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无人机反制技术概述
特种装备网 发布时间:2019-03-06
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摘要:近年来,无人机黑飞事件频繁发生。目前无人机飞行高度一般在1000米以下,速度较慢,雷达反射面积又很小,难发现、难捕捉、难处置、难应对,对重要目标的空防安全形成极大威胁。由于体积小、操控简单、可搭载一定重物,且飞行高度低、地物遮挡多,空军设备无法覆盖,成为侦测和防范的难点。本文先介绍了无人机定位及遥控方面的相关原理,针对定位方法和遥控技巧分别提出了相应的反制措施,为反无人机系统的研制进行理论指导。

关键词:无人机;反制技术;探测技术

1 前言

2017年1月15日发生的萧山机场的无人机事件也成为各大新闻媒体的热点议题,涉事无人机在450米高空拍摄客机,一旦出现事故后果不堪设想。然而这起事件并不是特例。据不完全统计,在过去3年时间里,仅京津冀地区就发生110起不明空情,违规飞行呈逐年上升趋势。近年来,动力三角翼、轻型直升机、无人机等“低小慢”飞行器在消费娱乐及公共安保、航空测绘等领域获得广泛应用,个人及单位拥有数量也在不断增加。同时,由于此类飞行器成本低廉、操作方便、容易获取,易形成“黑飞”。无人机引起的安全隐患十分严重,问题解决刻不容缓,急需成熟的无人机反制技术对其进行压制[1]。反无人机系统基于雷达、光电、通信干扰、导航欺骗等方法,融合加密破译技术,可广泛应用于军民领域,发展前景巨大。

2 无人机探测技术概述

无人机目标的探测及跟踪有不少难点。雷达探测方面,目前雷达探测是发现无人机目标的主要方式,但雷达不会对所有的移动目标都做出反应;无人机一般都是由轻木及复合材质构成,这此材料具有透波特性,使其具有较低可探测性,只有电机、发动机、电池、导线等金属材质,加上个头体积小,这都大大降低了目标自身的雷达散射面积,降低了被雷达探测的距离和发现概率,也缩短了地面反应的时间。声学探测方面,无人机目标的噪声主要是发动机噪声和飞行过程中产生的空气扰动噪声,但目前无人机目标的飞行动力很大一部分是电动力,噪声较小,加上飞行速度较慢,使得其噪声水平很低。光电探测方面,目前,防空炮大部分都采用了红外火控技术,地空导弹、空空导弹也有相当数量采用了红外探测,红外制导技术;激光测距机、激光目标指示器在近程防空武器上已广泛使用。作为无人机目标的动力的电机或发动机,由于体积小效率高,其红外辐射特征低,使得通过红外探测的发现距离大大缩短在抗激光探测上,无人机目标更易采取如吸波、透射、导光等材料,减少激光反射及外形隐身设计等,这些都使得光电探测更加困难。单一的探测方式无法高效准确的探测到目标,多方式探测协同的方式将是无人机目标探测的发展趋势。通过多种探测装备协同,建立“一点发现,多维跟踪”多探测方式相结合的探测系统,可及时获取目标位置、视频图像、操控无线电频率等多种信息,大大提高无人机目标的发现几率。

3 无人机反制技术概述

3.1 基于反遥感技术的反无人机策略

无人机在执行飞行任务的过程中,必须由地面人员发出遥控指令加以控制,使之做出各种动作。这些都是通过遥控系统来实现的,遥控系统是无人机的大脑和决策部分。遥控系统由操纵器、控制电路、无线数传电台和遥控接收机组成.其中操控器中要负责完成遥控编码信号的生成,测距基准信号的生成;控制电路接受操控器输出的指令代码并加以判断;无线数传电台主要负责指令编码信号的调频和高频功率放大,经过发射天线将编码信号向无人机进行发送;接收机通过接收天线接收地面遥控发射机发送的射频信号,通过一系统的放大、混频、检波操作后进行调制解调,生成控制芯片能够识别的数字信号,实现对无人机的操控。基于无人机的遥控原理可以分别从无线遥控信号干扰和无线遥控信号欺骗两种通信方法展开[2]

3.2 基于反定位系统的反无人机策略

无人机飞行过程中通过安装GPS信号接收机以实时获取自身的精确位置,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。从GPS定位原理角度出发,可以分别从GPS信号干扰和GPS信号欺骗两种角度出发。GPS信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,利用信号发生器产生干扰无人机通信的电磁信号,经由微波功率放大器,高增益定向天线,产生一定功率的电磁脉冲,对无人机进行定向干扰,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。如果没有精确的地形坐标,照相机和摄像机获得的情报将没有任何价值,以此达到反制无人机的目的。GPS欺骗技术采用GPS模拟器生成虚假的GPS定位信息,使无人机定位系统发生混乱。

4 结语

要想从根本上解决无人机的黑飞问题,单靠出台法律条例还是不够的,必须对无人机提出完善的反制应对措施,成熟的无人机反制系统的研发迫在眉睫。

参考文献

[1]  石红梅,谭晃.国外无人机监管及反制技术最新发展概况[J].中国安防,2016(4):100-105.

[2]  柏如玉.国内外反无人机技术发展分析[J].中国安防,2016(9):31-34.

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[来源:科技论文责任编辑:何强]
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