础设施的损害(RAND公司)。
- 未开发的潜力:尽管面临这些挑战,反无人机市场预计将从2023年的14.7亿美元增长到2030年的69.5亿美元,年均增长率为25.1%(MarketsandMarkets)。新兴技术如AI驱动检测、无人机拦截和可扩展移动激光系统正在开辟新的方向。例如,以色列的“铁束”激光系统已证明,能够以远低于基于导弹的系统每次发射成本中和无人机(路透社)。
总之,尽管存在监管、技术和操作障碍,反无人机领域的快速创新——从干扰器到激光炮——表明在防御和商业应用领域存在重大未开发潜力,随着威胁的不断演变。
来源及参考文献
- 从干扰器到激光炮:揭示保护天空的尖端反无人机技术
- MarketsandMarkets
- Dedrone
- Skynex空中防御系统
- 洛克希德·马丁
- 雷声
- 泰雷兹
- 莱昂纳多
- 陆军技术
- 美国陆军
- C4ISRNET
- 福布斯
- 高能激光武器系统(HELWS)
- 50千瓦级激光武器
- Elsight
- 2024年反无人机技术的6.68亿美元