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无人驾驶飞机系统（UAS），也称为“无人机”，用于拍照、输送包裹、监控农业作物等。然而，无人机可能会带来重大的安全风险——例如，如果它们进入机场附近的空域，或者如果它们被用于毒品走私等非法活动。为了降低这些风险，反无人机技术可以检测未经授权或不安全的无人机，并在需要时干扰、捕获或禁用它们。

报告研究了反无人机系统（C-UAS）如何工作，这些技术的成熟度，以及使用这些系统带来的一些机遇、挑战和政策问题。

1. 反无人机系统为什么很重要？ 

无人机可能会对美国的关键场所造成安全风险，并可能被用于走私或其他犯罪活动。到2024年，美国预计将有超过200万架无人机，这些风险可能会增加。检测和缓解技术可以应对这些风险，但可能面临有效性和意外影响方面的挑战。

据报道，美国发生了几起UAS事件。例如，2019年1月，纽瓦克自由国际机场在附近发现潜在的UAS后，停止了所有降落，并让飞机改道一个多小时。此外，走私者利用UAS向境内外运送非法药物（见图1）。

图1. 无人驾驶飞机系统带来的一些风险

随着UAS使用量的增加，此类事件的报道可能会增加。美国联邦航空管理局（FAA）预测，到2024年，UAS的商业数量将达到82.8万架左右，娱乐UAS将达到148万辆左右。

在美国国内，反UAS活动可能会受到现有联邦法律的限制或禁止，如《飞机破坏法》或《计算机欺诈和滥用法》。然而，有四个联邦机构——国防部、能源部、司法部和国土安全部——已被授权在特定情况下部署反UAS技术，如保护敏感的政府设施，包括国内军事基地和监狱，或在体育锦标赛期间提供安全保障。

2. 反无人机系统是如何工作的？   

反UAS技术通常分为两类：探测和缓解。探测技术包括跟踪热信号的红外设备，扫描控制信号的射频系统，以及识别UAS产生的独特声音的声学方法。根据巴德学院2019年的报告，射频和雷达系统是最常见的探测技术(见图2)。

图2. 在示意图中，一个关键站点检测到附近有未经授权的UAS。一个干扰信号干扰了UAS和它的操作者之间的连接，从而改变了UAS的路线。

缓解技术可以击退或拦截未经授权的UAS。例如，干扰信号可能会干扰或中断UAS与其运营商之间的通信连接，这可能会触发UAS着陆或返回其运营商。根据巴德学院的报告，干扰是最常见的缓解技术。其他缓解技术可以使用净力或动力（如激光或射弹）来禁用或摧毁UAS。然而，动力学方法可能会有问题，因为下落或爆炸的UAS可能会造成意想不到的损害。

3. 反无人机系统有多成熟？   

虽然美国防部至少从2014年开始在国外使用反UAS技术，但国内的使用一直有限。在过去的4年里，授权机构已经在国内部署了一些反UAS技术。然而，这些技术中的一些在探测和跟踪小型UAS（重量小于55磅）方面能力有限。此外，很少有人能成功干扰或使UAS瘫痪，许多能干扰或瘫痪的只能在大约1000英尺或更低的高度才有效。

为了应对UAS风险，美国联邦航空局（已被授权进行有限的测试活动）和授权机构正在继续测试、评估和开发综合反UAS平台。这些平台的功能旨在应对特定的风险环境。例如，一个强大的远程信号干扰机可能会有效地缓解农村地区的UAS，如国内一些军事基地附近，但如果在城市或机场附近使用，这种技术也可能会中断合法和重要的通信。

UAS技术不断进步，越来越接近公众。例如，UAS变得越来越小，机动性越来越强，使得探测和缓解变得更具挑战性。为了保持有效性，反UAS技术将需要适应这些变化。

4. 反无人机系统的机会 

增强的安全性。UAS干扰军用和商用飞机的运行，进入大型体育赛事上空，非法接入无线网络，并在敏感的国家安全设施上空被监视。反UAS技术可以解决对关键地点和资产的这种威胁。

更好的态势感知。反UAS平台可以跟踪关键地点附近的UAS活动，并允许随着时间或位置进行数据分析，以更好地了解威胁。

5. 反无人机系统面临的挑战

有效性。电磁干扰（如高压电线和LED）和小型空中飞禽（如鸟类）会降低探测能力或产生错误探测。缓解系统可能有效范围有限，或者难以对付快速或以不可预测的模式移动的UAS。

意想不到的影响。反UAS平台可能会干扰附近的通信，如使用导航系统的设备，从而造成安全隐患。对于动能减缓，失控的射弹或坠落的UAS可能会损坏财产或伤害地面人员。

授权机构数量有限。截至2022年3月，只有四个联邦机构被授权在特定情况下开展反UAS行动，没有任何州或地方机构(或个人)拥有这种具体的联邦授权。根据巴德学院的报告，当地机构通常依靠少量联邦反UAS部队来应对和保护他们所在地区的UAS威胁。

隐私问题。反UAS检测方法可以收集个人身份信息，如操作员信息或旁观者的相机图像。

6. 反无人机系统政策背景和存在的问题 

随着UAS的使用增加，以及对反UAS技术的需求增加，决策者面临的主要问题包括：

（1）什么样的研究和开发可能会导致创新的反UAS解决方案，可以更有效地解决UAS的安全和安保风险，同时最大限度地减少对领空或公众的意外影响？

（2）如果决策者考虑授权其他人（包括州和地方执法机构）使用反UAS，并扩大这些技术的使用，潜在的权衡是什么？

（3）如果政策制定者考虑扩大授权，在联邦机构和其他机构之间使用这些技术的适当司法协调和监管水平是什么？