一直以來，都是通過無線電波來遠程控制無人機。但今年夏天，英國國防公司 QinetiQ 宣布通過激光成功控制無人機。飛行機器和人類操作員之間的通信和控制方法為在傳統(tǒng)無線電控制易受干擾或攔截的情況下指揮無人機提供了一種新方法。這是一項很有前途的技術，它可以將現(xiàn)有已知的無線電控制限制換取一系列全新的以激光為重點的挑戰(zhàn)。

  活動于今年早些時候在英格蘭南部巨石陣附近的索爾茲伯里平原訓練場舉行。這架無人機由一個名為“自由空間光通信 (FSOC)”的系統(tǒng)控制，在該系統(tǒng)中，信息轉化為光，通過開闊的天空傳輸，并由專用接收器接收。

  “FSOC 提供非常高的帶寬、非常低的檢測通信概率、低后勤足跡以及抵消對手在拒絕射頻頻譜方面可能進行的大量投資的潛力，” QinetiQ 7月份的公告中寫道。

  該演示于2022年3月進行 ，這是英國國防科學與技術實驗室更廣泛地推動無人機通信更具彈性的努力的一部分。依賴于發(fā)送和接收激光信號的通信在低能見度的天氣中可能會遇到困難，例如霧或塵埃，這會遮蔽天空。不過，這種方法的前景是可以通過光快速清晰、高帶寬地傳輸大量數(shù)據，并且無論發(fā)送者和接收者在哪里都可以公開進行。這已經在封閉空間光通信的光纖電纜 網絡中實現(xiàn)，并且需要基礎設施投資來建立和連接。

  幾十年來，使這種通信工作一直是軍事研究的主題。2004年，空軍研究實驗室和DARPA合作開展了光射頻聯(lián)合鏈路實驗(ORCLE)。該計劃旨在將光通信的高數(shù)據容量與無線電的信號保真度相結合。ORCLE 著手將這兩種方法集成到通信節(jié)點網絡中，并理解無線電將允許在惡劣天氣下進行持續(xù)通信。

  根據諾斯羅普·格魯曼公司的新聞稿，2008年，DARPA 與諾斯羅普·格魯曼公司簽訂了光射頻通信附件 (ORCA) 項目的合同，旨在提供“全天候、高連通性、抗干擾、高帶寬的網絡” 。

  由于光通信本身的局限性，許多關于自由空間光通信的研究將其與無線電通信相結合，以獲得更大的彈性。  “盡管 FSOC 系統(tǒng)可能無法在云層或濃霧中運行，但在混合射頻/光鏈路配置中使用它們可以產生一個可以在大多數(shù)天氣條件下運行的系統(tǒng)，并在大多數(shù)條件下提供高帶寬、安全、抗干擾的通信， ” 2011年一篇關于自由空間光網絡的論文的作者爭辯道，其中包括 DARPA 的成員。

  最近，DARPA 將研究重點放在了衛(wèi)星之間空間的光通信上，它不受阻礙地球上光通信的大氣障礙的影響。

  無線電信號通過已知頻率發(fā)送，被理解和監(jiān)控長達一個世紀。無線電傳輸?shù)男再|意味著可以在接收波之外觀察到波，因為信號通過露天傳播，有時會在地形和大氣現(xiàn)象中折射或擴散。該特征對于遠距離傳輸信息很有用，但對于保密該信息的用處不大。尤其是基于激光的光通信的前景是，它將所有傳輸?shù)男畔⒓性谝皇馐小?/span>

  “自由空間光通信幾乎不可能被攔截或探測到，因為激光束通過一條非常狹窄的路徑直接從一個平臺傳播到另一個平臺，”QinetiQ在其網站上描述道?！皵r截需要對手實際出現(xiàn)在光束的路徑中——這是極難實現(xiàn)的?！?/span>

  如果攔截很困難，那么保持信號可能并不容易。雖然無人機的優(yōu)勢在于知道定向光束來自何處，并自動將其接收器定向到該點，但它可能容易受到激光眩目器的影響，激光眩目器旨在禁用飛行機器人上的傳感器。

  該技術用于短程小型無人機的最大前景是，它將允許士兵在不被無線電頻率探測到的情況下指揮偵察員。QinetiQ 的公告指出，該演示“包括自由空間光通信 (FSOC) 作為其任務通信系統(tǒng)中的雙向鏈路”。

  QinetiQ 測試的系統(tǒng)中可能存在其他雙向通信鏈路，用作故障保護或備份。設計為僅接收激光信號的無人機可能難以使用。包含激光信號和傳統(tǒng)方法的無人機在出現(xiàn)故障的情況下將正常運行，同時具有額外實用性的潛力。

  目前，這項技術似乎專注于偵察無人機的指揮、控制和數(shù)據傳輸功能。如果應用于設計用于攜帶武器的無人機，挑戰(zhàn)將變得更加復雜。但是，只要有一個偵察員，光通信的更快數(shù)據傳輸將使有用的視頻快速到達，或者允許更高分辨率的相機，而無需擔心帶寬問題。至少，所有這些都承諾，即使面對無線電干擾器和反無人機技術，無人機也會很有用。