浅谈国内无人机反制技术的发展(浅谈国内无人机反制技术)
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以下文章来源于无人机,作者这里飞
近年来无人机行业发展迅速,在各领域的应用越来越广泛。在带来便捷的同时,各类“黑飞”造成的危害也不容小觑。因此,无人机的反制技术伴随着无人机的发展,同样在不断进步。
无人机反制分为无人机侦测和无人机反制,侦测设备和反制设备一般来说是成系统配套使用的,除此之外也有侦测反制一体的设备,或是不需要侦测而直接反制的设备——譬如卫星导航诱骗设备,就无需侦测而直接对所有无人机进行无差别的反制。有些厂家还研制生产了反制效果评估设备,这个用得就比较少了。下面简单谈一谈笔者对国内无人机反制的一些粗浅了解。
无人机侦测无人机侦测设备主要分为频谱、雷达、光电等设备,用于感知无人机信号,实现对无人机的定位、测向等功能,达到空间态势感知的目的。频谱探测设备被动接收无人机信号,通过频谱分析识别出无人机信号,并利用认知无线电协议逆向解析技术实现对无人机的敌我识别,可以对地面以上的区域进行探测(包括在楼群间飞行的无人机),组网定位采用TODA与AOA混合定位,其对环境的适应性强,定位精度中等;雷达采用主动式的探测手段,必须建设在防区的制高点,对空进行探测(楼顶以上),避免地面等目标的干扰,定位功能全面、精准;光电探测利用电视或红外相机,结合图像处理技术,实现对目标的探测,可以提供出目标的相对角度信息,其单次探测到的目标数量与出现在成像面的目标数量有关,通常不小于1个目标。
各探测手段范围、精度等各不相同,其虚警、漏警不可避免,特别是在复杂的城市环境中,系统在设计上应充分考虑各探测传感器的特性,采用多传感器数据融合技术,提高其探测能力,弥补单一传感器的性能劣势,同时也扩大了传感器探测的范围。
数据整合总体思路是,以频谱定位与雷达定位数据为主,进行数据融合,将时间匹配、位置匹配作为目标融合判断依据,融合时进行无人机数据补全,生成包括无人机编号、型号、GPS位置、高度等多维度数据;光电设备在定位数据完善的情况下,可用于指引光电设备进行跟踪,并输出视频流数据,进一步提升高精度的测向数据,为地面人员操作可视化提供直观的数据,同时结合地图系统,实现地图位置标注与视频跟踪监视。
频谱与雷达的数据融合时,两者的数据在时间和位置匹配的情况下,会被自动进行融合,如果不能匹配,可以初步判断目标不存在或误判,将被自动忽略。
无人机反制无人机反制主要由精确打击、定向打击、宽频打击等手段组成,按照其对空间电磁环境影响的程度和目标特性适当选择,是整个系统的执行机构,是确保空域安全的重要手段。打击手段根据其对空间电磁环境的危害程序大小,依次选择精确打击à定向打击à宽频打击。基于无线电技术的无人机打击手段主要是通过阻塞无人机与遥控的通讯链路或无人机导航链路,实现对无人机的迫降、驱离或偏航,以达到对无人机的软杀伤。其常见形式主要有以下几种:
宽频打击(全向):通常一类无人机所使用的通讯频率是固定的,如840MHz~940MHz、2400MHz~2483MHz、5725MHz~5850MHz等常用频段,在进行打击时,会通过对整个频段进行阻塞的方式进行,且几乎全向发射,对其能量覆盖范围内的设备都有一定的影响,所以此类设备一般是警用。
定向打击:该技术是将宽频打击与转台结合的产物,其使用的宽频打击设备通过优化后,将发射角度缩小到几度或几十度的范围内,其打击角度以外的区域不受影响,打击时需要无人机定向设备进行引导。
精确打击:无人机与遥控器等建立正式通讯链路前,为避免使用同一个波段设备互相干扰,寻找帧结构中的薄弱部分,如用于信道估计的导频信号,用于帧同步的同步参考信号等,通过干扰这些参考信号,获得精准和高效的干扰效果。
另外卫星导航诈骗干扰也自成体系,此种设备可以在一定半径范围内(譬如1km)对无人机进行无差别打击,对所有的卫星导航设备进行欺骗诱导,发射虚假的卫星导航信号使无人机飞到指定的地点降落或区域内的无人机无法起飞,相当于以设备为中心在一定半径范围内形成一个无人机禁飞区,未经允许的无人机(通过建立白名单的方式放行)不能在这个禁飞区飞行,此类设备发射功率非常小,对民航飞行无干扰,但是对禁区范围内的车载导航设备会有一定影响。此设备目前多用于领导人出行时的安保;也可以用于要点防御,禁止未经允许的无人机进入。
此外还有光电一体反制设备,军用较多,常见于坦克、军舰、飞机等武器平台上;还有一些反制措施譬如网捕拦截、激光摧毁等,国内用得比较少;还有用老鹰捕捉无人机的——不论反制效果如何,吸引眼球的效果确实很好。上述这些小众的反制手段这里就不展开阐述了。