乌克兰和俄罗斯为击败“不可干扰”的光纤无人机而战

在俄罗斯和乌克兰之间正在进行的战争中，无人机和反无人机技术的创新已成为战场的一个决定性特征。由于许多反无人机系统通过干扰控制无人机的无线电信号来工作，因此俄罗斯和乌克兰都越来越多地使用通过轻型光纤电缆进行通信的“防干扰”无人机。轻型电缆缠绕在安装在无人机上的线轴上。它会随着无人机的飞行而解开，使无人机操作员即使在存在干扰的情况下也能保持通信连接。无论如何，在无人机和反无人机技术的猫捉老鼠游戏中，即使是这些无人机也存在两国很快就会利用的固有漏洞。

对抗这些系留无人机的挑战超出了它们对干扰的免疫力。由于干扰无效，乌克兰和俄罗斯军队不得不使用动力学方法来对抗它们。然而，许多动能反无人机系统依赖于来自无人机的无线电信号（包括视频馈送）进行检测。然后对该信号进行三角测量以确定无人机的精确位置。使用光纤无人机，这些馈送通过电缆传输给操作员，不会留下可检测到的信号。

虽然这些光纤控制的无人机无法通过其无线电特征进行检测，但还有其他检测方法。Business Insider 最近的一篇文章表明，乌克兰科技公司 Kara Dag 提议使用声学和视觉特征，结合先进的处理技术来检测这些系留无人机。一旦被发现，乌克兰人可以通过一系列动力学方法来对抗无人机。与此同时，俄罗斯无线电电子工业部正在向国防界征集有关如何检测并可能击败这些无人机的信息。他们的许多提案同样侧重于这些无人机的声学和视觉检测。

无人机的声学检测是一项成熟的技术，它依靠一系列麦克风来识别无人机螺旋桨叶片和电机产生的独特噪声。光纤无人机比类似的非系留无人机更响亮，因为它们的螺旋桨必须产生更大的推力来支持电缆线轴的额外有效载荷。无论如何，这种方法的主要挑战传统上是续航里程。噪音水平会随着距离的增加而衰减，大多数麦克风很难区分无人机噪音和距离超过约 100 米的环境声音。为了解决这一限制，通常使用定向麦克风阵列。这些阵列专注于天空的特定部分，显著减少了环境噪声的干扰。通过扫视天空，它们可以提高检测到无人机声学存在的可能性。

无人机的视觉检测同样成熟，但也有其自身的挑战。小型无人机通常表现为天空中的微小斑点，使其难以与飞机或鸟类区分开来。此外，系留无人机通常飞行得更靠近地面，这限制了视觉检测所需的视线。然而，几种提出的技术正在使用光纤电缆来帮助检测。虽然电缆很细，在可见光谱中很难看到，但它会在红外范围内反射光。无人机检测系统可以通过使用漫射红外激光扫描天空和红外相机检测电缆的反射来利用这一特性。红外摄像头还能够检测无人机电机在运行过程中升温时的热信号。