無人機偵測反制技術與裝備發展

劉 卓，龔 科，袁志明

（長沙市公安局科技與信息化支隊，湖南長沙 410000）

為了更好地對無人機進行監管，減少違規飛行，就必須擁有對無人機偵測反制能力，只有這樣才能有效加強對無人機的監管。而對無人機偵測反制技術與裝備的發展進行研究分析，則能為偵測反制技術和裝備發展提供依據，繼而為加強無人機監管提供便利。

1 無人機偵測反制技術

1.1 雷達探測

雷達探測設備在運行過程中能夠通過對無人機的掃描，向無人機發射電磁探測波束，當電磁探測波在探測到無人機后，便會向雷達探測設備發送回波信號。雷達探測設備在接收到回波信號后，只需要對回波信號當中的濾波進行檢測，并計算出回波信號在傳輸過程中使用的時間以及雷達探測設備所在的位置，便能夠準確探測出無人機所在的位置、距離以及速度信息。

1.2 光電探測

光電探測是通過紅外以及可見光成像進行探測[1]。這是因為只要物體高于絕對溫度，那么便會在表面產生紅外輻射，而光電探測技術便是利用被測目標與周圍之間的溫度差以及紅外輻射差開展成像探測，以此來獲取無人機的位置信息。然后工作人員只需要借助幀差圖像，便可以對探測目標進行檢測，從而鎖定無人機所在的位置，并對其進行實時跟蹤。

1.3 無線電探測

無線電探測技術是通過對區域內的無線電信號進行探測、搜索以及截獲，以此來獲取無人機的無線電信號。然后對截獲的無人機信號進行處理，將處理結果、輻射位置、技術參數以及工作特征等進行對比，從而對無人機進行判別，并對其進行跟蹤。測向定位精度是進行無線電探測的關鍵，能夠讓無線電探測設備準確獲取無人機所在的位置信息。其中測向定位技術主要包括單站以及多站到達時差技術、到達角測向技術等。

1.4 無線電干擾

與其他偵測反制技術不同，無線電干擾技術主要用于民用反制當中，并發揮著至關重要的作用[2]。但需要注意的是，無線電干擾技術是低空防御系統中必不可少的一部分。通過超高頻掃描技術能夠形成各種帶寬信號，從而對無人機導航頻段、控制以及圖傳進行控制，讓區域內的無人機返航或者迫降。而且無線電干擾技術擁有定向以及全向的區別。

1.5 導航誘引

導航誘引技術是根據無人機的GPS 衛星導航系統以及符合衛星導航系統開展三維飛行姿態，準確獲取無人機所在的位置，并進行準確控制。借助高度、方向、位置、速度等特征，以及民用無人機當中的映射關系，把整個無人機從GPS 導航系統引誘到虛擬衛星導航當中，以此來讓無人機返航、迫降。

1.6 精準打擊

精準打擊技術基于無人機協議破解技術，實現對無人機的迫降、返航甚至奪取控制權[3]。由于無人機機體在飛行過程中需要和遙控器一直進行位置以及數據指令交換，并按照相關協議開展。而協議破解技術便是對無人機和遙控器之間的通信內容與結構進行破解，然后根據協議要求重新生成一個新的控制信息，通過這種方式便能夠獲取無人機的控制權。而精準打擊則是破解和協議層加密之間的對抗，是一種偵測反制的高級階段，是未來偵測反制技術的發展方向之一。但目前精準打擊所能控制的無人機較少，存在很大的局限性，需要很大的投入，并且當無人機協議出現變更或者升級時，還有可能發生控制失效這一情況，因此還需要加大對無人機協議破解。

1.7 其他

聲波探測技術在對無人機進行探測時，主要通過對無人機電機以及螺旋槳在運轉過程中所發出的聲波信號進行收集，并將收集到的聲波信號和音頻庫進行對比，以此來對無人機開展探測工作。而無人機網捕以及硬毀傷技術則借助受訓的飛禽、捕捉網激光以及導彈損傷區域內的無人機。

2 無人機偵測反制裝備

隨著技術的不斷發展，偵測反制技術正在慢慢融合，并且在研制企業實行降本增效的影響下，設計人員在對偵測反制設備進行設計時，朝著系統化、集成化以及一體化方向發展。通過加強設備之間的集成，從而提高偵測反制裝備的打擊效率與反應能力?，F階段，市場當中已經產生了十頻段干擾設備，不僅操作簡便，而且整個啟動流程十分簡單。并且為了更加符合實際情況，偵測反制裝備擁有便攜、車載以及固定等形態，以此來加強對無人機的管控。

2.1 無人機偵測反制指揮車

偵測反制指揮車能夠有效增強公安機關的防范能力，提高面對無人機侵擾的水平和能力，減少違規無人機的出現。不僅如此，偵測反制指揮車的出現，可以讓公安機關對一些重點區域進行自動巡控以及移動反制等情況，確保當遇到突發情況時，可以進行統一調度和指揮，讓指揮系統能夠平穩、高效以及安全運行，加強對無人機反制。一般情況下，設計人員都會將全順或者考斯特等車型進行改裝，將各種偵測反制技術應用到其中，并在設計時將智能實用與科技創新作為整個偵測反制指揮車的設計理念，再根據有關部門在日常工作中的需求，搭配相應的功能，確保偵測反制指揮車滿足有關部門需求，最大程度上發揮出偵測反制的作用，加強對違規無人機的管控。通常偵測反制指揮車主要擁有車載電源系統、警示系統、集中控制系統、偵測反制系統以及視頻監控系統等。

偵測反制系統主要由導航引誘、光電、無線干擾、雷達以及無線電探測主持，被廣泛應用在各種場景當中，并發揮著至關重要的作用，加強對區域內的無人機反制、有源探測以及被動偵測。與此同時還可以結合光電跟蹤、雷達探測以及無線電探測的結果，獲取無人機所在的位置信息，然后采取相應的措施對無人機進行反制，使無人機返航或者迫降，最后跟根據地理信息系統對管控情況進行分析。

2.2 無人機偵測反制固定站

與偵測反制指揮車一樣，偵測反制固定站也是目前常用的一種偵測反制裝備，具有良好的偵測反制效果。主要用于對重點部位以及重點目標進行自動化以及常態化防控，避免其受到無人機的干擾，加強對無人機的控制，降低違規無人機的出現。通過偵測反制固定站，不僅可以有效提高防控效果，還可以對無人機進行精準打擊，讓區域內的違規無人機返航。一般來說，偵測反制固定站主要由通風系統、通信系統、空調系統、偵測反制系統、照明系統、辦公系統以及供電系統構成，并擁有擴展性這一特點，能夠最大程度上滿足有關部門對偵測反制裝備的需要，展現出偵測反制裝備的作用和價值，加強對無人機的管控，確保其能夠按照相關要求飛行。

通常情況下偵測反制固定站會將方艙作為承載平臺，然后搭配各種功能設備，確保其能夠有效對無人機進行偵測反制，加強對無人機的管控。但需要注意的是，在對方艙進行布置時，要將方艙安置在高點位，讓固定部署點位可以全天候對無人機進行偵測反制，并擁有無人化值守這一功能。其中固定站主要由導航誘引、雷達、無線干擾、光電以及無線電探測等構成，能夠自動進行檢測.這樣當區域內出現無人機時，固定站便能夠第一時間發現，然后自動對其檢測，獲取無人機的位置、型號以及飛行方向等。若是無人機出現違規的情況，固定站還能夠通過反制設備對其進行精準打擊，使違規的無人機進行返航或者迫降，從而保護重點部位以及重要目標免受打擾。如圖1所示。

圖1 無人機偵測反制固定站

2.3 無人機偵測反制機動站

偵測反制機動站和固定站類似，二者的原理相同，并且都由導航誘引、雷達、無線干擾、光電以及無線電探測等構成，具有良好的偵測與反制能力。不過與固定站不同，在對機動站進行設計時，主要是為了應對一些臨時的重大活動或者重要目標的防控需求，所以進行了便攜式設計，使得偵測反制裝備可以更加靈活地進行移動和部署，以此來加強對區域的無人機防控。

3 無人機偵測反制技術和裝備發展建議

3.1 針對性地開展無人機偵測反制技術研發

現階段，對于無人機的偵測反制技術和裝備正處于初級階段，未來還有很長的一段路要走[4]。雖然不斷有公司研發出許多探測與反制技術，以此來加強對無人機的偵測與反制，但是無論哪種偵測反制技術都存在一定缺陷，很難全面滿足有關部門對于無人機偵測反制的需求。特別是大部分偵測反制技術和裝備，僅能應對民用消費級無人機，對于可能用于發動恐怖襲擊、違法犯罪的自制或特制無人機，偵測防御能力較弱，甚至無法偵測反制。因此，必須要加強對無人機偵測反制技術的研發，并根據具體環境情況、具體守護目標，科學、合理地開展差異化研發，促進無人機偵測反制技術發展，提高無人機偵測反制效果。

3.2 加強5G技術在無人機偵測反制的應用

現階段，市面上應用最為廣泛的無人機是以WiFi 通信為基礎的無人機，但隨著5G 技術的發展，以5G 技術作為通信的無人機不斷被研發出來，使得現有的偵測反制技術無法滿足無人機防控需求。因此必須要加強對5G 技術的應用，將5G 技術應用到無人機反制系統中，以滿足現階段無人機防控對于偵測反制技術的需求，促進偵測反制技術和裝備的創新發展，提高偵測反制能力和水平。同時將新型偵測反制技術和傳統反制技術相結合，可以最大程度上提高無人機防控效果，保護我國低空安全，減少非法無人機干擾。而且相較于其他通信網絡。5G 通信具有高速度、泛在網、低功耗、低時延以及萬物互聯的特點，而將其應用到偵測反制技術當中，能夠最大程度上促進偵測反制技術發展，加強防控管制，保護我國低空安全。

3.3 推進無人機偵測反制系統及設備聯網

推進無人機偵測反制技術聯網標準和規范的制定，實現各廠家無人機偵測反制系統及設備的聯網對接，使得區域內無人機探測反制平滑擴容與智能融合，解決各建設單位“信息孤島、敵我不分、各自為戰”的情況，形成覆蓋廣泛低空范圍的無人機探測反制網絡。隨著智慧城市陸空一體化安防體系的發展，低空安防也會由最初的重點目標單位單點分布式防御階段，發展為城市尺度全域低空安全管控階段。一旦無人機偵測反制系統及設備實現統一平臺指控管理，無人機交通管理系統與無人機偵測反制系統的對接，將建立更全面、更透明、更便捷的飛行申報機制和信息互通規則，管控也從單點式治理“黑飛”無人機的功能擴展到綜合監管“合作目標”與“非合作目標”的全面功能。因此，開展無人機偵測反制系統設備聯網和標準制定，將滿足大范圍的低空空域精細化管理需求，實現大區域低空空域的高效管控。

隨著我國在湖南、江西、安徽推進全域低空空域管理改革試點，積極發展低空經濟，有關部門將持續推進無人機管理走向正軌，加強無人機偵測反制技術和裝備的研發，開展無人機偵測反制系統及設備的聯網接入、資源整合，逐步建立我國無人機日常管控常態化機制，實現低空空域精細化管理。無人機偵測反制技術和裝備將朝著智能化、網格化、差異化的方向發展，并將在確保城市低空與通航安全，防范無人機安全風險發揮至關重要的作用。

4 結語

隨著無人機在各行各業的廣泛應用，無人機偵測反制技術和裝備的發展，需要進一步統籌兼顧各種技術優劣和實際情況，進而促進無人機偵測反制技術和裝備的發展。