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英国国防公司QinetiQ宣布通过激光成功控制无人机

  一直以来,都是通过无线电波来远程控制无人机。但今年夏天,英国国防公司 QinetiQ 宣布通过激光成功控制无人机。飞行机器和人类操作员之间的通信和控制方法为在传统无线电控制易受干扰或拦截的情况下指挥无人机提供了一种新方法。这是一项很有前途的技术,它可以将现有已知的无线电控制限制换取一系列全新的以激光为重点的挑战。

  活动于今年早些时候在英格兰南部巨石阵附近的索尔兹伯里平原训练场举行。这架无人机由一个名为“自由空间光通信 (FSOC)”的系统控制,在该系统中,信息转化为光,通过开阔的天空传输,并由专用接收器接收。

  “FSOC 提供非常高的带宽、非常低的检测通信概率、低后勤足迹以及抵消对手在拒绝射频频谱方面可能进行的大量投资的潜力,” QinetiQ 7月份的公告中写道。

  该演示于2022年3月进行 ,这是英国国防科学与技术实验室更广泛地推动无人机通信更具弹性的努力的一部分。依赖于发送和接收激光信号的通信在低能见度的天气中可能会遇到困难,例如雾或尘埃,这会遮蔽天空。不过,这种方法的前景是可以通过光快速清晰、高带宽地传输大量数据,并且无论发送者和接收者在哪里都可以公开进行。这已经在封闭空间光通信的光纤电缆 网络中实现,并且需要基础设施投资来建立和连接。

  几十年来,使这种通信工作一直是军事研究的主题。2004年,空军研究实验室和DARPA合作开展了光射频联合链路实验(ORCLE)。该计划旨在将光通信的高数据容量与无线电的信号保真度相结合。ORCLE 着手将这两种方法集成到通信节点网络中,并理解无线电将允许在恶劣天气下进行持续通信。

  根据诺斯罗普·格鲁曼公司的新闻稿,2008年,DARPA 与诺斯罗普·格鲁曼公司签订了光射频通信附件 (ORCA) 项目的合同,旨在提供“全天候、高连通性、抗干扰、高带宽的网络” 。

  由于光通信本身的局限性,许多关于自由空间光通信的研究将其与无线电通信相结合,以获得更大的弹性。  “尽管 FSOC 系统可能无法在云层或浓雾中运行,但在混合射频/光链路配置中使用它们可以产生一个可以在大多数天气条件下运行的系统,并在大多数条件下提供高带宽、安全、抗干扰的通信, ” 2011年一篇关于自由空间光网络的论文的作者争辩道,其中包括 DARPA 的成员。

  最近,DARPA 将研究重点放在了卫星之间空间的光通信上,它不受阻碍地球上光通信的大气障碍的影响。

  无线电信号通过已知频率发送,被理解和监控长达一个世纪。无线电传输的性质意味着可以在接收波之外观察到波,因为信号通过露天传播,有时会在地形和大气现象中折射或扩散。该特征对于远距离传输信息很有用,但对于保密该信息的用处不大。尤其是基于激光的光通信的前景是,它将所有传输的信息集中在一束窄光束中。

  “自由空间光通信几乎不可能被拦截或探测到,因为激光束通过一条非常狭窄的路径直接从一个平台传播到另一个平台,”QinetiQ在其网站上描述道。“拦截需要对手实际出现在光束的路径中——这是极难实现的。”

  如果拦截很困难,那么保持信号可能并不容易。虽然无人机的优势在于知道定向光束来自何处,并自动将其接收器定向到该点,但它可能容易受到激光眩目器的影响,激光眩目器旨在禁用飞行机器人上的传感器。

  该技术用于短程小型无人机的最大前景是,它将允许士兵在不被无线电频率探测到的情况下指挥侦察员。QinetiQ 的公告指出,该演示“包括自由空间光通信 (FSOC) 作为其任务通信系统中的双向链路”。

  QinetiQ 测试的系统中可能存在其他双向通信链路,用作故障保护或备份。设计为仅接收激光信号的无人机可能难以使用。包含激光信号和传统方法的无人机在出现故障的情况下将正常运行,同时具有额外实用性的潜力。

  目前,这项技术似乎专注于侦察无人机的指挥、控制和数据传输功能。如果应用于设计用于携带武器的无人机,挑战将变得更加复杂。但是,只要有一个侦察员,光通信的更快数据传输将使有用的视频快速到达,或者允许更高分辨率的相机,而无需担心带宽问题。至少,所有这些都承诺,即使面对无线电干扰器和反无人机技术,无人机也会很有用。

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