無人機反制技術概述

王枝鑫++劉睿瑩++胡廣亮++蔣國權++金文清++許佳樂

摘 要：近年來，無人機黑飛事件頻繁發生。目前無人機飛行高度一般在1000米以下，速度較慢，雷達反射面積又很小，難發現、難捕捉、難處置、難應對，對重要目標的空防安全形成極大威脅。由于體積小、操控簡單、可搭載一定重物，且飛行高度低、地物遮擋多，空軍設備無法覆蓋，成為偵測和防范的難點。本文先介紹了無人機定位及遙控方面的相關原理，針對定位方法和遙控技巧分別提出了相應的反制措施，為反無人機系統的研制進行理論指導。

關鍵詞：無人機；反制技術；探測技術

中圖分類號：F561 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0200-01

1 前言

2017年1月15日發生的蕭山機場的無人機事件也成為各大新聞媒體的熱點議題，涉事無人機在450米高空拍攝客機，一旦出現事故后果不堪設想。然而這起事件并不是特例。據不完全統計，在過去3年時間里，僅京津冀地區就發生110起不明空情，違規飛行呈逐年上升趨勢。近年來，動力三角翼、輕型直升機、無人機等“低小慢”飛行器在消費娛樂及公共安保、航空測繪等領域獲得廣泛應用，個人及單位擁有數量也在不斷增加。同時，由于此類飛行器成本低廉、操作方便、容易獲取，易形成“黑飛”。無人機引起的安全隱患十分嚴重，問題解決刻不容緩，急需成熟的無人機反制技術對其進行壓制[1]。反無人機系統基于雷達、光電、通信干擾、導航欺騙等方法，融合加密破譯技術，可廣泛應用于軍民領域，發展前景巨大。

2 無人機探測技術概述

無人機目標的探測及跟蹤有不少難點。雷達探測方面，目前雷達探測是發現無人機目標的主要方式，但雷達不會對所有的移動目標都做出反應；無人機一般都是由輕木及復合材質構成，這此材料具有透波特性，使其具有較低可探測性，只有電機、發動機、電池、導線等金屬材質，加上個頭體積小，這都大大降低了目標自身的雷達散射面積，降低了被雷達探測的距離和發現概率，也縮短了地面反應的時間。聲學探測方面，無人機目標的噪聲主要是發動機噪聲和飛行過程中產生的空氣擾動噪聲，但目前無人機目標的飛行動力很大一部分是電動力，噪聲較小，加上飛行速度較慢，使得其噪聲水平很低。光電探測方面，目前，防空髙炮大部分都采用了紅外火控技術，地空導彈、空空導彈也有相當數量采用了紅外探測，紅外制導技術；激光測距機、激光目標指示器在近程防空武器上已廣泛使用。作為無人機目標的動力的電機或發動機，由于體積小效率髙，其紅外輻射特征低，使得通過紅外探測的發現距離大大縮短在抗激光探測上，無人機目標更易采取如吸波、透射、導光等材料，減少激光反射及外形隱身設計等，這些都使得光電探測更加困難。單一的探測方式無法高效準確的探測到目標，多方式探測協同的方式將是無人機目標探測的發展趨勢。通過多種探測裝備協同，建立“一點發現，多維跟蹤”多探測方式相結合的探測系統，可及時獲取目標位置、視頻圖像、操控無線電頻率等多種信息，大大提高無人機目標的發現幾率。

3 無人機反制技術概述

3.1 基于反遙感技術的反無人機策略

無人機在執行飛行任務的過程中，必須由地面人員發出遙控指令加以控制，使之做出各種動作。這些都是通過遙控系統來實現的，遙控系統是無人機的大腦和決策部分。遙控系統由操縱器、控制電路、無線數傳電臺和遙控接收機組成.其中操控器中要負責完成遙控編碼信號的生成，測距基準信號的生成；控制電路接受操控器輸出的指令代碼并加以判斷；無線數傳電臺主要負責指令編碼信號的調頻和高頻功率放大，經過發射天線將編碼信號向無人機進行發送；接收機通過接收天線接收地面遙控發射機發送的射頻信號，通過一系統的放大、混頻、檢波操作后進行調制解調，生成控制芯片能夠識別的數字信號，實現對無人機的操控。基于無人機的遙控原理可以分別從無線遙控信號干擾和無線遙控信號欺騙兩種通信方法展開[2]。

3.2 基于反定位系統的反無人機策略

無人機飛行過程中通過安裝GPS信號接收機以實時獲取自身的精確位置，采用GPS衛星導航系統與慣性導航系統相結合的方式進行飛行控制。從GPS定位原理角度出發，可以分別從GPS信號干擾和GPS信號欺騙兩種角度出發。GPS信號干擾技術是通過影響無人機的GPS信號接收機，利用信號發生器產生干擾無人機通信的電磁信號，經由微波功率放大器，高增益定向天線，產生一定功率的電磁脈沖，對無人機進行定向干擾，使其只能依靠基于陀螺儀的慣性導航系統，而無法獲得足夠精確的自身坐標數據。如果沒有精確的地形坐標，照相機和攝像機獲得的情報將沒有任何價值，以此達到反制無人機的目的。GPS欺騙技術采用GPS模擬器生成虛假的GPS定位信息，使無人機定位系統發生混亂。

4 結語

要想從根本上解決無人機的黑飛問題，單靠出臺法律條例還是不夠的，必須對無人機提出完善的反制應對措施，成熟的無人機反制系統的研發迫在眉睫。

參考文獻

[1]石紅梅，譚晃.國外無人機監管及反制技術最新發展概況[J].中國安防，2016（4）：100-105.

[2]柏如玉.國內外反無人機技術發展分析[J].中國安防，2016（9）：31-34.