隨著無人機在民用與軍事領域的快速普及,空中安全監控成為各國亟需面對的新課題。從關鍵基礎設施的保護到大型活動的防護,如何及早偵測可疑無人機、建立防禦機制,已成為台灣安全策略的一環。以頻譜儀為核心,結合AI與可攜式技術,推動「用無人機偵測無人機」的新型應用,為無人機防禦系統開啟智慧化與機動化的新方向。
在無人機技術普及、用途多元化的今日,無人機不僅能用於拍攝、物流、農業與測繪,更可能被濫用於非法拍攝、走私乃至關鍵設施攻擊。如何有效偵測與防禦無人機入侵,已成為國家安全與公共安全的重要議題。對此,量測儀器廠商安立知(Anritsu)認為,以頻譜分析為核心的被動式偵測技術,正是構築防禦網的關鍵基礎。
安立知業務暨技術支援部副理程昭團指出,台灣的鐵路、電信、電力設施與科學園區等關鍵基礎設施,皆屬高風險區域,一旦發生無人機入侵,不僅可能造成資訊安全威脅,更可能影響公共安全與營運穩定。因此,建立完整的無人機偵測與防禦系統,已是刻不容緩的任務。
頻譜儀成為無人機偵測核心
不同於依靠回波來探測的雷達,基於頻譜分析的無人機偵測,是一種被動技術。透過頻譜分析儀(Spectrum Analyzer)對所在區域的無線電頻譜進行監控,就能鎖定各種異常的訊號,包含以無線技術控制的無人機。
程昭團解釋,無人機要飛行,除非是利用光纖進行訊號傳輸,不然就必須透過無線電與地面遙控器或導航系統通訊。頻譜儀可以在廣頻範圍內持續監控射頻(RF)訊號,當有異常波形或未知信號出現時,就能即時警示並進行識別分析。安立知長期在無線測試領域深耕,其多款頻譜分析平台已被全球各國政府與國防單位採用。
他透露,目前安立知已與台灣某大型電信業者合作,共同研究如何在全台電信基地台周邊布署無人機偵測系統。這類系統未必需要額外的發射器,只要能整合既有的網路基礎設施,就能利用頻譜偵測技術達成監控目的,降低建置成本。
結合AI打造智慧偵測
隨著AI與大數據分析的導入,頻譜儀的角色不再只是被動監控。程昭團指出,最新的發展方向是利用AI比對歷史頻譜資料,建立頻譜特徵庫,當出現異常射頻訊號時,系統可自動辨識、追蹤並分類。
AI能夠從無數訊號中辨認出不該出現的頻率或異常通訊模式,例如遙控頻段、Wi-Fi干擾或GNSS欺騙訊號。這種AI輔助分析能顯著提升偵測的即時性與準確率,也能自動過濾背景雜訊,降低誤報。但要使用AI技術的前提是必須先累積當地的頻譜特徵庫,因此要導入AI,需要一段前置作業時程。
安立知目前正與台灣研究單位合作,針對本地的射頻環境建立資料模型。由於台灣都市密度高、訊號複雜,AI模型必須經過在地化訓練,才能有效區分一般民用通訊與可疑的無人機控制信號。
固定式與可攜式的組合應用
不過,固定式偵測系統並非萬靈丹。程昭團指出,當監測場域範圍廣、地形起伏或建築密集時,固定式偵測系統容易出現盲點。因此,安立知建議以可攜式頻譜儀作為固定式系統的補充。這類裝置能快速部署於臨時活動區域,或隨人員移動至盲區進行掃描,達到更周全的覆蓋。
安立知的Spectrum Master MS2760A就是一款專為此類應用設計的高性能可攜式頻譜分析儀。該產品體積僅手掌大小,重量僅255公克,卻可提供從9kHz到170GHz的超寬頻譜分析能力。MS2760A的輕量化與高靈敏特性,讓它能被安裝在車輛、船艦,甚至無人機上,形成移動式偵測節點。
程昭團指出,在美國市場,已有客戶將MS2760A安裝於無人機上,用無人機偵測無人機。透過空中平台搭載頻譜儀,能從高空俯瞰大範圍的頻譜活動,即時鎖定可疑訊號來源。由於該裝置僅重255公克,任何酬載超過2公斤的商用無人機皆可搭載。這大幅拓展了應用場景,從臨時活動安檢、邊境巡邏到災害現場通訊監控,都能靈活部署。
程昭團透露,安立知目前正與中央大學合作,希望在台灣進行相關實驗與實地驗證,探討在台灣環境中以無人機搭載頻譜儀進行射頻偵察的可行性(圖1)。
圖1 安立知正計畫將民用無人機結合頻譜儀的應用案例引進台灣。圖為中央大學的探空無人機,機上綠白色盒子即為頻譜儀。
標準化與法規仍是推動關鍵
儘管政府已明確提出政策方向,要求關鍵基礎設施需具備無人機偵測與防禦能力,但實際執行仍面臨法規與標準的模糊地帶。
事實上,有許多任職於關鍵基礎設施維運單位的公務人員都指出,目前台灣政府雖已提出政策指引,但細節規範仍不明確,每個設施管理單位都得自行研究、採購與部署。即使布建完成,也缺乏統一的驗收與認證標準。上述問題導致他們很難推動落實。因此,要為關鍵基礎設施普遍添加無人機監控系統,中央政府必須提出更明確的規範與配套。
此外,無人機偵測牽涉通訊監控、隱私與資安等議題,也需要明確的法律依據。如何在安全與隱私之間取得平衡,是台灣未來在法規制定上必須面對的課題。
打造防禦生態的關鍵基礎
頻譜分析技術的發展,是驅動整個無人機偵測產業進步的關鍵。「有了精確的量測基礎,AI與軟體才能運作,系統整合商也才能建立更智慧化的防禦網。」程昭團強調,頻譜儀的角色就像醫生的聽診器。它不直接治療問題,但能讓人看見問題。
展望未來,他認為台灣在無人機偵防領域的發展潛力極高。我們有完整的電信網路、有強大的電子產業基礎,只要法規和標準明確,就能快速整合各方力量,形成自主的關鍵基礎設施防護網。
隨著無人機偵測技術從固定式走向可攜式、從人為監控邁向AI自動化,安立知正透過其頻譜儀技術協助台灣建立更智慧、更靈活的防護能力。從地面到空中、從測試實驗室到實際場域,用無人機偵測無人機的創新構想,正在逐步成為現實,也為台灣的資安與公共安全開啟新的防線思維。