Anti-drone technology: U.S. Air Force buys $15 million Drone Guard system from Israel - TomoNews
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來源：36氪 作者：希大
2017年初，全球發生了多起無人機「亂飛」事件。無人機進入機場附近敏感區域、嚴重威脅航班起降安全，各地方機場都發佈了禁飛令。不過大多數工業級無人機，需要經過規範的申報和審批流程方可飛行，因此「亂飛」主體是消費級無人機。
對岸中國民航局2013年出台的規定中，僅規定了低空飛行的活動，必須依據民航法規的規定向飛行管理部門提出申請。其中，重量低於7千克、飛行範圍不超過500米(視距範圍內)、飛行高度不超過120米的無人機，並未納入監管，也無需飛行證照。值得一提的是，目前市場上消費類無人機，基本都符合上述免監管範圍。
基於以上背景，2017年5月16日，對岸中國民航局召開發佈會，宣佈將於6月1日起對250克以上的無人機實施登記註冊，實現無人機運行雲平台即時交聯。並於5月18日發佈民用機場保護範圍數據。
在政策監管的同時，眾多企業也在透過技術手段，減少無人機「亂飛」帶來的負面影響。我們認為，無人機整機研發生產，已成為紅海市場，針對無人機的管制行業，也許會有更多機會。
一、產品形態有哪些?
反無人機系統
干擾阻斷類反無人機系統，是目前常見的反無人機方式。它是在發現可疑無人機後，用來後期進行干預的產品。其干擾手段主要有電磁干擾、聲波干擾、物理摧毀等，產品形式主要是手持干擾槍或是車載干擾槍。
干擾阻斷類反無人機系統，擁有操作簡單、價位低廉、便於攜帶等優勢，但對環境要求相對較高，不適宜在城市或居民密集區裡使用。
接下來分別介紹三種，主要的干擾阻斷類反無人機系統。
1、電磁干擾槍
電磁干擾槍算，是現在最常見的無人機反制設備，它的原理是發射處於無人機數據鏈通訊與導航信號頻段(2.4GHz、5.8GHz、GPS、BDL1、BDL2等)電磁干擾波，以干擾無人機的電子系統，使其通信、導航系統失靈，在空中懸停、返航或是降落到地面。
電磁干擾槍有兩大優勢——成本低、易攜帶。電磁干擾槍的市場售價在8-30萬元不等，相對其他反無人機設備成本較低。而其成本主要集中在發射主板上，如果使用普通頻段，那麼成本非常低。如果使用高頻段，比如5.8GHz，那麼成本會高一些，同樣其他配套硬體的成本也會有所提升。
而在便攜方面，低功率電磁干擾槍體積小、重量輕，可以隨身攜帶，機動性較高。但是功率較高的電磁干擾槍，體積和重量相對較大，可以固定在巡邏車上使用。
而在便攜方面，低功率電磁干擾槍體積小、重量輕，可以隨身攜帶，機動性較高。但是功率較高的電磁干擾槍，體積和重量相對較大，可以固定在巡邏車上使用。
但是電磁干擾槍也有三大劣勢——不具備監測功能、有輻射、射程短。首先電磁干擾槍，是不具備無人機監測功能的，需要自行找到無人機目標後，再使用電磁干擾槍進行反制，人工干預成分較大。
另外就是電磁干擾槍存在輻射問題。理論上來講，發射功率越大，射程越遠，同時輻射也越大。上千瓦的發射功率可以使得射程達到幾百公里，而幾十瓦的發射功率可能射程只有一公里。所以射程和輻射之間，存在相互制約的關係，比較難以在保證使用者安全的情況下，滿足客戶射程要求。
另外就是電磁干擾槍存在輻射問題。理論上來講，發射功率越大，射程越遠，同時輻射也越大。上千瓦的發射功率可以使得射程達到幾百公里，而幾十瓦的發射功率可能射程只有一公里。所以射程和輻射之間，存在相互制約的關係，比較難以在保證使用者安全的情況下，滿足客戶射程要求。
電磁干擾槍產品代表企業有Battelle研發的「DroneDefender」的電磁干擾槍，該設備只能對實時遙控型無人機，或依靠GPS導航的無人機有效，比如常見的四軸和六軸多旋翼無人機。而且打擊範圍比較短，僅有400米。
2、聲波干擾槍
相比於信號干擾，聲波干擾技術難度高，破壞程度也更大。聲波干擾主要針對的是無人機內部的重要組件——陀螺儀。陀螺儀可以為無人機提供機體傾斜、旋轉及方向角度等信息，保障機體的平衡。
當聲波頻率與無人機陀螺儀的頻率一致時，會發生共振，干擾陀螺儀工作，使得無人機喪失平衡並墜落。不過聲波干擾的瞄準和跟蹤性不如GPS干擾穩定，而且成本較高。
當聲波頻率與無人機陀螺儀的頻率一致時，會發生共振，干擾陀螺儀工作，使得無人機喪失平衡並墜落。不過聲波干擾的瞄準和跟蹤性不如GPS干擾穩定，而且成本較高。
此項技術於2015年由韓國先進科學技術研究院提出，並在華盛頓進行了演示。但市面上應該尚沒有將此技術產品化。
3、直接摧毀類反無人機系統
該類系統採用簡單粗暴的方式摧毀目標，適用於苛刻干擾的環境，風險指數低。但是系統價格相對昂貴，明顯側重於軍事領域，比較常見的是激光炮。
這種雷射炮一般帶有高能激光移動發射器，發射器在全功率情況下發出的雷射光，可以快速破壞無人機外殼。而且雷射光炮的優勢，還在於運行成本很低，可以使用220V電源來工作。
以美國的MEHEL系統為例，它配備了5kW功率的雷射光發射器和大量傳感器，數分鐘內便可以發現，並鎖定空中的小型無人機，隨後便使用雷射光束照射將其擊落。
比較有代表性的研發公司和機構有波音公司、中國工程物理研究院等。
反無人機輔助系統
反無人機輔助系統主要用來準確辨識、定位無人機，多使用低空雷達和聲、光、電融合方案。對於遠距離空曠環境下的無人機，主要使用低空雷達進行監測。
對於近距離複雜環境下的無人機，使用可見光、紅外，甚至聲波等方式進行監測。反制環節則主要應用剛才講到的干擾阻斷類反無人機系統，比如電磁干擾槍、雷射光炮等。
通常反無人機輔助系統，會配合上述的反無人機系統，形成一套同時擁有，監測和反制功能的完整方案。由於使用到了雷射光雷達設備，而且涉及到多硬體整合和配合，因此在技術難度和售價方面都更高。通常一套中國製的完整的反無人機輔助系統+反無人機系統，售價可達數百萬元。
反無人機輔助系統的難度主要體現在以下兩方面：
1、需要對現有雷射光雷達進行軟硬體調整，而且低空雷達成本太高
市面上現有的雷達，多是對高空快速飛行的大型飛機進行監測，想將此類雷達使用在「低、小、慢」飛行器上，需要對雷達硬體和算法進行一系類的調整。
除了有一定技術難度，另外就是雷射光雷達成本很高，基本在幾百萬元一套。按照市面上行情，基本上雷射光雷達的成本，可以佔到整套反無人機輔助系統+反無人機系統售價的一半左右。
2、需要提升監測過程中，無人機辨識的智慧化程度
在監測到疑似飛行器的物體後，依然需要人眼進行辨識。現在已有公司在監測環節加入了機器學習技術，在算法模型基礎上，使用主流的無人機圖片，進行算法模型訓練，逐漸提升辨識無人機的準確率，最終達到自動辨識。
二、市場上有哪幾類玩家？
做干擾阻斷類反無人機系統，比如電磁干擾槍等的企業佔據市場主導。此類企業多從手機干擾器企業、通信企業等發展而來。此前做手機干擾器這類企業的優勢，在於其成本低，因此市場上出貨量較大。
通信企業的優勢，在於此類企業的技術優化和更替速度快。干擾阻斷類反無人機系統企業有以下等公司：
通信企業的優勢，在於此類企業的技術優化和更替速度快。干擾阻斷類反無人機系統企業有以下等公司：
Battelle的DroneDefender便攜式無人機對抗系統，已向美國國防部和國土安全部出售了大約100套，有效距離400米。
澳大利亞反無人機公司DroneShield推出了一個名為「DroneGun」的無人機反制槍，其攔截範圍高達近2000米。DroneShield在三輪融資中共獲得414萬美元融資，投資方未披露。
美亞柏科是中國電子數據取證行業的龍頭企業，它自主研發的電子鷹反無人機系統(干擾槍)，能對市面上主流無人機採取管控措施，有效距離可達 500米。
上海後洪電子也推出了便攜式產品，信號干擾距離可達數百米甚至一兩千米。
常州詠捷的干擾槍，可以快速迫降或驅離200—500米上空飛行的無人機，同時阻斷無人機的下行信號鏈路，阻止其非法拍攝和傳輸視訊圖像。常州詠捷是中國警察協會警務保障分會首屆理事單位，其反無人機干擾槍也成為G20杭州峰會安保選用產品。
有能力做整套反無人機輔助系統+反無人機系統的企業較少，一般是大型軍工企業或是有軍工研發背景的企業，因為對雷射光雷達進行軟硬件改裝是有較高技術門檻的。
除了對原有的雷射光雷達產品進行改裝，也有企業正在研發針對「低、小、慢」無人機的雷射光雷達。此類企業，在未來也是比較有優勢的，即以高利潤空間高技術門檻的，自有雷達技術為基礎，融合技術門檻相對較低的聲光電技術，整合完整的反無人機輔助系統+反無人機系統。
英國三家公司(布萊特公司、切斯公司、恩特普萊斯公司)聯合生產了AUDS系統，它整合了布萊特A400系列Ku波段電子掃描防空雷達，切斯公司的光電指示器(electro-optic director)、可見光/紅外限攝影機和目標跟蹤軟體，與恩特普賴斯公司的定向射頻抑制/干擾系統，能夠對8千米範圍內的無人機進行探測、跟蹤、辨識、干擾和制止(neutralise)。
進一步而言，AUDS系統對工業級無人機中的微型無人機的有效作用距離為1千米，消費級無人機的有效作用距離，可達數千米。
美國公司Dedrone的旗艦產品DroneTracker系統主要負責無人機的監測。它可以安裝在地面，同時通過一系列的傳感器來監測無人機是侵入他人領地了，還是獲准進入執行任務來了。每一個DroneTracker都配備了攝影機，音箱和電磁頻率傳感器，能夠檢測到無人機的存在，並確定無人機屬於哪種類型。
2016年5月，Dedrone 獲得 1000 萬美元 A 輪融資，Menlo Ventures領投。在該公司的前一輪種子融資階段，參投者包括Internet Security Systems的CEO Tom Noonan以及Target Partners。
電科智達的反無人機輔助系統+反無人機系統包括四個部分——雷達單元、光學辨識子單元、無人機攔截子單元和反無人機應用軟體系統。2016年電科智達完成天使輪融資，金額100萬人民幣，投資方真然資本。
全盛科技的BAT系統利用聲光電融合偵測技術，還融合了機器學習技術，可以對目標無人機進行主動偵測 跟蹤辨識和管控。2016年12月，全盛科技曾獲得清華X-lab創業DNA基金以及泰有基金種子輪投資。
北京加西亞聯合技術有限公司的反無人機輔助系統+反無人機系統已經有實際銷售，在2017年1月份加西亞獲得了PreAngel王利傑200萬元天使輪融資。
資譽科技的反無人機輔助系統+反無人機系統的探測距離可達5-7km。
三、應用場景有哪些?
反無人機系統的主要應用場景是2B場景，2C端市場尚未有明顯需求。現有的企業可以想到的應用場景無外乎軍警用、機場、監獄、邊境線、軍事基地、大型活動和賽事現場、化工園區等。
軍警：多使用無人機反制槍，因為便攜、機動性強。通常市級公安局分局的年度警用裝備採購預算可達百萬元，干擾槍的售價大概在幾萬元。企業如果產品品質有保證，且有一定的銷售渠道資源，應該不會太受到產品價格限制。
機場：機場由於通信設備繁多，所以一般不需要後邊的反制設備，只需要前期的監測系統，即雷射光雷達和聲光電設備。目前全中國218個機場當中，有56個是盈利的，機場安防設備的採購預算基本都在千萬級以上。
按照機場的規模以及安全標準要求的不同，基本每個機場需要配備1-3個反無人機輔助系統+反無人機系統，他們國內單個反無人機輔助系統+反無人機系統的售價均在幾百萬元左右。
監獄：2012年中國省、市級監獄數量近700所，看守所7000多個。
化工園區：據統計，2016年全國危險化學品生產企業數量為18208家。
四、市場發展判斷
根據市場研究機構Markets&Markets發佈的「反無人機市場報告」預測，反無人機市場的年複合成長率已經達到24%，到2022年，反無人機市場總額將達到11.4億美元，其中，亞太地區的反無人機系統需求將佔全球市場的30%，反無人機產品將長期保持高速增長。
根據以上應用場景的數量統計，如果反無人機輔助系統+反無人機系統的普及程度較高，那麼僅中國的市場容量，至少可以達到百億元。
不過部分反無人機行業內人士認為，反無人機產品作為維護公共安全的技術手段，非常受限於她們國家政策。暫時針對反無人機系統的政策尚未頒布，因此大公司可能不會入局，而小公司想入局則需要在技術上投入較多。
不過部分反無人機行業內人士認為，反無人機產品作為維護公共安全的技術手段，非常受限於她們國家政策。暫時針對反無人機系統的政策尚未頒布，因此大公司可能不會入局，而小公司想入局則需要在技術上投入較多。
不過已入局的行業內各家公司也在加速市場拓展速度，爭取參與行業標準的設立。
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