文章总结: 本文剖析军用无人机持久使用模拟视频信号的原因,指出其低延迟与平缓退化特性是战术优势,但无法加密的缺陷引发了真主党伏击及伊拉克战争等多起严重信号截获事件。尽管数字链路具备加密能力,却受限于成本与延迟。文章建议使用者必须正视无线电链路攻防,明确评估并规避视频回传被截获的安全风险。 综合评分: 83 文章分类: 漏洞分析,威胁情报,IoT安全
为什么军用无人机还在用模拟视频信号?:无人机视频回传的脆弱性
幻泉之洲
2026年4月16日 09:05 北京
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从侦察无人机被黑客截取画面影响战局,到现代FPV无人机依赖极低延迟的模拟图传,在看似过时的模拟视频信号背后,是一连串关于成本、性能与安全的复杂权衡。本文将回顾模拟视频在军用无人机中的持久生命力及其引发的多次安全事件。
背景:无人机的战场革命
过去几年被称为“FPV革命”。那些植根于第一人称视角无人机竞速爱好者圈子的产品,廉价、一次性、易于组装和改装,如今在俄乌战场上批量摧毁重型装备。战场上密布的无人机“杀伤区”甚至将前线拖入僵局。
FPV神风无人机在乌克兰深入俄罗斯腹地的“蜘蛛网行动”中扮演了关键角色。以色列在2025年的“十二日战争”中也使用小型无人机对伊朗实施了类似纵深打击。伊朗大规模生产、相对廉价的见证者系列神风无人机及出口型号(如俄军使用的“天竺葵”),已连续多年在乌克兰进行波次攻击,并在2026年的伊朗战争中发挥了超出其成本的巨大作用。
这些冲突最为引人注目,但并非特例。仅在过去五年,缅甸内战中有资源匮乏的民兵对廉价DIY无人机的出彩运用,从苏丹内战到第二次纳戈尔诺-卡拉巴赫战争,再到“辛杜尔行动”,各种更重型无人机的普遍使用,让分析家们开始思考:是否所有战争都变成了无人机战争?
无人机的安全关切也不仅限于公开交战区。2019年针对沙特炼油厂的袭击,以及2025年欧洲机场和军事基地附近一系列神秘无人机目击事件(多数被认为是俄罗斯混合战争信号活动的一部分),都证明了这一点。墨西哥贩毒集团也越来越多地采用FPV无人机,用途从袭击对手、安全部队到侦察监视和走私。
因此,各类无人作战系统从网络/电子战角度备受关注——无论是探测、从中提取情报、干扰它们的方法,还是如何强化自身抵御此类措施。“辛杜尔行动”中,基于电子战的反无人机措施就被认为是印军使用无人机的主要障碍。
必须认识到,反无人机中的电子战策略是一个飞速发展的领域。尤其在俄乌战场,商用组件、开源固件和软件定义无线电的广泛使用,催生了快速的“攻击与防御”循环,以至于《IEEE Spectrum》杂志将其称为“第一次黑客战争”。这个领域既不统一,也没有明确方向。在某个冲突区(如乌克兰)过时的技术,在另一个地区(如缅甸)可能仍是新兴技术;一个军事单位的经验未必能迅速分享给其他单位;如果权衡下来有利,操作者面对某类威胁时,可能会重新采用对另一类威胁脆弱的旧技术。
无人机系统的无线电链路
从网络/电子战角度看,无人机系统有许多有趣的方面,但其无线电链路是首要关切。并非所有无人机都有此类链路,有些结合人工智能、计算机视觉和机载地图数据导航,或仅结合惯性导航系统有限使用卫星导航,另一些则通过光纤等有线链路控制。然而,许多无人机(特别是执行侦察或游猎作战任务的)都会有一条或多条以下无线电链路。
典型的无人机系统包括一架无人机和一个位于其作战区域(相对)附近的地面控制站或独立操作员。操作员通过视距链路进行通信。作战范围可通过超视距能力扩展,形式可能是连接本地移动网络的机载蜂窝调制解调器、机载卫星通信终端,或由中继无人机组成的网状网络,在更远的控制站与无人机之间传递信息。这些类型的链路也可以共存,例如同时开启一条视距视频下行链路和一条超视距遥控链路,以便让本地操作员看到无人机画面。
导航链路
导航链路最简单的形式就是一个卫星导航模块。对于在电子战对抗更激烈区域作业的无人机,会包含多种改进,例如支持并交叉核对多个卫星导航星座、加入反欺骗和抗干扰检测、使用可控接收方向图天线、集成非卫星导航定位授时信号,甚至利用“机会信号”进行导航。
遥控与遥测链路
对于商用无人机或源于消费级FPV技术的军用无人机,这些链路通常在868/900MHz和2.4GHz频段运行。FPV无人机中常用的手动控制协议包括ExpressLRS、TBS Crossfire、ImmersionRC Ghost和FrSky SBUS。
基于此类无线电链路之上,可以传输更复杂的控制与遥测协议,如MAVLink、LTM Telemetry和MultiWii MSP,用于传输基本遥测数据和高级控制指令。那些由传统防务巨头设计出来的军用无人机(如ScanEagle、BlackJack或Raven),则使用与FPV领域大相径庭的专有链路类型。
视频回传链路
视频回传链路自20世纪80年代以来就出现在几乎所有无人机上(某些远程神风无人机除外),对于驾驶操作以及测绘/勘查、战术侦察、战后毁伤评估等任务载荷至关重要。
这一领域的链路类型生态系统非常庞大(尤其是在FPV衍生领域),尚未形成全球性单一标准。对于FPV无人机,视频链路通常有两种,由视频发射机和接收机处理:
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模拟链路
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超低延迟,在高速战术场景中至关重要。
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性能下降平缓,干扰会首先表现为图像抖动,然后是干扰条,接着是雪花——这意味着即使在恶劣条件下,你至少还能获得一些视觉反馈。
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几乎都在5.8GHz频段,通常是40信道设计,承载NTSC或PAL制式等模拟电视信号。从FatShark、ImmersionRC到廉价国产发射模块都在使用。
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数字链路
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延迟低,但比模拟链路要高出几个数量级。
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图像质量远超模拟,具备压缩和携带额外元数据的能力。
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工作在2.4GHz和/或5.8GHz频段的专有和开源链路。
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大疆、HDZero、Walksnail等公司的许多专有数字视频链路采用跳频或宽带方案。
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OpenIPC和OpenHD等开源链路则基于标准的高功率Wi-Fi适配器。
载荷数据链路
载荷数据链路与常规视频回传不同,特别是在涉及专业摄像、雷达、激光雷达或信号情报收发器的任务载荷包时。这些链路往往需要高带宽,因此需要在与其他无线电链路间作出权衡,通常结果是先将大量载荷数据存储在机载设备上,只实时流式传输高优先级的数据或摘要。
无人机间链路
无人机间通信链路可用于蜂群协调,也可作为网状网络,在超视距场景下为载荷数据、控制和视频信号提供中继。
模拟视频回传的安全性:为何它仍在军用领域使用?
使用模拟视频链路可能感觉过时,许多高端军用无人机倾向于通过Ku波段卫星通信超视距链路传输数字视频。然而,除了技术惯性,模拟技术能长期主导还有充分的理由。
首先,许多光电传感器的输出就是NTSC/PAL格式的模拟信号,必须在机上进行数字化(这在历史上相当笨重),否则只能形成模拟/数字混合的下行链路。其次,模拟视频质量的下降过程更平缓。对于数字信号,干扰通常会导致比特流损坏和校验失败,需要更复杂的纠错和容错方案。而对于模拟视频,轻微或有限的干扰只会导致部分图像损坏,在信号完全丢失前尚有一段缓冲期,能让无人机操作员采取纠正性的驾驶或任务载荷操作。最后,模拟视频链路更便宜,也更易于集成到异构生态系统中,让那些需要访问视频流但没有相应数字链路硬件部件的人员也能接入。
模拟信号最大的缺点当然是无法像数字信号那样进行安全加密,因为它处理的是连续信号而非离散信号,只能依赖安全性较弱的扰频技术。没有数字信号也极大复杂化了密钥管理,因为无法在模拟链路上进行安全的空中密钥交换。
虽然大多数有理由不认为在业余FPV无人机中使用模拟视频存在风险,但下文将讨论模拟视频回传在军用无人机中曾经多么普遍,以及在某些情况下,现在依然如此。北约甚至为模拟视频制定了专门的STANAG 3350标准,一份2015年的文件显示,美国国防部、内政部、司法部和NASA运营的众多国内无人机仍在使用L波段传输模拟视频信号。
军用无人机中的模拟视频遗迹
RQ-2 先锋
RQ-2“先锋”是美国与以色列联合研制的无人机,1986年投入使用,在1991年海湾战争、索马里内战、北约在前南斯拉夫的干预以及伊拉克战争中广泛部署。“先锋”有个不寻常的“荣誉”:它是首个记录在案的人类向无人载具投降的例子——法伊拉卡岛上的40名伊拉克士兵向一架RQ-2投降。这预兆了后来俄乌战争中士兵向无人机投降的令人不安的场景。RQ-2装备有陀螺稳定光电/红外传感器,通过C波段视距链路提供模拟视频流。
MQ-1 捕食者
MQ-1“捕食者”与MQ-9“死神”无疑是反恐战争时代最著名的军用无人机,在美国的“定点清除”计划中被大量使用。“捕食者”使用的是一条传输NTSC模拟视频的C波段视距数据链路。
RQ-27 扫描鹰
2005年开始服役的MQ-27“扫描鹰”是最受欢迎的情报、监视与侦察无人机之一。历史上,它通过Alticam 400摄像头转塔,以NTSC制式在S波段2.4GHz传输模拟视频信号。
大约在2009年,ViaSat/EnerDyne开始提供其EnerLinks数字视频模拟技术,该技术能在不更换射频设备的情况下,通过旧的模拟调频链路传输高级加密标准加密的数字链路。“扫描鹰”的更多数字数据链路升级方案后续陆续出现。当然,整合这些升级的前提是操作员有能力获得它们。
有趣的是,据称伊朗的“圣城-亚西尔”无人机是通过逆向工程一架俘获的美制“扫描鹰”研制而成。虽然只能猜测,但亚西尔无人机似乎不太可能也同样整合了扫描鹰的数据链路升级技术。
RQ-11 渡鸦
2006年投入量产、手抛发射的RQ-11“渡鸦”是较受欢迎的军用小型无人机之一。最初,所有“渡鸦”型号都使用一条L波段的4通道模拟数据链路。2008年至2012年间,Aerionment的“数字数据链路”逐渐替代了模拟链路。
然而,一个模拟变体在许多单位中仍继续服役。2015年,美国作为援助计划一部分向乌克兰提供的RQ-11B无人机被发现使用的仍是模拟数据链路,而非数字数据链路,因此容易受到其打击的俄分离主义部队的干扰和截获。据称,这是出口限制的结果,这对其他此类无人机的接收方而言,意味着有趣的暗示。
无人机视频回传被截获的事件
1997年以色列无人机与安萨利亚伏击
这次事件堪称无人机信号安全领域的第一声警报。
1997年的南黎巴嫩冲突中,真主党在安萨利亚成功伏击并杀害了12名以色列士兵。2010年8月,真主党透露他们之所以能实施这次伏击,是因为他们至少在1996年就开始截获以色列无人机的模拟视频信号。后续调查表明,真主党是独立发展了这项技术能力,而非依赖叙利亚或伊朗的信号情报能力。在安萨利亚伏击事件中,很可能被截获的是以色列宇航工业公司的“探索者”无人机,之后真主党声称曾多次截获“探索者”视频的画面,这也增加了可信度。
老式的“苍鹭”和“探索者”无人机的操作手册也明确证实,这些无人机在视距通信中使用的是C波段模拟视频下行链路。
作为对伏击事件的回应,以色列无人机开始加装视频扰频器。在斯诺登泄露的文件中,包含英国政府通信总部的文件,描述了早在1998年就截获了加扰的以色列无人机视频信号。
2005-2009年伊拉克战争中的美国无人机
2009年广泛报道的一起事件中,伊拉克武装人员使用商业软件“SkyGrabber”截获了美国MQ-1“捕食者”无人机的视频片段。“捕食者”最初使用的是C波段视距数据链路传输NTSC模拟视频,但据报道此次事件的“元凶”并非此链路。“捕食者”最终进化到能通过Ku波段卫星通信上行链路上传视频,而美军官兵则通过卫星下行链路接收视频,在2002年投入使用的“远程操作视频增强接收机”终端上观看。
然而,据说“远程操作视频增强接收机”的部署过于仓促,以至于终端只能接收未加密的L/C/S/Ku波段卫星下行链路。因此,“捕食者”可能以加密形式上载了视频,但卫星随后以明文形式将这些画面向下广播,使得任何拥有SkyGrabber软件的人都能截获。其他与ROVER相关的无人机也可能受到类似影响。
这起事件让人联想到2005年的一份中央情报局报告,其中提到在伊拉克战争前夕,萨达姆·侯赛因一位年轻且技术能力强的亲戚被分配到巴格达航空航天研究中心,他报告称曾从未加密的卫星下行链路截获了美国在土耳其、科威特和卡塔尔的军事设施的实时高空无人机视频。
2010年前后:英美的联合监听
2016年,根据斯诺登文件中泄露的英国政府通信总部和美国国家安全局文件的报道,揭示了一项名为“无政府主义者行动”的联合计划,该项目通过设在塞浦路斯等地的大型监听站,收集来自中东的无人机视频片段。
这些文件显示,截获了以色列“苍鹭TP”、“探索者MK3”和“空中之星”战术无人机的视频,这些无人机在当时都至少在某些型号上使用了通过L/S/C波段传输模拟视频的视距数据链路。文件提到,虽然观察到了升级数字链路的趋势,但在当时仍能定期截获加扰的模拟视频信号。考虑到真主党都能够截获“苍鹭”和“探索者”的画面,英国政府通信总部和美国国家安全局做同样的事情也就不足为奇了。
文件还提到了对伊朗“阿巴比勒-3”无人机的截获,这架无人机由叙利亚操作并受到了总统级别的关注。该无人机是一种侦察无人机,已被大量出口,据称是基于南非的“探寻者”无人机,在1208MHz频率上操作模拟视频下行链路。
结语
模拟视频链路并非一无是处的古董,它的低延迟、平缓退化特性在激烈对抗的战场上依然是宝贵的战术优势。然而,其安全性上的先天不足,在过去25年里已引发了从真主党伏击、伊拉克武装分子窥屏到五眼联盟系统性监听的多次严重事件。在现代反无人机电子战环境下,这种脆弱性可能被进一步放大。
数字链路的加密能力固然诱人,但升级成本、系统复杂性和潜在的延迟增加,使得模拟视频在可预见的未来仍将在特定战场和平台中占有一席之地。关键在于,其使用方必须清楚地认识到其中的风险——你的“眼睛”可能同时是你和敌人的窗口。在无人机日益普及的今天,无论是正规军队还是非国家行为体,都必须正视无线电链路的攻防,这或许比无人机本身的技术指标更能决定小规模战术行动的成败。
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本文转载自:幻泉之洲 《为什么军用无人机还在用模拟视频信号?:无人机视频回传的脆弱性》
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