基于人工智能的模块化无人机核心组件供应链自力更生与可靠性提升战略

admin 2025-12-22 04:33:30 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 文章讨论了基于人工智能的模块化无人机在现代战争中的重要性,分析了国际市场趋势和技术发展方向,提出了韩国无人机产业的核心部件国产化战略。文章强调了对国外零部件依赖带来的安全风险,提出了通过军民融合、标准化、安全协议标准化等措施提升国内无人机产业的竞争力和安全性。建议政府提供政策支持,建立快速认证体系,加强产业界、学术界和研究机构之间的合作,以实现无人机核心部件的自主可控。 综合评分: 86 文章分类: 供应链安全,AI安全,安全建设,政策法规,IoT安全


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基于人工智能的模块化无人机核心组件供应链自力更生与可靠性提升战略

原创

所长007

蓝军开源情报

2025年12月15日 05:01 湖南

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【导读】

2025年11月21日,朝鲜日报发布报告《基于人工智能的模块化无人机核心组件供应链自力更生与可靠性提升战略》,报告指出,现代战争正迅速向高度互联的智能监视、侦察和攻击系统转型。尤其值得一提的是,基于人工智能的模块化小型无人机正在成为战场上的“颠覆者”,取代现有的核心作战能力。然而,由于国内小型无人机产业对关键零部件的高度依赖,其在军事行动中面临着信息泄露、黑客攻击和恐怖主义等严峻的安全威胁。在此背景下,确保国内制造和供应链的稳定可靠,以及关键零部件的国产化,显得尤为重要。

在与中国展开技术和军事霸权竞争的背景下,美国正积极推进“复制者计划”(Replicator Initiative),以实施“全域消耗型自主作战”(ADA2)——一种基于人工智能的战场优势概念。该战略结合了帕兰提尔科技公司(Palantir Technologies Inc.)等企业的尖端人工智能和软件技术,旨在部署大规模自主无人机群,从而在监视、侦察和攻击等所有领域获得强大的战术优势。

本研究分析了国际趋势和威胁环境,并针对韩国军队的作战环境,提出了一套基于人工智能的模块化小型无人机核心部件的国产化生产战略,该无人机用于侦察、监视和攻击。为实现这一目标,本研究提出了以供应链多元化、人工智能自主飞行和集群控制算法的进步、通信和安全技术的自主化以及标准化模块化平台的开发为核心的技术发展方向和政策支持措施。该战略不仅限于保障武器系统安全,更旨在从国家战略产业层面加强核心部件和系统供应链的稳定性,从而为韩国军队在未来战争中确保信息优势和作战可持续性奠定基础。

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这是蓝军开源情报的第 475期分享

编译 l 所长007

来源 l 蓝军开源情报(ID:Lanjunqingbao) 转载请联系授权(微信号:Lanjunqingbao2081)

一、人工智能防御模块化无人机概述

在多域作战(MDO)和超大规模战争概念的推动下,现代战场正转变为高度互联和智能化的战场环境。特别是,基于人工智能的自主无人机正在颠覆传统的战争模式。小型模块化无人机正以低成本、高效率的姿态崛起,能够执行复杂的监视、侦察和攻击任务,成为战场上的颠覆性力量。事实上,近期发生的冲突,例如俄乌战争、中东战争(以色列-哈马斯)和亚美尼亚-阿塞拜疆战争,都展现了集群无人机和自主无人机的大规模部署,并证明了它们的战术效能。为了应对与中国的技术和军事霸权竞争,美国正通过ADA2概念和复制者计划加速部署基于人工智能和软件的大规模自主集群系统。

然而,国内小型无人机产业严重依赖中国零部件,无论在战时还是和平时期,都面临着供应链风险和安全漏洞。包括电调(ESC)、飞控(FC)、惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)、光电/红外云台和通信模块在内的大量关键零部件均采购自海外,尤其是中国。这引发了人们对信息泄露、黑客攻击、远程控制以及通过无人机及其零部件进行干扰的担忧,并对国家安全构成威胁。美国和欧洲已经加强了安全监管,禁止在军用无人机采购中使用中国零部件(《国防授权法案》第八百四十八条)。美国国防部正通过其“蓝色无人机系统”(Blue UAS)认证体系采取措施,消除构成安全威胁的中国零部件。该认证符合美国《国防授权法案》(NDAA)的规定,并授予可互操作的无人机及其零部件(软件和硬件)。这项认证由美国国防创新部门 (DIU) 牵头,于 2020 年启动,旨在支持安全可靠的无人机的采购和开发,并培育一个替代中国无人机的生态系统。

在探讨军队中基于人工智能的模块化无人机在国内研发的必要性时,可以考虑以下三个方面。

首先,从国防安全角度来看,战时海外供应链中断可能造成权力真空。此外,进口零部件的固件和通信模块本身就存在安全漏洞。随着自主作战和集群作战能力的日益复杂,数据保护、加密和抗干扰变得至关重要。如果没有国产核心部件,例如电子控制系统(ECS)、飞行控制器(FC)、战术级惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统/实时定位系统(GNSS/RTK)、移动自组网(MANET)以及光电/红外云台,可持续作战将无法实现。

从产业和经济角度来看,必须通过研发国防和民用技术来增强国内无人机产业生态系统的竞争力。通过生产符合国际标准(北约STANAG、MIL-STD)的产品,可以开拓出口市场。我们将基于供应链独立性,促进相关零部件(电池、传感器、通信设备等)的发展。

在国际合作和战略环境应对方面,必须通过与美国和北约等盟友的联合研发和示范来确保技术的可靠性和兼容性。在当前地缘政治紧张局势下,必须通过确保采购和作战能力的自给自足来保障战略自主性。

总之,提升国内小型无人机零部件供应链的自主性并非简单的技术发展,而是同时实现国家战略安全、产业竞争力和国际战略自主性的关键所在。因此,本研究分析了全球技术发展趋势和威胁形势,并提出了一项在国内自主生产用于监视、侦察和攻击的基于人工智能的模块化小型无人机核心零部件和系统的战略。此举旨在为韩国军方和国内产业积极应对未来战场环境奠定基础。

【图1】陆军“虎”式有人/无人联合作战系统概念图

*资料来源:陆军“虎”有人-无人作战系统可行性研究(截至2024年陆军作战试验),《军事世界》,黄宝相旭,2024年12月。

二、国内外市场趋势及促销政策

2.1海外无人机市场趋势及各国政策

尽管各方预测不尽相同,但全球无人机市场预计到2024年将保持两位数增长。Grand View Research预测,该市场规模将从2024年的730亿美元增长到2030年的16360亿美元(2025年至2030年的复合年增长率为14.3%)。其他研究机构(Market.us,预测2024年至2034年市场规模为364亿美元,复合年增长率为10.1%)也预测该市场将持续高速增长。

需求结构和供应链特征的关键变化包括:受乌克兰作战经验和国家安全政策转变的推动,军事和安全用途的需求迅速增长。此外,低空无人机交通管理(U-space)系统、5G技术和定位精度的提升,正在构建一个支持商业应用(物流、巡检和灾害响应)拓展的框架。乌克兰对中国零部件和成品的依赖程度很高,而中国加强对无人机及其零部件(如热成像、通信和全球导航卫星系统等军民两用设备)的出口管制,加剧了全球价格和交货周期的波动。这导致替代采购、本地化和合规成本增加。乌克兰每月向战场供应数十万架无人机,其零部件由约500家小型企业和志愿者使用3D打印机制造。为了刺激无人机供应,乌克兰政府修改了相关法律,包括免除无人机零部件的增值税,缩短认证期限(从 3-5 年缩短至 2-3 个月),以及取消武器制造商的利润上限。

【图2】美国“复制器计划”项目的关键概念

美国正大力推进“复制者计划”,将其作为一项关键政策举措。换言之,美国计划在18至24个月内部署数千套多域、低成本、可消耗且自主(ADA2)的无人情报系统(复制者1型)。目标日期为2025年8月,国防创新部门(DIU)正牵头推进这项工作,重点在于加速软件开发、加强协作并提升自主性。

在初步能力发布之后,“复制者2”正在加强其软件集成,包括互操作性和反无人机能力。美国旨在通过大规模生产、分散化和降低维护成本来突破中国的反介入/区域拒止(A2/AD)环境,并将自主性、网络化和软件视为“关键核心要素”。

欧盟正致力于低空空域服务的商业化,并通过在2023年实施“U-space & 无人机战略2.0”法规来加强产业能力,并计划在2024年进行后续更新和状态评估。与此同时,欧盟也在推进网络安全、物理安全以及军民融合技术的发展,旨在加强物流基础设施的监管并建立城市服务体系。U-space是欧盟为支持无人机安全高效飞行而开发的新型空中交通管理系统,它提供基于人工智能的数字化自动化服务,旨在促进无人机作业,尤其是在低空和城市地区的作业。

此外,欧盟正通过规范空域和认证操作规则,为拓展商业生态系统奠定基础,并在制度上构建与国防的协同效应。中国在商用无人机生产和零部件领域保持着主导地位,并通过加强对两用零部件的出口管制,直接影响着全球供应链。这导致价格、交付和合规风险转嫁给海外军需品。中国的监管变革正在刺激替代性全球供应链的建立,加速国内生产,并加强美国和欧盟的安全和自主能力框架。

以色列航空工业公司(IAI)和埃尔比特系统公司(ELbit)为首的以色列国防工业正经历着由战时需求和出口驱动的销售额激增。这促使以色列加强了包括反无人机拦截和防空网络在内的综合解决方案,并扩大了政府主导的示范项目,包括无人机拦截测试。这种良性循环——即通过实战经验改进产品和系统,然后再出口——十分稳健。以色列正将传感器、指挥控制系统和拦截器等集成系统作为提升其工业竞争力的关键驱动力。

俄罗斯的显著特点是大规模部署自杀式无人机(例如“柳叶刀”)、侦察无人机(例如“奥兰”)以及一次性低成本FPV(第一视场)无人机,力求在成本效益和损耗方面达到最佳平衡。因此,无人机在乌克兰战场上造成了相当一部分伤亡,导致电子战、欺骗和反无人机攻击日益频繁。此外,低成本、大批量、一次性使用的无人机型号和电子战能力的重要性日益凸显,国产化部件和电子战/指挥控制一体化正成为关键优先事项。

【图 3】 无人机-机器人连接的城市多式联运配送系统的概念图。

*资料来源:无人机-机器人联动城市多式联运配送系统商业概念,Woohangcheong,2024。

2.2国内无人机市场趋势

受小型无人机使用量增加和通用空中交通(K-UAM)推广等新需求的推动,国内无人机市场持续增长。无人机在民用领域的应用日益广泛,包括农药喷洒、建筑施工、测绘、基础设施巡检、防灾减灾、虫害控制以及户外娱乐等。国家无人机交通管理系统(K-Drone System)正在进行验证,其在岛屿、山区和城市地区的多式联运配送系统以及设施监控等应用场景中,正积极在公共和私人领域进行测试。随着通用空中交通(UAM)筹备工作的不断深入,无人机和通用空中交通(U-space/UTM)的相关法规和基础设施也在同步发展。

然而,确保稳定的供应链和核心技术仍然是关键挑战。政府正致力于通过放松管制、支持研发以及建立示范基础设施来构建生态系统,以振兴无人机产业。政府各部门(科学技术信息通信部和国土交通部)正在提出并实施相关政策,以降低行业准入门槛,包括简化小型无人机飞行许可、飞行培训和认证体系。此外,政府正通过建立以城市空中交通示范基地为中心的基础设施,促进技术交流,从而推动公私合作。

2.3国防无人机需求及民用技术在军事领域的应用推广战略

国防需求也推动了无人机作战测试的积极开展。韩国国防部牵头,韩国军方正在研发一种利用人工智能技术的有人-无人联合作战系统。韩国各军种也在各自研发基于人工智能的有人-无人联合作战系统。

【图 4】各军种 MUM-T 作战系统部署情况

具体而言,陆军于2018年成立了无人机机器人作战部队,并已开始在现有部队(从军到排)中应用无人机和机器人。陆军还在进行作战试验,力争到2040年将所有部队过渡到“陆军虎式”作战系统,该系统将引入大量具备各种功能的无人机和机器人。此外,为应对2022年朝鲜无人机渗透事件,陆军成立了“无人机作战司令部”,以应对朝鲜无人机威胁,并正在部署各种无人机。

【图5】朝鲜无人机渗透案例

陆军的“虎”式作战系统正通过民用技术军事化,快速部署中小型战术无人机。师级以下的无人机大多可从商业渠道获得,同时,搭载人工智能自主飞行、编队飞行等新技术的无人机也正被积极引进,以推动科技型军队的发展。然而,国防部《国防采办计划法》规定,通过推进人工智能MUM-T复合作战系统实现产业振兴,主要体现在武器系统本身。因此,与北约等领先国家相比,武器系统的整体作战能力仍有待提高。

为增强韩国MUM-T及其他复杂作战系统的国际竞争力,必须建立并完善自主性概念,并构建自主性、互操作性和数据标准化平台。军用MUM-T系统需要有人系统和无人系统的集成,这就需要确定以下关键子组件(材料、部件和设备)。

  • 高性能通信模块:需要基于 5G 的高速、低延迟通信模块,用于有人平台和无人系统之间的实时数据传输。

  • 自动驾驶和人工智能模块:无人系统自主运行需要基于人工智能的自动驾驶模块。

  • 传感器和数据处理设备:需要高分辨率传感器用于环境感知和态势评估,以及用于处理这些数据的数据处理设备。

  • 高可靠性电子元件:高耐用性的电子元件对于系统的稳定运行至关重要。

为了将私营部门开发的先进技术应用于国防工业中小型装备的研发,应考虑以下策略。

  • MUM-T 的技术标准化和模块化:重点应放在激活技术开发竞争与合作、减少开发时间和成本以及通过应用 K-MOSA(韩国模块化开放系统方法)等开放标准来降低维护成本。

  • 加强产业界、学术界和研究机构之间的合作:应促进私营企业、学术界和研究机构之间的合作,以促进技术转让、联合开发和参与标准论坛。

  • 政府支持和政策制定:应通过政府层面的政策制定和支持,鼓励将私营技术应用于国防工业。此外,应扩大基于MOSA的项目,并通过国防技术振兴院(国防部)和韩国产业技术规划与评估院(产业通商资源部)之间的合作,放宽相关法规。

三、国外技术发展趋势及方向

3.1各国无人机技术发展政策

受国内外近期战争经验的影响,基于人工智能的MUM-T联合作战系统的发展和工业振兴正在迅速成为全球性问题。

各国技术发展趋势的关键领域可归纳为以下六大类。

人工智能自主与集群作战:协同自主和异构合作是美国和北约的核心议程,而软件、数据和指挥控制的集成是实现这一目标的关键要素。美国政府问责局(GAO)、《美国陆军军事期刊》和其他机构都强调了标准化集群定义和需求以及改进采购系统的必要性。“复制器”(Replicator)项目正是在ADA2概念框架下,将这一概念推进到部署阶段。

通信与网络(5G/U-space/MANET):3GPP Release-17 扩展了无人机运行所需的通信基础设施,包括无人机系统支持、GNSS 增强和精确定位,以及改进的 NR。与 U-space 结合使用时,可实现低空交通管理和扩展的基于移动网络的超视距 (BVLOS) 通信能力。与 MANET6 的混合配置在战场上非常有效。

电子战/全球导航卫星系统韧性(EW/GNSS Resilience):乌克兰战争凸显了在干扰和欺骗环境下维持导航和链路畅通的重要性。多频段全球导航卫星系统、抗干扰天线、替代导航(视觉/地形/惯性融合)以及链路韧性(移动自组网/调频)成为关键技术。

  • 反无人机(C-UAV)拦截系统:传感器融合(雷达+EO/IR)、无线电监视、定向干扰、拦截无人机/拦截器的集成正在进行,以色列正在通过实弹射击和战斗型拦截测试来提高该系统的成熟度。

  • 有效载荷小型化和模块化:EO/IR、目标指示/距离测量和 SAR/LiDAR 正在变得更小、能效更低,而插件模块的标准化有利于维护和出口衍生产品。

供应链和安全内部化:签名启动、加密通信和远程更新(OTA)安全性正日益成为必要要求。中国加强出口管制正在促进零部件替代和国内生产,各国都在加大力度实现零部件和材料层面的自给自足。

3.2国内无人机技术发展趋势

目前,国内无人机零部件的研发和生产能力有限,尚无企业从事或准备进行大规模生产。虽然各种基于人工智能的算法正在研究中,但尚无研究成果达到实际应用阶段。国防发展局(ADD)主要致力于为国防研发“S系列”无人机,其中“S-9”无人机正被开发为一种能够利用人工智能控制多架无人机的“集群无人机”。

无人机核心技术,包括飞行控制、传感器、通信、电池、机身结构设计、导航和图像处理等,至关重要,目前正在努力实现关键部件的国产化。在韩国,知识产权申请主要由个人发明人而非公司提交。韩国国内申请人数超过外国申请人数,这表明韩国市场规模小于其他国家,阻碍了外国公司进入市场。政府遴选材料、部件和设备领域的领先企业,并支持其技术研发和商业化。目前,韩国正致力于将国防领域所需的无人机技术应用于民用领域,并利用私营企业的技术来增强国防领域的技术竞争力。

需要将国防技术衍生到民用领域的领域,通常是那些军事技术比民用技术更先进的领域。这些领域大致可以分为三类。首先是自主飞行和集群算法。诸如集群飞行、避障和战术任务规划等军事技术可以应用于民用物流无人机、救灾无人机和农业无人机。例如,集群编队飞行技术可以应用于物流配送优化以及野火和洪水灾害响应项目。其次是安全和加密通信技术。军用传输链路抗干扰通信技术在民用领域也日益重要,因为它在需要更高安全性的领域(例如智慧城市控制、机场无人机运行和紧急医疗物资配送)中变得越来越重要。此外,高性能传感器和更大有效载荷预计将在民用工业检测、灾害救援和精准农业领域利用诸如光电/红外、激光测距仪、合成孔径雷达和激光雷达等军用传感器技术。

民用技术向军用衍生技术的例子包括商用电池技术。私营电池公司(例如LG、三星)的高能量密度、高安全性电池技术可应用于国防用途的长航时无人机。此外,LTE和5G等商用通信基础设施技术可与战术链路结合使用,用于超视距(BVLOS)作战和集群网络扩展。再者,可以利用民用无人机公司的低成本、大规模生产能力,将其应用于军用无人机,从而保障可消耗无人机的供应。这种民用和军用之间的技术合作有望通过双向技术流动促进军民两用生态系统的发展,弥合技术差距,并增强产业竞争力。为实现这一目标,政府需要在以下领域提供政策支持:扩大军民合作研发项目,建立快速验证、采购和商业化体系,以及通过国际认证提升出口竞争力。

国内技术发展趋势的关键领域可归纳为六大类:

  • UTM/航空管理/空域集成:需要对 K-UTM 和现场操作程序进行标准化,并将监视、分离和识别等互操作性相关事项与城市基础设施和载人飞机进行集成。

  • 5G 专用网络/MANET 混合链路:必须通过为机场/工业园区/智慧城市和战术/工业 MANET 中的设施建立冗余的 5G 网络,来确保能够承受 BVLOS 集群和灾害环境的链路质量。

  • 自主/集群操作软件:以软件为中心的进步(与防御/灾难验证相关)对于任务规划、碰撞避免、协作自主和多系统管理至关重要。

  • 导航韧性:需要各种导航响应系统,包括 GNSS 干扰和欺骗响应(多频段/抗干扰天线)以及惯性/视觉/地图融合导航。

  • 有效载荷 SWaP-C/模块化:需要对有效载荷(如 EO/IR/LiDAR用于侦察、设施检查和搜救)进行轻量化、低功耗和模块化规格的标准化,以及将数据管道与智慧城市服务进行标准连接。

  • 商业化、认证和安全:需要快速通道类型的认证(运行/飞机/数据安全),以实现验证、采购和运行,以及签名启动、加密通信和OTA安全内部化。

3.3国内无人机定位技术发展促进战略

鉴于对中国的高度依赖以及安全方面的担忧,以产业通商资源部为首的政府各部门正在重新审视国产无人机的研发以及核心零部件生态系统的构建。2025年5月14日,由韩国高等科学技术研究院(KIAST)和韩国产业技术评价研究院(KEIT)联合主办的“无人机产业联盟”正式成立,会议探讨了核心技术自主化、国际合作、商业化进程、相关基础设施建设以及监管完善等议题。此外,韩国航空航天工业公司(KAIA)于2025年6月17日启动了“K-Drone机身供应链计划”,旨在增强无人机产业的自主性和竞争力。该计划的核心内容包括:▲通过无人机机身和核心零部件的国产化,提升国内无人机产业供应链的稳定性;▲通过融合人工智能等新技术,推进无人机技术的发展;▲确保在全球市场中的国际竞争力。

可用于国产小型无人机相关子部件开发的技术包括FCC和软件、驱动单元(电机、电调等)以及任务/通信设备,这些设备高度依赖公共技术。因此,必须加强关键部件的国产化能力。

  • 国内组装和制造的小型无人机和无人驾驶车辆的大部分零部件和材料,如电机、螺旋桨、飞行控制器(FC)、机身、吊臂和传动装置,都依赖于从中国进口。

人们担忧无人机零部件供应链的不稳定性以及对海外服务的依赖可能带来国家安全威胁。韩国曾多次遭遇供应链危机,包括2019年的日中贸易争端和2021年的中国尿素危机。

政府需要为初期研发成本和工艺改进提供支持,以建立国产生产体系,包括通过中长期在公共和国防领域创造需求。此外,还需要支持关键K型无人机部件模块化技术(增强互操作性)的开发以及制造工艺的改进(例如人工智能、机器人技术、数字孪生技术以及基于云的设计和生产)。

首先,国产无人机的发展需要考虑诸多因素,但其生产技术必须通过模块化核心部件和先进制造工艺(人工智能生产、数字孪生和云应用设计)来发展,可以生产三种标准类型的国产无人机(K系列无人机)(固定翼、旋翼和多旋翼),这些无人机可供民用和军用,在国防方面高度依赖中国,并且可以与美国合作。

基于人工智能的固定翼无人机的研发需要建立一套核心部件的供应链,以满足中远程摄影、监视和自毁任务的需求。随着中远程任务数量的增加,核心部件的制造成本和供应链的独立性对于应对诸如一次性设备(自毁)飞行等任务至关重要。

  • 基于人工智能的旋翼无人机发展方向要求建立核心部件生产成本的自给自足体系,以及能够执行抗风、中远程摄影、监视和侦察任务的供应链。

基于人工智能的多旋翼无人机发展方向要求通过“K-Replicator”(暂定名)项目,实现用于业余爱好、休闲娱乐、集群作战和自杀式任务的多旋翼无人机核心部件战略供应链的自给自足。这需要通过动力系统、电气系统、FCC/MC、任务设备和通信设备等部件的通用化和模块化,确保部件供应商的经济效益,因为这些部件目前严重依赖海外供应商。

为了简化 K 型无人机模块化核心部件的制造工艺,并开发自动化生产技术,有必要推进“人工智能无人机核心部件的国产化,并建立上下游产业生态系统”。

  • 有必要利用高强度材料,通过 3D 打印技术建立工艺简化和自动化零件加工技术。

  • 必须开发运行测试和评估技术,并建立针对已开发零部件的测试和评估设施。为满足多样化的任务需求,需要能够模拟前飞和舰载操作的着陆模拟器、能够定量测量风速的抗风测试设备以及能够应对雨雪天气的飞行测试设备(舱室)。

【图 6】构建人工智能无人机制造基础设施及上下游产业生态系统,以及无人机零部件国内生产模式。

*资料来源:《人工智能无人驾驶车辆核心部件制造平台建设》,全南TP,2025年2月。

3.4需要确保国产无人机技术研发的可靠性和实施计划

需要采取措施加强与国产化相关的军用无人机通信和控制系统的安全保障。为确保可靠性,必须建立可靠性验证体系。尤其需要注意的是,依赖进口零部件会带来诸多风险,例如后门、电磁入侵以及因零部件不可靠而导致的无线电干扰。

由于缺乏可靠性,军用无人机可能出现以下问题。

○ 当依赖外国部件和非标准协议时,存在通信中断和干扰的风险,这可能导致在战场环境中容易受到无线电干扰和欺骗攻击,并可能导致任务数据传输和接收中断以及操作失败。

○ 如果加密和认证不足,无人机控制权有可能被外部人员通过伪造或修改远程命令信号而接管。

○ 如果外国通信模块和飞行控制软件中存在固件或后门等安全漏洞,则存在任务数据和视频信息泄露的担忧。

○ 如果由于网络漏洞而使用开放的商业协议(例如 MAVLink),则在传输过程中存在机密数据泄露和数据包分析的风险。

○ 可靠性不足会增加军事和工业成本。军事损失会削弱作战能力,包括战术层面的目标定位失败和友军伤亡。工业损失则包括:如果国内生产过程中未能将安全因素纳入考量,国产零部件和平台的可靠性将无法在国际采购市场获得认可。

○ 由于政策风险,如果与北约和美国的互操作性和安全要求得不到满足,则人们担心出口和参与联合行动可能会受到限制。

为确保可靠性,必须加强和补充以下内容:

通信和安全协议标准化势在必行。必须建立与国防标准(MIL-STD)、北约STANAG标准以及国内军事通信标准兼容的安全协议。模块接口标准化需要统一电源、数据和连接器规范,以确保组件的互换性并简化安全验证。

安全标准,包括加密通信基础知识,必须内化。必须实施AES-256/GCM加密和基于身份验证的密钥交换(TLS、PQC等)。为确保安全启动,必须在固件和飞行控制软件上应用数字签名,并且如果飞机遭到篡改,则必须阻止其启动。空中安全更新需要加密和签名验证系统,以确保即使在运行期间也能安全地应用安全补丁。

为加强验证和认证流程,通信模块、飞控和数据链路设备需要进行单独的安全测试(例如KCMVP、CC认证),以确保组件级安全验证。军事运行环境测试需要通过干扰、欺骗和电子战环境模拟进行可靠性验证。快速认证体系需要进行重组,以实现从研发验证到运行的短周期安全评估和安全保障。必须追踪组件来源、生产历史和软件代码级别。当使用国外组件时,应加强认证和测试,例如军事网络安全认证和军事安全评估标准,以评估与后门、电磁入侵和无线电干扰相关的风险。

为确保通信和控制安全,应引入加密算法,并应用量子密码学和抗电子战密码系统。确保软件安全:应定期进行检查,包括白盒测试、代码混淆和静态分析。

军用无人机通信和控制的安全并非简单的技术选项,而是决定国内无人机产业竞争力和国内生产战略成败的核心产业需求。安全可靠性的缺失不仅会延误部署,还会从根本上限制进入全球采购市场、扩大出口以及与盟友的互操作性。因此,在推进国内生产的同时,必须实施符合国际标准的标准化、将安全特性融入设计阶段以及建立系统的验证和认证程序。这对于国内无人机产业而言,是确保可持续供应链和全球竞争力的关键产业战略。

四、白盒测试

白盒测试是指利用对应用程序内部机制的深入了解,开发高度针对性的测试用例。白盒测试的例子包括:

·(路径验证):用于探索白盒测试应用程序中的各种执行路径,以确保所有条件语句都是正确、必要和有效的。

·(输出验证):可以列出函数的各种潜在输入,并验证每个输入是否产生预期结果。

·(安全测试):静态代码分析和其他白盒测试技术用于识别应用程序中的潜在漏洞,并验证它们是否遵循安全开发最佳实践。

·(循环测试):测试应用程序中的循环,以确保它们正确、高效,并在作用域内适当地管理变量。

·(数据流测试):跟踪程序执行路径中的变量,以确保它们得到适当的声明、初始化、使用和操作。

五、影响

如果能够建立起政策、技术和市场之间的良性循环,国内无人机产业将拥有巨大的增长潜力。然而,当前供应链的不稳定性以及对海外核心技术的依赖已成为产业发展的瓶颈,亟需迅速改善。克服这些挑战需要政府的制度性支持、加大基础设施投入、构建基于军民合作的联合研发生态系统,以及注重标准化和安全性的核心技术国内化。当这一战略得以实施后,国内无人机产业将发展成为一个融合国防和民用领域的融合生态系统,从而在全球市场中获得可持续的竞争力。

(政策)与高空城市空中交通管理(K-UAM)相关的低空交通管理政策是国内无人机产业向全球市场标准接轨发展的一个战略转折点。尤其重要的是,确保与国际标准(STANG、ICAO UTM框架)兼容,对于未来的出口竞争力以及进入全球采购市场至关重要。此外,政府主导的项目,例如无人机商业化支持项目和专用5G网络建设,应设计成与私营部门示范相结合的连续价值链,建立涵盖示范、采购、运营和商业化的产业流程。同时,应建立能够将私营部门商业技术能力与军方专业作战需求无缝衔接的联合研发示范体系。为此,完善的制度和金融支持体系是整个产业生态系统可持续发展的关键基础。

(技术层面)为了确保无人机行业的全球竞争力,技术进步必须超越简单的功能改进,发展到产业基础设施层面的集成能力。首先,必须建立5G专用网络和MANET混合网络,以可靠地支持超视距(BVLOS)作业和集群飞行,从而构建一个即使在灾害和战术环境下也能确保链路质量不间断的集成网络基础。此外,必须推进任务规划、控制和数据共享软件平台的发展,使其超越以单机为中心的自主飞行模式,增强多机协同自主飞行能力和异构平台间的互操作性。在导航领域,确保GNSS干扰和欺骗对抗措施以及基于惯性、视觉和地形匹配的替代导航对于增强无人机在各种运行环境下的韧性至关重要。此外,模块化有效载荷标准化应能降低维护成本,并支持开发可出口的衍生型号,以满足不同的任务需求。最后,飞机数据操作生命周期的全周期安全设计包括签名启动、加密通信和基于空中(OTA)的安全更新,不再是一种选择,而是一种行业标准和市场准入的先决条件。

(市场)国内无人机市场正从传统的公共和国防需求领域拓展至农业、建筑、灾害应对和物流等民用领域。这种多元化发展为军民两用技术的发展提供了更多机遇。然而,与全球市场相比,国内无人机市场规模仍然较小,且在关键零部件和材料方面仍高度依赖海外企业。为实现可持续增长,必须确保电调(ESC)、惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)和电池等核心零部件和材料的国产化,从而保障产业自给自足和供应链稳定。由于国产零部件占比过高,该行业极易受到出口管制、价格波动和地缘政治风险的影响,因此迫切需要建立替代供应链和自给自足的产业生态系统。采取此类战略应对措施,国内无人机产业不仅能够满足市场需求,更能提升其在全球安全、产业和出口领域的竞争力。

【目录】

一、人工智能防御模块化无人机概述 2

二、国内外市场趋势及促销政策 5

2.1海外无人机市场趋势及各国政策 5

2.2国内无人机市场趋势 8

2.3国防无人机需求及民用技术在军事领域的应用推广战略 10

三、国内外技术发展趋势及方向 15

3.1各国无人机技术发展政策 15

3.2国内无人机技术发展趋势 16

3.3国内无人机定位技术发展促进战略 19

3.4需要确保国产无人机技术研发的可靠性和实施计划 30

四、白盒测试 32

五、影响 33

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