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       核心內容提要



       2016年11月14～17日，在以色列特拉維夫舉辦的第四屆國際國土安全&網絡空間博覽會上，以色列激光探測系統公司（LDS）對外展出了一款名為“斯派克特羅”（Spectro）的小型無人機，頗為引人注目。據悉，“斯派克特羅”（Spectro）被稱為是世界上首款能夠在空中從數米外的安全距離探測地面爆炸物的無人機系統——


       Part.1  排爆先鋒


       以色列激光探測系統公司的技術人員表示，“斯派克特羅”無人機系統類似于飛行的機器人，尤其對簡易爆炸裝置（IED）和其他爆炸物、毒品以及化學合成物具有非常敏銳的“嗅覺”。該無人機執行任務時的行動半徑為3km，也就是說，以無人機為圓心、半徑3km圓的范圍內只要存在可疑爆炸物，它都可以探測到。與此同時，除可執行探知是否存在危險品的任務外，其還能對不同的爆炸物材料進行遠程實時分析，以便為下一步清除行動提供重要依據。

       直至目前，爆炸物探測技術都需要派人將傳感器帶至要探查材料所在位置處，這樣由人攜帶裝備從事探測作業的方法具有較高的風險，而且效率低。“斯派克特羅”無人機恰巧能解決這個難題。激光探測系統公司利用距離選通激光光譜技術研發了專利探測器，探測器使用激光波束對可疑爆炸物存放地點實施照射，所用波束主要是紫外線激光。在其他探測方式都不能奏效的情況下，這種激光照射探測方法可以及時而有效地定位和排除爆炸物。此外，激光探測系統公司新近研究表明，隨著技術水平的延伸，“斯派克特羅”還可在數米外的距離探測種類更多的爆炸物材料。不久的將來，“斯派克特羅”將成為名副其實的空中“反恐精英”。


“斯派克特羅”無人機外貌



       Part.2  無人機+探測器的配搭方案


       “斯派克特羅”無人機系統的設計方案是在以色列Airobotics工業公司“擎天柱”多用途無人機基礎上加裝激光探測系統公司研制的專利激光探測器，一言以蔽之，即采用“無人機+探測器”的配搭方案。整套“擎天柱”無人機系統由無人機和地面基站組成。官方數據顯示，“擎天柱”四旋翼無人機能夠攜帶1kg重的載荷飛行約30分鐘，載荷類型也比較豐富。四旋翼是時下流行的無人機樣式，具有機身結構簡單、易于機動和維護、造價和使用成本低等優點，缺點是電力供應有限，空中穩定性不佳，惡劣氣象條件下無法使用。

       激光探測器由激光照射器、激光測距儀和高分辨率攝像頭3種電子/光學部件組成，這些部件均集成在一部裝有相應軟件的儀器上。這種先進的運算程序軟件能夠保證無人機攜帶的傳感器在被遠程遙控時有充足的敏感度，其探測精度高，極大降低了“誤報”和“漏報”的幾率。

       “斯派克特羅”的工作流程如下：在飛抵需要掃描區域的上空后，無人機的傳感器載荷便進入自動運轉狀態，然后通過地面遠程遙控系統將激光探測器對準目標。當傳感器發射的激光束照射到目標上發現有威脅存在時，無人機便會向地面控制終端發出警報，同時將危險區域的圖像信息傳回。傳感器偵測到的圖像信息會在幾秒鐘之內傳回至地面控制單元或控制中心，進而由地面人員分析是否需要采取措施。

       “斯派克特羅”無人機的試飛過程表明，利用這種自動化系統來遙控探測爆炸物，能夠增強前方人員的安全系數，提升在大范圍內搜索爆炸物和危險品的效率。


“斯派克特羅”加裝的激光探測器（上方為攝像頭，下方為激光照射器，左側為激光測距儀）


       激光探測系統公司的激光探測器除安裝在“斯派克特羅”無人機上外，也可以安裝到其他地面無人設備上，如地面機器人平臺。



       Part.3  前景廣闊


       恐怖主義泛濫的當今，恐怖分子隨時都能夠將小型爆炸物或隱蔽性強的危險品帶入密集人群中，一旦觸發，后果將不堪設想。此外，在諸如伊拉克和阿富汗戰場，極端勢力埋伏下的各種型號簡易爆炸裝置也讓聯軍苦不堪言。

       有了“斯派克特羅”之類的出色產品，可以無需人員上場，用無人機和機器人就可以完成探測和排除。比如，2016年8月，一個荷蘭的研究小組表示他們正在開發一款新式的無人機掃雷系統，它比現有掃雷方法的效能高出20倍，而成本花費卻是現有的1/200。這款綽號為“卡方”（Kafon）的掃雷無人機的工作方式為探測和排除，全程都不需要人工干預，在排雷時，無人機使用機器抓手將一個小型排爆器放置在地雷上以排除地雷。無論“卡方”還是“斯派克特羅”，它們都是降低戰場人員傷亡的絕佳選擇。

       可以說，“斯派克特羅”無人機的應用不僅僅是排爆手段的進步，也代表著一種行業趨勢——業界正在探索用智能化無人操控平臺來取代傳統的人力。“斯派克特羅”爆炸物探測無人機的面世也代表著無人排爆領域的發展前景會十分廣闊。


以色列Airobotics工業公司“擎天柱”多用途無人機


Airobotics工業公司的“擎天柱”多用途無人機的地面基站


地面控制終端正在獲取和處理圖像





病毒肆虐，請大家減少外出，出門一定記得戴口罩！！！



（本文發表于《輕兵器》2017年第2期（下），公眾號文章有刪改）



編輯：劉玉珍 李昊 尚依然

校對：魏開功  劉玉珍

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插上翅膀的排爆先鋒：以色列“斯派克特羅”爆炸物探測無人機

圖文簡介

“斯派克特羅”（Spectro）被稱為是世界上首款能夠在空中從數米外的安全距離探測地面爆炸物的無人機系統。