主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：無人機雷達探測，無人機干擾，反無人機技術結合使用，應用多場景

無人機探測與反制的市場需求主要體現(xiàn)在要地無人機探測與反制、重大活動安保以及高鐵無人探測與反制等領域。其中要地包括:監(jiān)所司法、重要場所、軍事基地、機場、核電部門、政府機關等。從公安防控任務的角度,無人機防控可以分為針對重點地區(qū)的日常防控、針對重要警衛(wèi)活動的現(xiàn)場防控,以及針對重點部位、重大活動現(xiàn)場和臨時警衛(wèi)現(xiàn)場無人機誤闖或非專業(yè)性破壞的反制工作。

一、無人機探測技術

無人機以其超低空飛行、慢速和小型的特點,被稱之為“低慢小”飛行器。其品種繁多,從外形結構來分類可分為固定翼無人機、多旋翼無人機和無人直升機,通常界定為速度200km/h以下、飛行高度1000m以下、雷達發(fā)射截面積2m?以下。 對這類無人機的精準探測及反制尚屬世界難題。為了考察現(xiàn)有裝備的技術水平,近幾年公安部舉辦了多次無人機探測攔截裝備實測技術交流會及挑戰(zhàn)賽,全國多家無人機反制裝備廠家參加,來自全國各省地市的公安機關代表現(xiàn)場觀摩了實測情況,并組織了交流研討。成都空御現(xiàn)將探測技術分類及特點總結如下:

(一)雷達探測

雷達分類繁多,根據(jù)掃描方式可以分為相掃、機掃等,根據(jù)調(diào)制方式可以分為脈沖編碼、線性調(diào)頻等。雷達技術是一種非常成熟的探測有人飛機技術,具有探測距離遠、空間定位準、反映速度快的優(yōu)勢。 但雷達掃描存在近距離盲區(qū),對于非導體材料制成的飛機無法探測;在無人機懸停或低速飛行時,由于多普勒頻移較低,無法探測到無人機目標;在臨海、森林遮擋、樓宇遮擋的情況下,探測效果也會受到影響。由于雷達天線的波束條件限制,需要較好的架設條件(如城市環(huán)境中,需要架設在高大建筑物頂層),對于周圍的環(huán)境有電磁污染,造價昂貴,需要專業(yè)的技術人員操作。同時,空中的不明干擾物,也會造成大量虛警、形成誤報;雷達目標點跡的起批方式、多目標的聚類方式等數(shù)字信號處理手段也會對雷達探測產(chǎn)生很大影響。

無人機干擾

(二)無線電頻譜探測

頻譜探測又分為無線電頻譜多點定位和無線電頻譜多點測向,通常情況下,無人機在飛行過程中飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)都會發(fā)射無線電信號。無線電監(jiān)測就是通過對未加密的操控及圖像傳輸信號進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)并識別無人機信息。其優(yōu)勢在于不受無人機尺寸、材質(zhì)、建筑物遮擋限制,沒有電磁污染、可以用于長期無人值守的無人機防御任務中。無線電頻譜探測裝備的造價和成本相對較低,能夠在較大的范圍內(nèi)定點布設。缺點是需要多點定位、空間定位準確程度有限,對加密信號跟蹤破譯耗時較長。此外,由于是被動的接收無人機發(fā)射信號,對于自主飛行模式的或處于無線電“靜默”狀態(tài)下的無人機無法探測。頻譜庫屬于先驗型數(shù)據(jù)庫,對于未知的無人機頻段探測效果劣于常用已知機型。 介于目前部分無人機會針對頻譜探測設備進行跳頻反制,對于超高頻率的跳頻無人機頻譜沒法很好的進行跟蹤。 在城市復雜電磁環(huán)境下,被動式的頻譜探測容易受到干擾。

(三)光電探測

光電探測技術通過光學成像、紅外成像、激光紅外成像以及熱成像技術采集無人機圖像進行分析對比,從而判斷無人機類型、位置等參數(shù)。 此技術優(yōu)點在于可以彌補雷達探測盲區(qū)的欠缺,完成近距離的精準探測。 缺點是探測范圍有限;應對多架無人機目標時能力有限;易受天氣干擾(霧霾、雨雪、沙塵天氣會影響目標的掃描和跟蹤)。

(四)聲波探測

聲波探測技術通過無人機的電機和旋翼發(fā)生旋轉(zhuǎn)對聲波產(chǎn)生固定周期的調(diào)制,并對該調(diào)制聲波進行探測。主要探測頻率在0.3kHz~20kHz范圍內(nèi),通過與既有的無人機音頻數(shù)據(jù)庫進行匹配,以類似人類聲紋識別的方式探測無人機目標。這種探測距離有限,易受環(huán)境影響。

雷達探測

(五)電視廣播探測

電視廣播探測的原理類似于無線電頻譜探測,利用探測區(qū)域附近的公共電視廣播信號為參考基準,當無人機對廣播信號產(chǎn)生反射時,頻譜設備對反射信號進行檢波,通過多點定位無人機。

單一的探測手段往往不能解決復雜的無人機探測難題,通常需要采用多種探測手段相配合,如雷達+光電搜索相配合,利用雷達探測范圍廣、探測距離遠、可以處理多目標的優(yōu)勢,配合光電設備近距離無盲區(qū)的優(yōu)勢,才能做到無盲區(qū)、快速響應、精準跟蹤。多種探測信號的融合是無人機探測技術的關鍵,如果不能做到各種探測手段的有機融合,很可能會導致探測失效。

二、無人機反制技術

為保障大型活動安保的順利進行,結合治安、反恐、特勤的任務需求以及公安部組織的相關活動的評測情況,將反制技術分類及特點總結如下:

(一)無線電干擾

無線電干擾技術通過對無人機定位系統(tǒng)或操控無線電信號進行干擾,使其失控迫降、懸停或者返航。

1.衛(wèi)星定位信號干擾

無線電干擾是當前無人機反制的主要手段。 根據(jù)實戰(zhàn)的需要可采用定向干擾或全向干擾,民用無人機一般使用GPS衛(wèi)星定位模塊,部分為了提高性能而使用GPS/GLONASS雙模衛(wèi)星定位模塊,少數(shù)專業(yè)級無人機會使用GPS/BD2雙模衛(wèi)星定位模塊或GPS/GLONASS/BD2三模衛(wèi)星定位模塊。現(xiàn)有的民用衛(wèi)星定位模塊多采用擴頻通信技術,信號相對微弱,可以對其進行衛(wèi)星頻點干擾,阻斷無人機接收衛(wèi)星定位信號。 在受到干擾后,無人機失控漂移或墜機,但此種方式也會對周圍的無線電通訊設備造成干擾"。

反無人機

2.操控信號干擾

操控信號干擾方式分為遙控信號頻段阻塞干擾和跟蹤式干擾兩種。跟蹤式干擾可根據(jù)無人機遙控信號的跳變,針對某一具體頻段進行干擾,縮小了千擾范圍,節(jié)省干擾功率,對電磁環(huán)境影響較小。 無人機遙控信號調(diào)頻范圍較廣,需要使用實時帶寬較大的干擾設備,對干擾設備的處理能力和響應速度要求較高。這兩種控制干擾方式對于自主飛行模式下的無人機均失效。

(二)網(wǎng)捕技術

網(wǎng)捕技術目前主要方法有:采用大型旋翼無人機加載網(wǎng)槍發(fā)射網(wǎng)彈;采用旋翼無人機掛載抓捕網(wǎng),對目標進行抓捕;或采用車載發(fā)射網(wǎng)彈、單兵肩抗式發(fā)射網(wǎng)彈等。此類方法由于受目標景深影響,精確瞄準難度較大,對抓捕手的操作技術要求極高,成功率受限。另外,此方法難以應付蜂群式無人機襲擊。

(三)硬毀傷技術

硬毀傷技術指使用導彈、經(jīng)過訓練的鷹隼、暴力競速無人機等直接摧毀目標無人機。 對武器精度要求高,且在人員密集場所易造成無人機失控引發(fā)次生危害。

(四)激光打擊技術

激光打擊需要針對無人機的特殊部位集中瞄準燒毀,毀壞無人機的電調(diào)模塊或者控制電路。 對激光的功率要求較高,面對無人機群時每次只能摧毀一架,需要多次出光才能完全摧毀目標。 激光屬于大型設備,由于探測瞄準機構的存在、高出光功率的要求,導致反制裝備必須車載,同時需搭載油機水冷箱等設備。

(五)高能微波打擊技術

微波武器通過微波衍射、無人機內(nèi)部電路耦合等方式將大功率的微波能量吸收到無人機的電路模塊中,摧毀電路元器件,導致無人機失控。高能微波打擊技術受限于發(fā)射功率,需要重點提升打擊的距離。

(六)誘捕或控制鏈路破解

1.衛(wèi)星定位誘捕

衛(wèi)星定位誘捕通過向無人機發(fā)射虛假衛(wèi)星定位信號的方式實施“誘捕”,向無人機發(fā)布錯誤的位置信號,達到使其誤判位置而降落或返航的目的。 該方式的優(yōu)點是可以應對無人機群、可以長期た人值守、發(fā)射功率低(毫瓦級)、成本低,缺點是無法應對自主飛行的無人機,在防御區(qū)內(nèi)所有衛(wèi)星定位授時系統(tǒng)均會出現(xiàn)問題(手機、車載GPS等),難以實現(xiàn)精確打擊。

2.無線電通信協(xié)議破解

無人機使用的控制信號大多在2.4 GHZ和5.8 GHz等常規(guī)民用頻段,隨著開源硬件的快速發(fā)展和軟件無線電技術的流行,針對無人機無線電通信協(xié)議破解的技術逐漸發(fā)展起來。 此項技術是目前國內(nèi)外無人機反制領域的先進技術之一。通過破解無人機信號通信協(xié)議,模仿遙控者向無人機發(fā)送控制信號,且不會影響其他設備正常運行。 但隨著通信加密技術的提升,破解難度日益增大,并且要求適配市場上各種無人機,需要定期更新發(fā)售的無人機型號、成本較高“

三、結語

無人機反制作為一個世界性難題,針對不同場景和不同的復雜環(huán)境,目前還沒有一個絕對有效的解決方案。公安部門承擔著大型活動及會議的安保任務、要地的警衛(wèi)特勤任務等多項重要工作,應當從以下幾個方面著手解決該問題:

1.建立有效的無人機反制裝備評測體系和評測手段。由于市場上無人機反制產(chǎn)品的性能良莠不齊,不能光憑商業(yè)宣傳來選擇反制手段。 應重視對裝備的檢測、一線試用等環(huán)節(jié),同時模擬實際使用場景,在與實戰(zhàn)相近的環(huán)境中進行多種反制裝備的評測,才能選出實戰(zhàn)效果最好的裝備。

2.應該結合不同的使用環(huán)境,采用多種類型裝備的復合式解決方案,綜合考慮裝備成本、機動性等多項因素,根據(jù)應用場景來布設反制裝備,將大型設備與固定式、便攜式設備區(qū)別開,根據(jù)實際需要靈活機動的組合使用。如雷達與光電相結合,無線電干擾與激光毀傷相結合等。 例如,在特勤任務中,要求使用環(huán)境友好、低電磁輻射的情況下,可以將頻譜探測裝備作為遠距離探測手段,發(fā)現(xiàn)并識別目標后采用無線電干擾裝備進行反制,在遇到無線電反制失效的情況下,近距離開啟光電精確跟蹤,采用激光毀傷目標。

3.多數(shù)大型反制裝備操作復雜、對使用者的技術能力要求較高。 在這種情況下,如何能把只有企業(yè)技術人員會操作的反制裝備變?yōu)槠胀ň瘑T能使用的實用、好用的反制裝備是一個核心問題。如果不能做到民警代替企業(yè)人員操作或者無民警值守也能進行很好的防御,則需要建立長期的大型活動安保的企業(yè)服務機制,通過租賃服務的形式來實現(xiàn)大型反制裝備的長效保障。

4.依靠裝備來進行無人機的反制屬于技防范疇,也就是依靠技術力量。在大力發(fā)展技防的同時也應側(cè)重發(fā)展人防,也就是針對無人機來襲的方式、安保任務的特點、場景的布設總結出一套戰(zhàn)法,做到即使探測裝備沒有探測到目標,依靠人眼視距依然可以瞄準目標,并結合當時的天氣、使用環(huán)境、目標數(shù)量來進行應急反制。根據(jù)配發(fā)的反制裝備制訂訓練科目,形成標準化的反制流程。

5.無人機企業(yè)應該與警方合作,共享或公開無人機生產(chǎn)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、飛行數(shù)據(jù),公安等相關部門同時為廠家推送提供重大活動安保禁飛區(qū)信息、天氣信息、飛航數(shù)據(jù)等,形成ー個信息共享的整體。廠家配合警方建立無人機禁飛區(qū),警方本著“警衛(wèi)主導、治安主建、屬地主責”的無人機防控工作思路,全面深化、研究、落實無人機反制工作5.

6.單體的無人機探測反制裝備將逐步進入信息化,統(tǒng)一通過網(wǎng)絡接入指揮平臺,在重大活動安保或警衛(wèi)任務中,可以整體調(diào)度指揮,形成系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化的防御體系。指揮中心可以隨時了解每件裝備的運行情況、故障原因、探測點跡、反制位置,對飛手進行落地查人。