防御破局者：Echodyne如何用雷达创新对抗廉价无人机

随着无人机在战场上激增，对探测雷达的需求也与日俱增。图片来源：James Newsome/DVIDS

这笔账触目惊心：一架100美元的商用无人机可能摧毁一套价值1亿美元的雷达系统。

对Echodyne联合创始人兼首席技术官Tom Driscoll而言，这种经济上的不对称既代表了现代战争的核心挑战，也意味着他公司的最大机遇。

“如果我派出10架或100架小型无人机，每架成本100美元，然后我摧毁了一套1亿美元的雷达，那么你就损失了1亿美元，”Driscoll 解释道。

他认为，解决方案不是建造更昂贵的先进雷达，而是制造性能足够强大且成本低廉到可以随处部署的雷达。

Driscoll的公司声称，他们已经解决了一个困扰国防承包商数十年的难题：如何以远低于传统军用相控阵雷达的成本、尺寸和功耗，制造出性能与之媲美的雷达系统。

他表示，这一突破在于采用了一种完全不同的方法——使用超材料，这是一个通过全新方法引导无线电波的物理领域。

“我们手握一把锤子，然后去寻找钉子，”Driscoll在谈及他团队的初始超材料研究时说道。“结果证明，这在雷达领域非常有价值。”

时机再关键不过了。随着廉价的商用无人机充斥从乌克兰到中东的战场，世界各国军队都在争相寻找能够应对这种威胁规模且价格合理的探测系统。

Driscoll相信，他的技术为实现他所说的“在自主时代保障世界安全”提供了一条路径——这一使命从活跃战区延伸到保护关键基础设施和边界。

他补充道，基于这个起点，Echodyne一直追求“军民两用”的聚焦点：首先是针对小型无人机找到产品与市场的契合点，然后扩展到安全和国防领域。

认识一下Echodyne的联合创始人兼首席技术官Tom Driscoll。图片来源：Echodyne/提供

一种不同的波束导向方法

Driscoll将Echodyne描述为“一家技术平台公司”，认为其核心进步在于一种新的波束成形架构。

“世界上最好的雷达都拥有这种引导无线电波的能力，几乎总是通过所谓的相控阵来实现，”他说。他指出，这些相控阵长期以来“非常昂贵”，并且常常“体积庞大、耗电量高”。

相比之下，他声称Echodyne的超材料方法“是一种从根本上不同的方式，将雷达的所有能量”集中在狭窄、可快速切换的方向上。

“这种不同的方法，其成本仅仅是以往尝试构建经典相控阵每种方法的十分之一或百分之一，”他说，并称这一成果是“改变游戏规则的存在”。

为何反无人机是首要应用

Driscoll说，该公司的“滩头阵地”一直是反无人机系统：在复杂环境中探测和跟踪小型、低空、通常是商用的无人机。部分原因在于经济性。

“一直以来都有性能非常高的雷达可以探测这些小型无人机，”他说，并补充说一些世界顶级的系统“每套成本超过1,000万美元，有些甚至达到1亿美元。”

他认为，面对成群的廉价飞行器，“态势感知的另一个因素是分布：部署足够多的雷达以使战场态势对称。”

他说，Echodyne声称其雷达能提供“非常高端、非常昂贵的雷达的大部分性能，同时提供足以让你对称化应对这一威胁的价格点。”

他补充说，实际上，这将无人机探测从基地级资产转变为类似“班排级资产，可以安装在‘剃刀’全地形车或‘悍马’车上。每个人都获得针对该威胁的部队防护能力。”

Echodyne的雷达在尺寸、重量、功耗和成本上大幅降低。图片来源：Echodyne/提供

乌克兰是镜子，而非起因

Driscoll认为，乌克兰战争是揭示而非创造了廉价、数量众多的无人机时代。

“这场战争恰好发生在技术条件成熟之时，”他说。在他看来，民用技术和快速的数字化迭代已经为此创造了条件。“如果发生在任何其他地方，我们也会看到类似的结果，”他补充道。

他强调，要保持同步，就需要在防御方面采用与当前进攻方相同的节奏。“你必须规划快速演进、快速迭代，”他说。这意味着软件定义的系统以及能够“通过发布软件更新来应对不断变化的威胁性质”的能力。

他暗示一些传统承包商“在某种模式下经营了几十年非常好的生意”，并且“改变需要时间”，但他强调了Echodyne的军民两用定位。“尽管国防业务目前是我们最大的收入来源，但它是一项军民两用技术。我相信这至关重要。”

他认为，在无人机与干扰器的猫鼠游戏中，雷达也具有内在优势。“隐身几乎是击败雷达的唯一方法，而隐身技术仍然非常昂贵，”他说。“没有办法实现廉价的商用隐身。”

关于行业力量和“改进型商用”

当被问及颠覆性时，Driscoll警告说，即使是突破性的传感器也不会颠覆最大的系统集成商。

“我可以拥有世界上最好的雷达并以一美元的价格出售，但这并不会颠覆雷神公司或诺斯罗普·格鲁曼公司，”他说。

他预计行业整合将继续。“并购始终是其中的一部分，”他说，并将主要公司在管理大型政府项目方面的“优势地位”描述为“几乎不可撼动”。

他暗示，较新的公司仍然可以推动变革。
引用他所说大约“20年前”首次听到的一种理念——未来在于“改进型商用”，他认为国防部门终于开始接纳从民用市场改造而来的产品。“这并非新思维，”他说。“只是刚刚开始被接受。而改变需要时间。”

Driscoll还指出，一家大型主承包商在过往一轮融资中收购了Echodyne的少数股权，他将其定性为战略投资，并表示公司“远超过90%”的募集资本来自私人投资者。

一名美国士兵在丛林作战训练中心释放一架小型战术侦察无人机，侦察敌方位置。图片来源：美国陆军第一特种部队群/DVIDS

AI应该做什么——以及不应该做什么

Driscoll称近期机器学习的进步“不可否认”，但对他所认为的炒作提出了反驳。

将AI视为“神奇银弹”，他说，是“天真的”。据他描述，艰巨的工作在于“水面之下”——收集高质量数据、进行标注并构建管理数据的机制。

他说，Echodyne使用机器学习”主要用于分类相关事务”：“鸟类vs无人机vs车辆vs飞机，等等。”

但“我们的大部分数字信号处理是基于算法的，”他补充道，并赞扬了传统信号处理的可解释性。“如果一个算法的行为不符合你的预期，你可以理解原因。这是一个非常强大的工具。”

软件定义产品与“成长阶段”的优先事项

Driscoll将公司定位于“成长阶段”，优先事项集中在部署系统和扩大应用范围。

“我们的优先任务是让这个解决方案落地，”他说，并补充说公司继续投资研发，因为“软件定义”在当今世界是“强制性的”。

他以Echodyne的EchoGuard和EchoShield雷达为例，说明这些平台会接收“定期的软件更新”，他形容这些更新增加了“非常实质性的新功能”，而不仅仅是补丁。他声称，需求信号“非常明确、非常巨大，并且以非常健康的速度增长”。

他如何努力培育突破

Driscoll将自己描述为一个应用型研究思考者，他推动团队将想法与可制造的产品联系起来。

“即使是进行最深入研究的团队，你也真的需要将他们与产品联系起来，”他说。他认为，这种联系可以过滤掉那些“在产品中永远行不通”的精妙想法。

他还敦促领导者不要“为研究安排严格的时间表”。未知性使得研究不适合僵化的项目时间线，他说，除非公司能负担得起多个并行项目。在他看来，若做不到这一点，研究应该在产品团队依赖它之前得到“充分验证”。

在思考另一种规模时，他指出大规模制造是被忽视的创新引擎：回顾苹果在中国的产能建设，他说他不“记得具体数字了”，但相信在那里制造和人才方面的投资是"数百亿美元的倍数"。

“一旦你实现了产品与市场的契合，接下来要做的就是推动飞轮运转，”他说。

雷达领域的下一个重大变革

当被要求展望未来时，Driscoll对那些吸引头条新闻的突破性进展持怀疑态度。

“量子雷达很有趣，”他说，“但我认为它会从根本上改变游戏规则吗？可能不会。”

他认为，真正能改变格局的是发现更多能达到汽车雷达规模的应用，后者曾推动了整个供应链的发展。

他提出，如果城市需要密集的传感器网络来管理拥挤的低空空域，无人机可能会提供那种规模。

“我们很可能将需要传感器，”他说。“雷达是一个相当好的传感器。”他补充说，如果市政当局建立“帮助管理空域的雷达网络”，投资将“激增”，从而推动整个领域的进步。

就目前而言，他用直白的语言阐述了Echodyne的目标。“安全意味着在激烈战斗中保护自己，”他说。“安全也意味着守护关键基础设施和边界。”

用他的话说，近期的任务很简单：“去为某些在相当长一段时间内似乎没有很好解决方案的问题提供解决方案。”