2025年2月12日，New Space Economy网站发布了一篇题为“守护我们的生命线：保护基础设施免受无人机威胁”的文章，现笔者翻译如下，以供学习和交流。
一、引言
无人机（UAV），即无人驾驶飞行器的日益普及，为众多行业带来了显著变革，在配送服务和航空测绘等领域发挥了积极作用。然而，这项技术也带来了全新的安全挑战：无人机可能被用于攻击关键基础设施。那些维持社会运转的发电厂、炼油厂、供水系统、通信网络和交通枢纽，如今可能面临着一种成本低廉、易于获取且难以应对的威胁。本文将详细探讨降低这一日益增长风险所需的策略。
二、认识无人机威胁
无人机正给安全专家们带来一系列棘手的独特难题。它体型小巧、价格亲民、操作便捷，而且承载有效载荷的能力还在不断提升，这些特性让它成为从单个恐怖分子到有政府支持背景的团体等心怀不轨之人眼中极具吸引力的工具。无人机能够被用于以下几种方式：
1、侦察与信息收集：无人机能够监视安保措施、识别薄弱环节并追踪日常运营情况。
2、直接攻击：它们可以携带爆炸物、易燃材料或危险的化学、生物物质。
3、制造破坏：无人机能够干扰正常运作，导致停电或通信中断。
4、数字攻击：它们可用于部署设备，削弱网络安全或窃取数据。
这并非只是假设性的问题。全球范围内有记录的事件和险些发生的事故都凸显了建立强大无人机防御的紧迫性。
三、分层安全策略：构建坚固防线
保护关键基础设施免受无人机攻击需要采取多层次的防御策略，即综合运用多种技术和方法。由于单一方法并非完美无缺，因此组合策略是提升安全性的最有效途径。
1、探测与识别：尽早发现威胁
早期探测至关重要。越早识别出具有敌意的无人机，就有越多时间做出应对。这一阶段需要综合运用多种技术：
（1）雷达：
适配现有雷达：虽然现有雷达系统可以进行调整，但专门的短程雷达效果最佳。这些雷达专为探测小型、慢速、低空飞行的物体而设计。
微多普勒雷达：该技术通过分析无人机旋转螺旋桨产生的独特雷达信号，能够区分无人机与鸟类及其他物体。
三维雷达：可提供精确的高度信息，这对于准确追踪和定位目标至关重要。
（2）射频（RF）探测：
射频传感器：无人机利用射频信号进行通信和数据传输。射频传感器能够捕捉这些信号，提前发出警报，甚至有可能定位无人机的操控者。
识别无人机类型：射频分析有助于确定无人机的具体品牌和型号，提供有价值的情报。
（3）摄像头：
高质量摄像头：具备日夜拍摄功能的摄像头，包括红外和热成像摄像头，能够提供无人机存在的视觉证据。
智能图像识别：先进的软件可自动在摄像头图像中识别无人机，减少误报和持续人工监控的需求。
（4）声音传感器：
麦克风阵列：这些系统能够识别无人机螺旋桨发出的特定声音，在嘈杂环境或无人机无法直接可视时尤为有用。
（5）融合传感器数据：
整合信息：最先进的系统会融合来自不同类型传感器（雷达、射频、摄像头、声音）的数据。这种“传感器融合”能够形成全面可靠的图像，减少误报并提高准确性。
（6）网络探测：
广泛覆盖：将多个基础设施地点（如管道沿线）的探测系统连接起来，可以实现更广泛区域的早期预警和无人机追踪，构建区域防御系统。
2、拦截与消除：采取行动
在探测和识别出具有敌意的无人机后，下一步就是阻止它。有多种方法可以实现这一目标，大致可分为非动能和动能方法：
（1）非动能方法（通常更安全）：
射频干扰：这是一种常见方法，通过干扰无人机与操控者之间的通信，使无人机通常会进入安全模式，要么降落、返回起始点，要么原地悬停。
GPS诱骗：这是一种更先进的技术，向无人机发送虚假的GPS信号，干扰其导航。可以将无人机引导至安全降落区域，或使其偏离预定航线。
控制（黑客攻击）：这涉及寻找无人机软件中的漏洞以接管控制权。这种方法非常有效，但需要专业技能，且通常仅适用于特定的无人机型号。
高功率微波（HPM）：这些设备发射短暂的高功率微波频率脉冲，损坏电子设备使其无法使用。
激光系统：这些武器利用集中的激光束使无人机的关键部件失效。
（2）动能方法（造成损害的风险较高）：
捕网枪/发射器：这些设备发射网来困住无人机的螺旋桨，使其坠落。这种方法在近距离对付小型无人机时效果良好。
拦截无人机（无人机对抗无人机）：使用专门的无人机捕获或使敌方无人机失效。这可能涉及使用网、系绳，甚至直接撞击。
射弹（枪支、导弹）：使用常规枪支或防空系统击落无人机。由于造成意外损害和碎片掉落的风险较高，这通常是最后的手段，更适用于军事用途。
3、法律与监管框架：制定基本规则
需要强有力的法律和法规来支持反无人机行动，包括：
（1）无人机注册与追踪：强制要求无人机进行注册，并使用远程识别技术（如数字车牌），以便追踪和识别操控者。
（2）地理围栏：要求无人机制造商在软件中设置限制，阻止无人机在关键基础设施附近的禁飞区域飞行。
（3）明确规则与处罚：将在关键基础设施附近未经授权操作无人机定为犯罪行为，并给予严厉处罚。
（4）培训执法人员：为执法人员提供有效应对无人机威胁所需的培训和工具。
（5）授权与监督：建立明确的流程，批准在关键基础设施附近使用无人机（如用于检查等目的），并进行监督以防止滥用。
4、物理安全升级：强化防御
物理安全措施可以与技术解决方案协同发挥作用：
（1）障碍物：设置物理屏障可以使无人机更难接近重要资产，尤其是在地面层面。
（2）降低资产可见度：降低关键基础设施的可见度，可以使其对攻击者的吸引力降低。
5、操作安全与程序：做好准备
除了技术和物理屏障外，操作安全也非常重要：
（1）定期安全检查：经常评估无人机攻击的薄弱环节，并根据需要调整安全措施。
（2）应急预案：制定详细的应对无人机入侵的计划，包括如何沟通、疏散以及与执法部门合作。
（3）员工培训：教导员工识别和报告异常的无人机活动，并了解他们在应对事件中的职责。
（4）演练：进行模拟无人机攻击演练，以测试防御能力并找出需要改进的地方。
四、选择合适的防护措施：定制化策略
某一场所采用的具体反无人机措施将取决于多个因素：
（1）基础设施类型：核电站与污水处理厂的安全需求不同。
（2）位置和周边环境：城市地区与农村地区面临的挑战不同。
（3）威胁级别：所需的防护程度取决于无人机攻击的可能性以及可能造成的破坏程度。
（4）预算：反无人机技术成本可能较高，因此需要进行仔细的成本效益分析。
（5）遵守法规：所有措施都必须遵守相关法律法规。
五、反无人机技术的未来
反无人机技术领域正在迅速发展。未来的进展预计将包括：
（1）更先进的人工智能（AI）：用于发现、识别和追踪无人机的更高级算法。
（2）自动化反无人机系统：能够在几乎无需人工干预的情况下自动探测、追踪和消除无人机的系统。
（3）反无人机服务：基于云的灵活且经济高效的反无人机解决方案。
（4）与智慧城市系统集成：将反无人机系统与其他智慧城市技术相连接，构建完整的安全网络。
六、总结
无人机对关键基础设施的攻击威胁真实存在且日益加剧。保护这些重要资产需要灵活、主动且分层的方法。通过结合先进的探测与消除技术、强大的法律框架、物理安全升级以及明确的操作程序，可以显著降低风险，保护社会的根基。为了应对这一不断演变的威胁，持续的关注、创新和协作是必不可少的。
