国外无人机反制技术发展探析

摘要：随着无人机行业迅猛发展，由无人机引发的各类问题日益严重，对社会公共安全造成风险隐患。为妥善应对相关问题，无人机反制技术得到世界范围内的关注和重视，部分国家在反无人机领域研究起步较早、技术积累充分、研发实力强劲，了解其技术发展和应用现状，有益于我国无人机监管技术手段的发展和完善。文章围绕国外无人机反制技术开展研究，梳理归纳了主要反制技术并逐一阐释，最后进行了总结。

关键词：无人机；无人机反制技术；无人机管控

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.04.002

中图分类号：TN 92，V 279+.2" " " " " " " "文献标示码：A" " " " " " " "文章编码：1672-7274（2023）04-000-04

Analysis on the Development of Foreign UAV Countermeasures Technology

ZHANG Xun， ZHANG Jing， HU Zhongyu

（State Radio Monitoring Center Harbin Station， Harbin 150010， China）

Abstract： With the rapid development of unmanned aerial vehicle （UAV） industry， the problem caused by drones is becoming increasingly serious， which poses potential risk to public security. In order to properly deal with related issues， UAV countermeasures technology has received worldwide attention. Since some countries initiate research in the field of anti-UAV early， and have already established sufficient technological accumulation and strong Ramp;D strength， understanding their technical development and application status is beneficial to the development and improvement of domestic UAV regulatory technology means. This paper focuses on foreign UAV countermeasures， summarizes the main techniques and elaborates separately， finally， concludes the study and analyzes the inspiration.

Key words： UAV; UAV countermeasures; UAV supervision

0" 引言

近年来，无人机行业迎来井喷式发展，中国航空工业集团发布的白皮书显示，2021年全球民用无人机市场规模超1 600亿元，至2025年，该值预计可达5 000亿元[1]。但随着无人机的蓬勃发展与广泛应用，与之相关的各类问题也日益凸显[2]：重要空域内频发的“黑飞”“乱飞”及无人机失控“炸机”现象，对相关区域内人员、设施等造成安全威胁，扰乱公共秩序；重要保护地区或敏感区域上空擅自进行的飞行拍摄，可能导致国家秘密泄露，出现于城市空域等地的无人机航拍，可能引发个人隐私泄露和非法传播；不法分子可能利用无人机完成走私、贩毒等违法犯罪活动，或在重要场合和人群密集处投放危险物以制造事端，严重危害公共安全。

为妥善应对无人机带来的不利影响，更好地保障国家安全、社会安全与公众利益，无人机反制技术越发受到世界各国的关注和重视。目前，一些无人机行业应用大国在反无人机领域已有较充分的技术积累，并持续推陈出新。鉴于此，了解国外无人机反制技术的发展现状，对于我国无人机监管技术手段的发展和完善，有一定借鉴意义和参考价值。

1" 无人机反制技术概述

在保护低空空域重要战略资源、维护社会公共安全和保障公众隐私权的强烈需求下，无人机反制技术应运而生。无人机反制是指为保护重要人物、重要区域、重要空域，对非法入侵的无人机进行控制的技术[3]。实施反制的完整流程主要包括侦测发现、跟踪定位和处置应对，为增进研究针对性，本文重点关注最末环节相关的反无技术。

根据反制目的和效果的不同，反制技术大致可归为四类：物理捕获、攻击摧毁、干扰阻断和欺骗控制，每类技术又可根据所用工具、作用目标等方面差异进一步细分类型（见图1），下文分别阐述。

2" 国外无人机反制技术

2.1 物理捕获类

在尽量避免损害无人机的前提下，采用特定手段直接拦截捕获，并根据需求对其进行后续的破解、分析和研究。根据所用工具不同，捕获方式可分为两种[2–4]。

（1）“鸟”捕式：利用鹰、隼等飞禽类动物的捕食本能，借助奖励机制培养捕捉意识，逐步训练，提高其捕捉能力，使其最终听从指挥，快速捕获无人机并飞至指定区域。此方式相对灵活机动，过程中无须人工干预，且较为环保，通常无附带毁伤，同时动物饲养成本较低。但动物实施捕捉依赖后天习得的条件反射，捕获过程易受突发状况影响，不确定性较高。

（2）网捕式：利用捕捉网来捕获无人机有两种方式，一是从空中或地面发射捕网弹丸；二是在空中使用挂载式捕网。该方式实施简单，成本较低，可尽量保证目标完好性，进而通过破解分析实现追查溯源。挂载捕网式无人机机身可搭载摄像头完成近距离拍摄，安全返航后，取证照片可用于对“黑飞”等违法行为进行处置。另外，挂网捕捉方式容错率较高，允许多次尝试。

尽管网捕方式优势明显，但仍存在反制效果或实施过程上的一些限制。首先，其防御范围较小、作用距离有限、反制效率较低，反制期间目标需保持在视距范围内；其次，反制实施依赖于缠绕旋翼，对非旋翼类无人机反制效果不佳，对具备感知避障功能的无人机捕获效果也不理想。此外，挂载捕网式无人机操作难度较大，捕网弹丸发射时产生的噪声与后坐力大，且无法连续射击。

2.2 攻击摧毁类

当无人机对防卫区域可能造成极端危害或引发严重影响时，采用特定手段直接攻击目标实体，致其失效、毁坏并坠落，主要包括以下手段[3，4]。

（1）常规火力：使用枪支、高射炮、防空导弹等传统防空火力实施打击。其技术成熟度高，可实现毁灭性打击。但弹药成本较高，使用限制条件相对严苛，且误伤范围较大，无人机残骸和导弹碎片易对周边造成附带损伤。

（2）激光武器：使用高能量激光束聚焦、瞄准并烧毁目标关键部件或外壳，如通信模块、电调模块或控制线路等。其成本较低，作用距离远，反制效果较好；发射迅速精准，可持续发射激光束以打击目标；抗电磁干扰能力较强。但也存在一些不足：一是需搭配运载设备、电源系统和冷却系统使用；二是反制效果既高度依赖于高精度聚焦能力，又受如雨、雪、雾等天气因素的严重影响；三是无人机残骸坠落会对周边造成安全威胁。

（3）微波武器：利用高能量电磁脉冲干扰、击穿并烧毁无人机的电子元器件，使之失能失效，造成内部设备的永久性毁伤。其覆盖频谱范围广，毁伤范围大；反制中无须精确瞄准目标，火力控制相对便捷，可持续打击作战，容错率较高；可对抗无人机集群；能够破坏目标系统通信链路，致其无法执行任务。但受限于发射功率，打击距离有待提升，且因使用时会产生极强的能量辐射，可能污染作用范围内的电磁环境并损伤电子设备。

（4）声波武器：无人机需依靠自身组件陀螺仪的反馈数据来感知飞行状态、调整姿态及维持平衡。该技术利用同频共振原理，通过发射与陀螺仪频率一致的声波而引发共振，致其无法正常工作，影响无人机稳定飞行，进而失控坠落。但因存在较多研究难点和使用限制，如快速瞄准和跟踪目标、声波功率强度及高昂的价格等，短期内尚无法成为主流反制手段。

（5）特制无人机：无人机以自身为武器，采用追击撞杀、爆炸破坏或搭载武器等方式对目标实施打击。此类武器反应迅速，打击效率较高，因有飞手控制而有一定容错率。但由于是以摧毁为目的，打击后无法进行溯源，且目标失控坠落可能造成连带损伤。

2.3 干扰阻断类

无人机的飞行控制、数据传输及导航定位功能均依赖无线电通信，当相应链路因受干扰而被阻断时，将导致功能失效，从而实现驱逐或打击目的。根据干扰对象的不同，该技术可分为以下两种。

（1）飞控信号干扰。该手段通过向目标发射高功率无线电干扰信号，切断无人机和地面站的数据链路，隔断系统空地联络，进而激活无人机内置保护机制，使目标在其指引下原地降落、悬停或返航。干扰技术主要包括[2，3，5]以下几种：一是阻塞干扰，发射可覆盖目标全部通信频段的高功率信号，阻断数据传输，实现压制目的；二是跟踪式干扰，短时间内对目标信号进行侦测、截获和分析，再发射一定功率信号实施窄带干扰，使地面站失去对无人机的控制；三是多频连续波干扰，干扰信号集中覆盖在部分调频信道上以实施压制。

这类技术的优点是实施难度较低，相对简捷高效，无须精确瞄准即可有效反制；对目标的破坏和损害通常较轻；可打击无人机集群，对抗作用范围内多架次无人机。缺点是切断目标数据链路后无法有效控制无人机，若发生失控坠落，可能伤害地面人员设备；当进行长时连续压制时，可能影响周边无线电设备正常使用（如蓝牙、Wi-Fi等），且高功率辐射可能危害人体健康。此外，跟踪式干扰对反制设备的实时处理能力要求很高，技术难度和研制成本也相应提升。

（2）卫星定位信号干扰。无人机需借助卫星导航系统实现自身导航定位。由于卫星发射功率有限且星地间距较远，导航信号抵达地表后已十分微弱，若在特定频段对目标施加干扰信号，可使无人机失去定位信号，影响飞控系统正常工作，最终迷航或坠落。该干扰技术主要包括以下几种[3，5]：一是阻塞干扰，通过发射覆盖目标频段的宽带信号，干扰作用范围内特定码型卫星信号；二是瞄准式干扰，干扰信号频率精确对准目标信号载频，集中功率干扰特定码型卫星信号；三是相关干扰，使用相关性较高的伪码序列对目标实施干扰。

这类技术作用距离远，干扰效率较高。但目标无法导航定位后，可能失控坠毁，故存在安全隐患，且反制时会影响作用范围内其他设备终端的导航定位功能。

2.4 欺骗控制类

采取伪装、欺骗等手段诱导无人机接收虚假或错误信息，或侵入目标系统，致其降低或丧失执行任务能力，以实现打击和反制。

（1）控制信号欺骗：首先借助特定技术侦测目标数据链信号，而后采用破译手段解析出频率、带宽、调制方式及通信协议等关键信息，再利用上述内容生成虚假控制命令并以较大功率向目标传送，从而压制真实遥控信号，获取控制权，引导无人机飞离或降至特定区域。这类手段可精准攻击，使目标落于指定地点，且不影响周边电磁环境及设备，同时对反制设备功率要求不高。但随着加密技术发展升级，破译技术也需随之演进迭代，设备研制成本因存在升级需求而相对高昂。此外，当缺少技术体制和加密方式公开信息时，技术研发难度进一步提升。

（2）卫星定位信号欺骗：通过发射携带虚假定位信息的卫星信号，迷惑并误导目标的定位系统，使其对自身位置判断错误，从而实现欺骗。欺骗方式可根据目的差异分为三种[5，6]：一是禁飞区欺骗，使目标误认为身处禁飞区域而触发内置禁飞策略；二是返航点欺骗，误导目标返航至指定地点并降落；三是航路欺骗，诱导目标改变导航轨迹，偏离既定航线。

由于卫星导航信号的频率、码型等信息固定且公开透明，故该类技术实现难度较低，对设备发射功率要求也较低，同时作用距离较远，可在不损伤目标的情况下实现捕获，利于取证。但该方式可能影响周边导航设备的使用，且禁飞区欺骗方式仅对内置地理围栏的无人机有效，当无人机关闭禁飞功能时，该方式失效。

（3）黑客技术：当前，多数商用无人机飞行平台由配套移动终端通过Wi-Fi传输控制信号来实现操控，这种机制为黑客技术实施攻击提供了便利条件。既可利用黑客技术侵入无人机操控终端，获取控制权限，也可向控制终端持续发送恶意攻击指令，干扰其对飞行平台的控制，典型技术如劫持攻击（Hijacking）、中间人攻击（MITM）和拒绝服务攻击（DoS）等[5-6]。该手段技术门槛较高，商业化难度大，不易推广，尚未成为主流反制技术。

3" 结束语

在无人机技术快速发展与广泛应用的背景下，因其引发的相关问题也日益突出，由此促生了反无人机研究的迫切需求。众多国家加紧制定反无人机战略，竞相发展反无技术，并加快相关产品的研制步伐。与此同时，我国已发展为无人机行业制造和技术强国，据统计，我国民用无人机研制企业超过1 300家（截至2020年），中国制造无人机销量占据全球70%市场份额[1]。然而，当前国内无人机行业仍面临突出问题：相对于蓬勃发展的无人机行业，配套监管能力较为滞后，难以适配日益增长的无人机使用需求。

鉴于部分国家在反无人机领域研究起步较早、技术积累充分、研发实力强劲，可通过如下思路着力提升无人机管控能力：一是紧密跟踪无人机反制领域国际发展动态，充分汲取国外先进管控经验，借鉴其无人机管控措施；二是在条件允许下，适时、适当同国外反无人机公司开展交流合作，不断完善自身发展；三是参考国外监管思路模式，结合国内行业与市场实际，制定并完善相关法规条文，对无人机生产、销售、使用等各个环节进行全流程监管。多措并举、多管齐下，推动我国无人机管控技术手段持续发展迭代，不断提升无人机反制策略和方案的实战能力，健全和强化无人机管控体系，在促进和规范民用无人机产业发展的同时，有效遏制“黑飞”等违法违规现象，更好地保障社会安全，有力维护公众权益。

此外，对于前文所述诸多技术，每种手段都有自身的使用局限性，并不存在能满足全部场景需求的“完美型”反制技术。面对数量日益增长、策略愈发复杂的无人机威胁，采用单一手段有时无法实现良好反制效果，需综合考虑实际场景、飞行器类型等因素，积极探索并灵活选用多种技术手段，通过协同工作实现优势互补与整合，快速有效实施无人机管控。■

参考文献

[1] 中国新闻网．白皮书：2025年全球民用无人机市场规模将达5000亿元[EB/OL]．2022-11-11. http：//www.chinanews.com.cn/cj/2022/11-09/9890540.shtml.

[2] 黄璇，沈鸿平，彭琦．低慢小无人机监测与反制技术对比分析[J]．飞航导弹，2020（09）： 96-99+105.

[3] 程擎，伍瀚宇，吉鹏，等．民用无人机反制技术及应用场景分析[J]．电讯技术，2022， 62（03）： 389–398.

[4] 蒋冬婷，范长军，雍其润，等．面向重点区域安防的无人机探测与反制技术研究[J]．应用科学学报，2022， 40（01）： 167-178.

[5] 吴小松，房之军，陈通海．民用无人机反制技术研究[J]．中国无线电，2018（03）： 55-58.

[6] 陈伟．“低慢小”无人机反制装备与理论探析[J]．河南科技，2022， 41（02）： 10-13.