无人机防御系统建设技术探究

李旭昇

【摘要】无人机主动防御系统的建设，是以有效防御为目标实施有效重点打击的方式，但是复杂环境实施有效制空防御技术还不成熟。如何完善无人机系统侦查和反制技术是迫切需要解决的问题，为此本文针对无人机防御系统建设技术展开研究，旨在为提升无人机防御系统水平提供参考。

【关键词】无人机|防御系统建设|技术方案设计

无人机是一种以无人机载体、地面站设备、有效负荷三个部分组成的“空中机器人”，随着无人机技术的发展，无人机被应用到各个领域，在军事活动中也有所应用。主要用于侦查、防御、目标打击等军事任务。无人机防御系统在实际应用中，技术水平不能满足防御需求，加强无人机防御系统建设技术研究也是重要课题。

一、需求分析和项目建设的必要性

（一）现状分析

军队营区虽然已采用“纵深防护”体系，實现了“监视区、防护区、限制区”多层次的地面防护，但是缺少对低空空域的防护手段。因军队营区选址较不固定，周围不乏街道、居民区，甚至旅游景区，营区多通过围墙辅以巡逻的方式防止外界的入侵与观察，缺少有效的低空空域防护措施，极易出现“黑飞”事件，利用无人机进行高空拍摄甚至投递危险品，对营区的保密与安全造成危害。确保营区的保密与安全是军队日常安保工作中的重中之中，需落实安全保密要求，坚决遏制重特大安全事故发生。

（二）需求分析

需尽快装配无人机防御系统，以应对“低慢小”飞行器的入侵，形成立体化周界防护体系。无人机防控系统需求分析如下：

1.对无人机进行有效探测；

2.对无人机进行有效反制；

3.防御区域需有一定外延；

4.防御区域覆盖全面；

5.自动化程度高，受环境影响小，可实现无人值守；

6.施工方便；

7.售后维护方便。

（三）项目建设的必要性

随着无人机市场的蓬勃兴起，无人机“黑飞”事件也被不断曝光，“无人机偷拍”“无人机伤人”“无人机扰乱公共秩序”“无人机闯入军事禁区”“无人机威胁民航安全”等新闻层出不穷，军队活动、驻地、营区等高级别机密区域也时常受到“黑飞”无人机的侵扰，带来了极大的安全威胁。可以将目前频发的无人机黑飞事件按结果分类，如图1所示。

二、无人机防御系统设计目标

3km范围快速抵近重点目标或突发事件现场的无人机反制系统技术实现目标：

（一）防御目标为全部低慢小航空器，全方位指控、交互、无人值守方式精准识别“非恶意”和“恶意”目标；

（二）全方位跟踪、识别、预警对目标实施监控；

（三）频谱探测识别，实现无线电探测、控制低慢小航空器、系统联网交互控制；

（四）无线电压制干扰低小航空器，实施目标精准打击，有效拦截目标，设置防御权限；

（五）实现最高行驶速度、重大活动中设备迁移速度、设备展开时间、设备撤收时间；

（六）选择主机供电方式，增加电源适应性，缩短充电时间；

（七）适应复杂环境，提高抵抗射频电磁场辐射抗扰度，设置环境适应防护装置。

三、无人机防御系统具体设计方案

（一）无人机防御系统建设方案

方案中监测系统由频谱侦测类设备组成，选用无线电监测设备，采用电磁无源探测技术，可全天候自动接收市面常见无人机的无线电频段，无线电探测设备可探测400～6000MHz全频段无人机信号。

反制设备和侦测设备通过组网，由无人机防御管理平台集中管控察打一体设备，可对系统内的设备进行远程控制、一键“布撤防”等操作，支持预先设置防御模式。

1.部署方案

（1）威胁分析

图2中黄色五角星区域为重点防御区域，四周空旷无高层建筑，西北侧、西南侧、东南侧为住宅、厂房等人口密集区域，存在着使用无人机进行走私、偷拍、协助偷渡、携带违禁物品等风险，需建立全方位低空空域安全防御系统，以避免无人机带来的侵扰。

（2）系统部署

重点防御区域为一块360m×270m矩形区域，面积较小，且周围较为空旷，选择防御区域内高点部署一台侦测设备反制设备，即可实现对重点防御区域及周界的全方位防御，侦测区域在重点防御区域周界的基础上有超过千米的外延，实现了提前预警，有效防御。

（3）系统架构

系统由监测设备、反制设备、监视平台组成，无线电及光电将探测到的无人机信息发给低空目标监视平台综合统一信息，形成综合空情态势，自动或手动引导干扰设备对无人机实施干扰。

2.系统工作模式

系统提供人工和自动两种工作模式。

（1）人工模式

在人工模式下，操作人员根据系统提供的功能菜单可以对监测设备及反制设备进行操作，手工修改控制参数，达到预想的探测和观察目标的效果。

（2）自动模式

系统提供实现探测、识别、跟踪与反制全流程自动化控制策略，实现目标发现、告警、处置的时序和手段，满足用户应急响应处置要求。

3.系统组成

（1）监测系统

探测产品有无线电监测设备、光电探测及跟踪设备。

①无线电监测设备

无线电监测设备采用电磁无源探测技术，不主动发射无线电波，绿色环保。可全天候自动侦测设备被动接收全频段无人机数传和图传信号，精确指示目标方位。

②光电探测及跟踪设备

机器人光电探测及跟踪系统是无人机防御管理平台的组成模块，基于AI深度学习的小目标检测算法、目标配准跟踪算法等多算法融合实现对目标无人机的探测、跟踪、摄录取证。

（2）反制系统

监测系统发现目标后，可联动开启反制系统进行无线电压制或GPS诱骗。反制设备有固定式反制设备、便携式反制设备、手持式反制设备、防护箱式反制设备以及导航诱骗设备多形态产品。

（二）监测防御管理系统

无人机防御管理平台是一套“集成化”“数字化”“智能化”的无人机防御平台，包含无线电监测系统、光电探测及跟踪系统、反制系统多个子系统。在一个平台下即可实现多个子系统的统一管理与互联互动，真正做到“一体化”管理，提高易用性和管理效率。系统采用先进的软硬件开发技术，满足无人机防御系统集中管理、信息共享、互联互通、察打一体等需求。

（三）系统防护效果

1.侦测设备作用范围

无人机无线电监测设备探测半径大于3000m，实际探测距离受部署区域的无线电环境、障碍物遮挡而有所变化，全天候自动监测、报警。

2.反制设备处置效果

无人机探测设备采用电磁无源探测技术，可全天候持续监测市面常见的无人机无线电频段。探测设备不发射无线电信号，绿色环保，对周围环境无干扰。固定式反制设备是通过对无人机进行无线电干扰的方式达到区域空域防范的效果，具有驱离和迫降两档工作模式。

四、結语

整体上看，无人机在军事上应用，能有效维护国家安全。对无人机防御系统的升级完善，减少防御漏洞，是实现完全制空体系的需求。实施目标有效打击和侦查，是防御系统的关键，排除障碍在复杂环境下完成防御任务是无人机系统建设的需求。希望未来进一步加强无人机防御系统研究。中国军转民

参考文献

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（作者单位：澳大利亚墨尔本大学 ）