核电站低慢小飞行器的防范及处置

□虞 辉 张明水

一、概述

核电厂主要是防御低空飞行器中的低速小型飞行器，俗称的低慢小飞行器，“低”是指飞行高度在1,000m以下，“慢”是指飞行时速小于200km，“小”是指雷达反射面积小于1m2的航空器具。防范过程主要包括预警、警戒、处置三个阶段。因目前大部分核电站上空在法规的层面仍没有确定为禁飞区，故处置手段较为简单，主要是以驱离飞行器为主。

二、无人机对核电站及核设施的威胁分析

和平时期核电站受到的无人机威胁主要有两类：一是恐怖分子、反核人士及怀有政治意图的不法之徒利用无人机对核电站及核设施发动的袭击，称之为有意威胁；二是无人机爱好者在操作无人机时，由于各种原因发生的无意威胁。

(一)有意威胁。

1.恐怖袭击。恐怖分子、不法之徒和反核人士有意识地发动恐怖袭击、袭扰等破坏行动。主要表现在利用无人机平台携带爆炸装置对核电站进行破坏性袭击，或利用无人机直接冲撞的形式，对核电站进行袭扰。

2.投放放射性物资。利用夜间低空隐蔽进入核岛、核设施周围，播撒放射性物资，引发区域放射性浓度超标，误导管理层触发核泄漏处置程序，扰乱核电、核设施放射性管理秩序，引发生产、管理恐慌和各种错误操作。

3.投放生化物资。白天以暴露方式直接入侵核电站、核设施，喷洒生物化学物资，造成大面积生化污染，引起基地工作人员恐慌，迫使核电、核设施采取生化消毒措施，扰乱正常工作、生活秩序。

4.施放电磁干扰。利用无人机携带干扰设备，对核电站某些特定频率实施电磁干扰，导致部分设备、设施停机、跳闸、误操作等。搭载小功率的GPS干扰机，飞临核电站空域，对GPS授时系统进行干扰。

5.技术侦查。无人机携带摄录像装置侵入核电站，进行偷窥偷视，窃取核设施秘密。

6.制造恐慌。无人机悬挂标语或在核电站抛撒传单等，制造事端、影响政治稳定。

7.反核宣传。通过无人机侵入核电站形式，向民众凸显核电站存在的安全漏洞，煽动民众的反核情绪，以此表示对核能开发利用计划的抗议。

(二)无意袭扰。无意袭扰主要发生在：一是无人机爱好者在操控无人机时，法制观念不强或不了解核电站及核设施上空关于飞行限制的有关规定误入核电站及核设施。目前，除大亚湾核电站经空军批准划定半径5公里飞行限制区外，其它核电站、核设施均未设定为禁飞区。二是无人机发生故障失控进入核电站及核设施区域。三是为满足猎奇心理，利用无人机携带摄录像装置，核电站及核设施进行偷窥偷视，泄露核电站核设施秘密。四是无论何种原因，无人机进入核电站及核设施上空，都会影响正常生产、工作秩序，对核电站安全产生隐患。

三、核电站反无人机防御系统的构建

(一)系统的基本功能。

1.发现与跟踪。采用以雷达探测为主、无线电频谱探测及通信协议破解、光电探测(主要用于识别取证)为辅的多传感器手段。由低空监视雷达对大范围空域实施连续搜索，全方位监控区域内的各类活动目标，及时发现防护区域内的“低慢小”飞行物，并自动引导光电探测设备进行探测识别，对其实施连续锁定跟踪。同时，无线电信号探测设备也会对防区内无人机通信信号进行连续搜索，实时发现目标并通过已破解的通信协议，对无人机进行敌我识别。

2.目标识别。综合利用雷达回波特征、运动特征、频谱特征、破解的无线电通信协议，结合可见光、红外热成像探测系统的图像处理手段，对空中目标进行确认识别。

3.入侵取证。系统具有对非法进入防护区范围的低空飞行物自动进行实时记录图像功能，同屏显示并记录时间、日期和飞行物位置信息(空间+时间)。支持事后回放功能，硬盘录像机录像时间180天。

4.实时威胁评估。系统根据飞行物属性、类型特征、运动参数和与被保护目标的距离等数据进行威胁等级评估。对进入不同级别防护区的目标向安保人员进行相应的提示预警。

5.信息处理与分发。系统对不同防区、不同传感器的数据进行融合处理，并视情将处理后的信息分发给用户内部相关单位、部门和人员。

6.综合态势显示。系统配备全面地貌特征的地理信息系统(GIS)驱动引擎，显示防护范围内的鸟瞰图。电子地图是防护区空中态势显示的基本配置，电子地图是一个可以缩放、平移的展示防护区周边空域情况的基础信息，所有的入侵飞行物以图标的形式显示其上，各级防护区(如预警区、处置区等)以不同的颜色加以区分，以供安保人员能清晰地辨别入侵目标处于防护区的级别。系统根据目标所处防护区级别，自动向安保人员发出相应的预警或告警信息。

7.多目标综合处置。通信阻断：系统对进入防区的无人机通过破解通信协议编码，区分敌我无人机，对敌方无人机采取通信信道阻断，迫使其返航或降落。而己方无人机通信协议编码已被注册为我机，将不受任何干扰，可继续执行飞行任务。此技术最大优点是不对己方无线电设备形成干扰，非常适合于机场、大型集会等应用场景。

电子压制：在未侦测到无人机无线信号的情况下，雷达可引导电子干扰机对入侵的无线电静默无人机实施通信和导航压制，致其失效或自主返航。

当多批目标出现在地图背景中时，安保人员可根据系统的威胁评估结果，通过鼠标点击关心的目标，光电系统自动转向该目标，对其识别取证，对进入处置区内的目标自动采取设定的处置策略。系统亦可根据评估结果自动发出告警信息，根据评估的威胁程度，按照优先级排序自动进行顺序处置，直至完成处置处理。

8.处置效果评估。在实施反制行动的同时，雷达、光电设备对目标实施自动锁定跟踪，通过目标运动轨迹对处置效果进行评估，并将评估结果以声光电等形式向安保人员发出返航、迫降等提示信息。

9.目标指示和引导。系统还可提供接口，为空中飞行管制部门、警察、军队防空武器系统等提供飞行物目标位置信息及引导信息。

(二)系统组成。

1.指挥控制系统。指挥控制系统用于综合各类传感器信息，对防护空域内空情态势进行分析评估，对威胁目标根据预案采取相应响应措施，消除或降低低空小型飞行器对核电厂造成的安全威胁。

2.探测预警系统。探测预警系统主要由相控阵雷达和无线电侦测设备组成。根据其厂区平面现状，在厂区制高点分别雷达和无线电侦测设备，探测预警系统作用范围要覆盖整个预警区。

3.监视识别系统。监视识别系统主要由光电设备(可见光及红外热成像摄像机)组成，对目标属性进行分类识别，实现24小时自动不间断识别取证。监视识别系统作用范围要覆盖整个警戒区。

4.拦截处置系统。拦截处置系统主要由无线通讯协议破解设备、电磁干扰设备、便携式干扰器、强光设备组成。便携式干扰器可应用于进入“处置2区”以内入侵目标的补充防护设备，还可对厂区内飞行高度较低、处于探测处置盲区位置的低空小型飞行器进行应急处置。

四、结语

核电厂低空飞行器(低慢小飞行器)防范目前正处于启动期，一方面虽然研究的单位如雨后春笋般出现，但整体来说技术还不够成熟，研究出的产品也是鱼龙混杂。另一方面由于核电厂有许多控制系统，为了避免电磁干扰对电厂控制系统的影响，有些反制的手段需要慎重使用，例如：GPS诱导是否会影响机组运行，根据核电厂保守决策的原则，需要慎重使用；当然火力打击及激光打击，更加没有法律的支持，故这些反制手段都无法使用，核电厂的无人机反制手段主要是以驱离为主。核电站低空飞行器(低慢小飞行器)防范由于种种原因使得目前的产品仍需要不断完善。