声共振抑制技术:美司宣布基于声能的无人机反制技术取得突破

2025-04-02 09:56:44

2025年3月27日,据investors hub网站报道,美国FRACTAL公司最近发布了一项声共振抑制技术(Acoustic Resonance Mitigation,简称ARM),这是一种利用定向声能使无人机失效的开创性技术。声共振抑制技术的工作原理是向无人机发射声波、超声波和/或次声波,从而引发振动和/或普朗特边界层不稳定,最终导致飞行失败。螺旋桨叶片尤其容易受到声共振抑制技术的影响,它要么会引发湍流,要么会将振动传递给惯性测量单元(IMU)。

图:DRONE BLASTR™机载无人机声波反制系统的“瞬时触发”阵列组件(非参量式设计)。该技术通过特定声频实施无人机攻击,相关专利已获授权并持续布局中。

首席执行官内森·科恩(Nathan Cohen)和他的同事发明了声共振抑制技术,该技术受美国专利保护,还有正在申请中的专利已授权给FRACTAL公司。科恩是一名拥有55年经验的天体物理学家,持有94项美国专利,他曾是波士顿大学航空航天与机械工程系教授,也是超声和相控射频及声阵列领域的专家。凭借数十年的多学科经验,科恩早在十多年前就预见到了声共振抑制技术的必要性,当时四旋翼无人机刚刚开始普及,并成为一个日益严重的问题。

科恩指出:“螺旋桨叶片会成为声共振抑制技术引发的受驱振荡器,即使将惯性测量单元中的微机电系统(MEMS)与这些振动隔离开来也难以保证其不受影响,尤其是在小型无人机上。这将最终导致飞行失控。”

FRACTAL公司在射频干扰与天线系统领域已引领业界超过二十年。然而,射频干扰技术在美国受到严格限制,这主要是因为在反无人机防御领域尚且存在法律空白。科恩解释道:“在非军事场景下,击落无人机或使用微波攻击属于违法行为。激光武器成本高昂且易受湿度影响。而声共振抑制技术为政府和企业安全部门提供了高效的替代方案。”

凭借其在天线与阵列技术方面的专长,FRACTAL开发出声共振抑制技术的声波阵列系统,专门针对无人机进行干扰,尤其是使用人类无法感知但对无人机具有强破坏性的超声波频段。

声共振抑制技术的有效性已通过国外组织的验证。“声共振抑制技术拥有十年的专利优先权,但即便如此,仍有国外组织声称自主研发出同类技术,并成功推进到‘验证阶段’。而美国本土的技术成熟度早已超越该阶段——这不足为奇,毕竟我们才是这项技术的发明者。”科恩强调,相关美国专利早于这些模仿行为,且外国公司无法获得声共振抑制技术在美国市场的专利授权。

作为性价比突出的反制手段,声共振抑制技术可应对从微型无人机到披萨盒尺寸的各类无人机目标。其单次使用成本极低,具备便携性且作用范围有效。科恩补充道:“声共振抑制技术专门设计用于使无人机失效,且仅针对无人机。这不是人群或动物控制系统,我们也不依赖低效的参数化阵列来实现频谱覆盖。”

此外,在战场上,声共振抑制技术可搭载于攻击型无人机或空中支援平台,用于摧毁敌方无人机集群。这项名为DRONE BLASTR™的专利待审技术(FRACTAL已获授权)有望成为对抗无人机群的重要新型战术手段。

声共振抑制技术预计将成为美军战场上的关键装备。随着非法监控和毒品走私中无人机滥用问题日益严峻,科恩认为声共振抑制技术是阻止无人机侵入禁区和边境的核心技术。

科恩总结道:“声共振抑制技术是FRACTAL布局无人机防御与反制战略的重要支柱。它与我们即将推出的分形天线和超材料产品形成完美协同。随着声共振抑制技术进入产品化阶段,政府、公共安全机构及相关企业应积极探索与FRACTAL的合作。”

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