一. 反無人機的重要性

1 什麼是反無人機技術？

反無人機技術，或稱反無人機系統（C-UAS），涵蓋了一系列旨在探測、分類、跟蹤並最終中和或對抗未經授權的無人機和無人航空器（UAV）的措施。這些系統對於應對無人機進入受限空域或被用於非法活動所帶來的安全風險至關重要。C-UAS的定義超越了簡單的“武器”概念，它更強調一種綜合性的系統方法，這對於理解分層防禦概念至關重要。其核心在於通過探測、分類和中和，構建全面的安全態勢，以應對各種未經授權的空中活動，從而維護公共安全和關鍵設施的正常運行。

2 無人機威脅態勢的不斷升級

無人機技術的快速普及和日益複雜化，包括廉價、現成和自製型號的出現，對各行各業構成了不對稱威脅。事件類型多樣，從民用航空器險些相撞、機場航班延誤7，到軍事和民用環境中的間諜活動、走私和直接攻擊。無人機能夠繞過傳統的物理障礙，收集敏感信息，甚至運送危險物品。例如，烏克蘭衝突中的經驗表明，無人機對戰場的影響巨大，約占戰場傷亡的70% 。這表明，威脅的升級不僅體現在無人機數量的增加，更在於其能力（如人工智能、光纖控制）的提升和惡意應用範圍的擴大，使得威脅變得動態且複雜。這種演變要求對抗措施也必須同步升級。

3 反無人機系統的重要性

C-UAS系統已不再是可選項，而是保護關鍵基礎設施、軍事設施、公共活動乃至個人隱私的必要手段。它們提供早期預警，實現快速響應，並提供中和威脅的手段，從而確保運營的連續性和公共安全。探測、跟蹤、識別和效應（DTIE）能力對於構建全面的安全解決方案至關重要。這種從“可選項”到“必要性”的轉變，反映了對無人機威脅理解的日益成熟。對“早期預警”和“快速響應”的強調，突出了C-UAS操作的時間緊迫性。這意味着C-UAS已成為現代安全框架不可或缺的一部分，它關乎主動防禦和對空域的有效控制。

二. 反無人機裝備現狀

2.1 無人機探測技術

2.1.1 熱成像

熱像儀能夠探測無人機發動機和電池產生的熱信號，即使在複雜條件或光線不足的環境中也能實現跟蹤和識別。它們還可以通過探測人體熱信號來協助定位無人機操作員。這種技術在需要隱蔽操作或視覺識別受限的環境中尤其有用。

2.1.2 射頻（RF）系統

射頻傳感器在各種頻率範圍（例如70 MHz至6 GHz）內運行，以探測無人機與其控制器之間的通信信號。這些系統具有成本效益，能夠遠距離跟蹤多個目標，並收集無人機品牌、型號、序列號以及飛行員位置等數據。然而，它們可能難以探測不依賴射頻信號的自主無人機。射頻系統是主要的探測方法之一，因為它們能夠識別和跟蹤無人機與操作員之間的鏈路。

2.1.3 聲學方法

聲學傳感器能夠探測無人機電機產生的獨特聲音，這對於探測射頻靜默的自主無人機具有優勢。它們可以分類聲學特徵，評估旋翼速度和高度，即使無人機超出視線範圍。然而，它們通常無法為無人機提供精確的位置和速度數據。聲學探測作為補充層，尤其適用於可能規避其他探測方法的隱形或自主飛行無人機。

2.1.4 雷達系統

雷達系統被廣泛應用，提供24/7全天候360度覆蓋和精確的高度信息。它們能夠遠距離探測大多數無人機，並同時跟蹤多個目標，即使在惡劣天氣或繁忙的城市環境中也能有效運行。先進的雷達利用微多普勒技術來分類目標，區分無人機與鳥類，並識別懸停或自主無人機。例如，IAI ELTA的ELM-2084 MMR雷達是以色列“鐵穹”系統的骨幹，而Leonardo DRS的多任務雷達能夠跟蹤18公里外的納米無人機。雷達提供了穩健、全天候、遠距離的探測能力，使其成為C-UAS集成系統的基石。

單一探測技術的局限性（例如，射頻對自主無人機、聲學對精確位置、雷達對小型/低空無人機）表明，多傳感器融合是必不可少的。這種將不同傳感器（雷達、射頻、光學、聲學）集成的方法，能夠提供更全面、更準確、更具彈性的探測能力，從而減少誤報並增強威脅分類。這表明，一個真正有效的C-UAS系統並非單一技術，而是多種互補技術的智能集成。

2.2 無人機對抗技術

2.2.1 干擾系統（射頻、GPS）

原理： 射頻干擾通過在無人機控制或視頻傳輸信號（例如2.4 GHz、5.8 GHz）的相同頻率上發射強信號，來中斷無人機與操作員之間的通信。GPS干擾則在GPS衛星頻率（例如1.575 GHz L1、1.227 GHz L2）上發射信號，通過阻斷其位置信息使無人機迷失方向 。

結果： 干擾可以迫使無人機降落、返回原點、漫無目的地懸停或墜毀。

類型： 包括寬帶干擾（覆蓋廣泛頻率範圍）、點干擾（針對特定頻率）和阻塞式干擾（結合前兩者，同時針對多個頻率）。

設備： 固定式雷達和干擾器（例如Argus-5000、SkyHunter-4M/P）、便攜式干擾器（例如Volnorez）以及改裝的車載干擾器。

干擾技術有效且技術上相對容易實現。然而，它是一種“鈍器”，可能干擾其他合法通信，包括緊急服務和空中交通管制。干擾技術雖然是常見的有效對抗手段，但其無差別干擾的特性在城市或複雜電磁環境中可能造成顯著的附帶損害。這凸顯了有效性與操作精確度之間的關鍵權衡，從而推動了對更具針對性和更少干擾的對抗策略的需求。這種固有的附帶損害風險促使研發方向轉向更精確、破壞性更小的對抗方法，或限制其在非人口密集區域的使用。

2.2.2 動能對抗措施（網、彈丸、空對空無人機）

原理： 動能方法涉及物理性地損壞、禁用或捕獲無人機。

網系統： 一種非致命方法，通過發射網（通過網槍或由其他無人機攜帶）纏繞無人機旋翼，迫使其降落。網槍通常在30米範圍內有效。

彈丸/導彈： 涉及使用導彈、子彈或專用彈丸等武器擊落無人機。例如，VAMPIRE系統使用70毫米激光制導火箭（APKWS II），其擊落無人機的成本遠低於空對空導彈。

空對空反無人機： 攔截無人機通過物理撞擊或部署網來對抗目標無人機。一些攔截無人機配備機器視覺，以區分目標。

動能方法存在風險，因為墜落的碎片或偏離的彈丸可能造成意外損害或傷害。攔截無人機電池壽命短，並且可能在重複使用後受損。動能對抗措施提供了直接中和威脅的手段，但在人口密集區域，墜落碎片會帶來顯著的安全風險。這意味着解決方案本身可能成為新的危險源，因此需要仔細考慮部署環境，並推動研發“軟殺傷”或更安全的“硬殺傷”方法。這種固有的危險性要求在每種場景中進行權衡分析，儘可能優先選擇非致命或破壞性較小的方法，或將動能手段限制在無人區。

2.2.3 網絡接管系統（協議劫持）

原理： 這些系統利用無人機通信鏈路、軟件或硬件中的漏洞來獲取未經授權的控制。這可能涉及攔截並控制無人機的通信系統，或欺騙無人機使其將黑客信號識別為合法信號（欺騙）。

結果： 允許操作員接管控制，安全降落無人機，或將其從敏感區域重定向。這對於情報收集（研究無人機）和避免附帶損害非常有利。

應用： 執法部門（攔截走私無人機）、反恐（預防襲擊）、國防、邊境安全以及關鍵基礎設施保護。

對於具有更強網絡防禦能力的軍用無人機，網絡接管可能無效。加密和安全協議等網絡安全措施對於保護己方無人機免受此類攻擊至關重要。網絡接管提供了一個獨特的優勢：它能完整保留無人機，從而進行取證分析和情報收集，了解對手的技術和意圖。這超越了單純的中和，進入了主動威脅情報的範疇，在不斷升級的軍備競賽中至關重要。網絡接管是一種複雜的對抗措施，它不僅能中和即時威脅，還能提供戰略情報，將C-UAS的範式從純粹的防禦轉向情報驅動。

2.2.4 定向能武器（激光、高功率微波）

原理： 這些系統利用集中能量來禁用或摧毀無人機。

激光： 高功率激光器能夠搜索、跟蹤和摧毀低空無人機，通過“燒蝕”或穿透其結構。例如，“寂靜獵手”激光武器，功率在30至100千瓦之間，最大射程可達4公里。激光的單次發射成本可能較低，但獲取時間較長。

高功率微波（HPM）： HPM武器發射定向的電磁能量脈衝，在無人機飛行中禁用其電子設備。與需要單獨攔截的動能系統不同，它們可以同時使大量無人機蜂群失能。例如，Mjölnir利用微波能量脈衝禁用無人機蜂群，而Leonidas能夠禁用單個無人機或創建微波屏障以阻止蜂群。

激光器體積龐大，無法用於空中平台。HPM武器具有移動性、模塊化和可擴展性。大氣條件（水滴、灰塵、煙霧）可能影響定向能武器的效能。定向能武器，特別是高功率微波，為無人機蜂群的挑戰提供了有前景的解決方案，它們能夠以較低的單次打擊成本同時中和多個目標。這解決了傳統動能方法在面對蜂群戰術時常常力不從心的關鍵弱點。定向能武器代表着反蜂群防禦的範式轉變，從單點對抗轉向區域拒止或大規模中和，這對於保護大面積區域或高價值資產免受協同攻擊至關重要。

2.3 綜合反無人機解決方案：分層防禦方法

沒有單一的C-UAS技術是萬能藥。有效的反無人機防禦需要一個整體的、多層次的綜合系統，整合各種探測和對抗技術。這種方法確保了冗餘，提高了準確性，並為應對多樣化和不斷演變的無人機威脅提供了強大的響應能力。

組成部分： 綜合系統通常結合雷達、射頻傳感器、光學/紅外攝像機和聲學探測器進行探測。對抗層可以包括射頻干擾、GPS欺騙、動能攔截器、網絡接管和定向能武器。

集成優勢： 提高態勢感知能力、準確的威脅分類以及同時跟蹤多個目標的能力。人工智能和機器學習在融合來自多個傳感器的數據、優先處理威脅和提供行動方案方面發揮着關鍵作用。

美國陸軍的評估表明，集成防禦網絡比孤立系統更有效。Dedrone等公司提供多傳感器平台（射頻、PTZ、雷達），併集成了對抗措施和人工智能驅動的軟件，以提供可擴展和可定製的解決方案。向集成化、多層次C-UAS解決方案的轉變，表明人們認識到無人機威脅的複雜性要求採取系統性而非零碎的應對措施。這種協同作用，通常由人工智能/機器學習驅動以實現數據融合和決策支持，能夠實現自適應、全面的防禦，克服單一技術的局限性，並應對無人機能力的全部範圍。反無人機防禦的未來在於智能、自適應系統，這些系統能夠通過利用多樣化的工具包，動態響應威脅，從而超越簡單的對抗措施，邁向複雜的軟件定義防禦架構。

三. 各行業關鍵應用

3.1 軍事與國防行動

戰術偵察、作戰與部隊保護： C-UAS系統是情報、監視、目標獲取和偵察（ISTAR）的關鍵組成部分。它們提供高分辨率傳感器的實時監控，通過自動瞄準增強空中優勢，並提高海上態勢感知能力。它們保護軍事基地、前線部隊和關鍵資產免受無人機攻擊。

有人-無人機協同（HUMT）與協同作戰： 有人-無人機協同（MUM-T）或有人-無人機協同（HUMT）概念是一項關鍵發展。這涉及有人機或地面站作為多個無人機的指揮控制節點，從而提高整體作戰效能（“1+1 > 2”）。無人機擴展了人類的感知能力，可以執行危險任務，減少人員暴露於風險之中。這種方法彌補了作戰短板，提高了系統完整性，並簡化了指揮控制。

C-UAS的軍事應用超越了單純的防禦，它通過有人-無人機協同作戰（MUM-T）成為一種力量倍增器。這種集成使得作戰部隊更加高效、安全和適應性強，無人機擴展了人類操作員的覆蓋範圍和能力，而C-UAS則保護了這些寶貴資產。C-UAS不僅用於阻止敵方無人機，更在於通過保護作戰環境和增強整體作戰系統，從而賦能己方無人機行動。

3.2 關鍵基礎設施保護

機場與航空安全： 機場面臨未經授權無人機日益增長的威脅，導致險些相撞、航班延誤和安全風險。C-UAS系統被部署用於探測、跟蹤和對抗這些入侵。印度尼西亞某機場的案例研究表明，在部署C-UAS後，非法無人機入侵事件減少了87%，該系統集成了雷達、射頻傳感器、光電/紅外攝像機、人工智能驅動的軟件以及干擾和欺騙等對抗措施。

邊境安全與敏感設施： C-UAS保護國家邊境和軍事基地免受間諜活動或有害載荷的侵害 。它們監控並控制進入受限空域的可疑無人機，以便調查其來源。

工業與公用事業檢查： 無人機用於檢查管道、輸電線路、建築物結構完整性以及其他難以進入的區域。C-UAS通過防止未經授權無人機的干擾，確保這些操作的安全。

關鍵基礎設施保護是C-UAS一個重要且不斷增長的應用領域，其驅動力在於這些資產對空中威脅固有的脆弱性。從被動響應轉向主動、分層防禦，並常常集成人工智能進行異常檢測，對於維持運營連續性和國家安全至關重要。這一趨勢表明，C-UAS正成為關鍵國家資產物理和網絡安全的標準組成部分，超越了傳統的周界防禦，將空域也納入保護範圍。

3.3 商業與民用用途（例如，公共活動、交通監控）

公共活動： 無人機在體育賽事、音樂節和政治集會等擁擠的公共活動中構成重大風險 。反無人機系統能夠探測、識別、定位和分析無人機活動，提供早期預警和取證數據。例如，Dedrone的系統通過劃定空域、探測未經授權的無人機和定位飛行員來保護體育場。

交通監控： 無人機越來越多地應用於交通管理，包括巡邏、擁堵疏導、事故處理和道路維護。系留無人機可以連續數小時提供持續觀測，收集交通流量、車輛類型和速度等數據。C-UAS確保這些操作不會受到流氓無人機的干擾。

C-UAS在商業和民用領域的應用標誌着空域管理已超越傳統航空和軍事領域。這反映了社會對低空空域進行管理和保障的日益增長的需求，以確保公共安全、隱私和商業運營，預示着未來無縫集成將面臨的監管和技術挑戰。這一趨勢指向未來C-UAS能力將融入更廣泛的“智慧城市”或“智慧基礎設施”倡議，需要複雜的空管系統來管理有人和無人航空器。