“低慢小”無人航空器反制平臺的設計與實現(xiàn)

章金標

摘要：隨著無人機的技術發(fā)展及新的偵查、犯罪活動的增加，國內外針對低空領域違規(guī)和犯罪手段及其匱乏，因此對于低空領域的目標監(jiān)控便越來越重要。尤其是近幾年，無人機黑飛，無人機偵查，無人機恐怖襲擊，無人機販毒，無人機走私等屢見不鮮。國內外傳統(tǒng)技術手段雷達、視頻、壓制干擾技術在實戰(zhàn)中往往不盡人意，遠程發(fā)現(xiàn)困難、視頻手動跟蹤丟失，干擾無法實現(xiàn)，對低小慢目標的監(jiān)測管控顯得力不從心。而且，現(xiàn)行業(yè)內還沒有做到將雷達、視頻、反制系統(tǒng)集成為一套完整系統(tǒng)，實戰(zhàn)中往往以各單設備獨立使用，操作復雜。因此，研制一套針對黑飛無人機的偵測、管控與誘導系統(tǒng)是非常有必要的。

關鍵詞：無人機監(jiān)測反制 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)設計

1反制系統(tǒng)功能

1.1偵測警戒功能

第一，利用全向頻譜偵測設備被動探測無人機圖傳信號，或其地面站的遙控信號（滿足視距條件），實現(xiàn)對無人機的測向，在采取雙站時，可實現(xiàn)交叉定位;

第二，利用雷達主動探測周邊空域的無人機實現(xiàn)對無人機三維位置、速度等的測量，并實現(xiàn)對目標的連續(xù)跟蹤。

1.2目標識別功能

第一，利用全向頻譜偵測設備在已有數(shù)據(jù)庫的支持下，對無人機發(fā)射的無線電信號進行分析，識別等;

第二，利用光電設備對無人機實現(xiàn)圖像識別、確認。

1.5干擾反制功能

結合定向頻譜干擾設備、手持式頻譜干擾設備、全向頻譜干擾設備，實現(xiàn)對防護區(qū)域內有威脅的無人機的電磁壓制式干擾。

1.4控制管理功能

1.4.1綜合態(tài)勢呈現(xiàn)功能

集成電磁頻譜監(jiān)測、雷達探測、光電圖像識別、電磁反制于一體的綜合態(tài)勢呈現(xiàn)，支持分子系統(tǒng)獨立工作和態(tài)勢呈現(xiàn)，以及離線地圖加載。地理信息系統(tǒng)可對整個系統(tǒng)內設備類型、工作狀態(tài)、定位結果、軌跡進行綜合展示。可對設備進行控制、任務下達和遠程觀察。

1.4.2區(qū)域布防功能

支持自定義報警區(qū)、光電引導區(qū)等區(qū)域布防設定，以及威脅等級設定。

1.4.3設備管理功能

支持設備增減、設備信息編輯和系統(tǒng)坐標校準。

1.4.4自動報表管理功能

自動完成監(jiān)測反制數(shù)據(jù)的記錄、統(tǒng)計和報表生成，為應急預案管理、執(zhí)法決策和事后分析評估提供可靠依據(jù)。

1.4.5狀態(tài)監(jiān)控功能

實時監(jiān)測接人本系統(tǒng)的各設備的運行狀態(tài)，支持全網設備的系統(tǒng)自檢，自動發(fā)現(xiàn)網絡或設備故障并進行聲光告警提示;支持系統(tǒng)自動維護提示功能和系統(tǒng)狀態(tài)報表功能。

1.5通信指揮功能

集成LTE系統(tǒng)，可實現(xiàn)車載站與周圍巡邏人員的語音指揮調度和位置管理。

2系統(tǒng)特點

2.1復合式偵測，多手段印證

雷達和全向頻譜偵測設備數(shù)據(jù)互相印證，排除虛警，過濾無威脅目標的誤報;光電設備作為前兩者的補充，進一步降低漏警、誤報的概率。

2.2多層處置，梯次防衛(wèi)

根據(jù)不同設備技術特點分層設防，利用全向頻譜設備實現(xiàn)早起發(fā)現(xiàn)和預警，雷達設備實現(xiàn)警戒跟蹤，兩者先期進行相互印證;使用光電設備進一步識別和確認，最終利用干擾設備實現(xiàn)威脅無人機的拒止。

2.3多站布設，相互配合

可以多個車載站點、固定站點相互補充、交叉覆蓋，實現(xiàn)對目標的全方位防御。可以讓人員攜帶手持式頻譜干擾設備機動巡邏予以補充。同時可通過集群通信，實現(xiàn)多站點的協(xié)同配合，從而提高對無人機的發(fā)現(xiàn)和處置概率，降低在復雜環(huán)境下出現(xiàn)漏網的可能性。

2.4配置靈活，升級方便

系統(tǒng)采用開放式系統(tǒng)互連架構、模塊化設計理念，可實現(xiàn)全系統(tǒng)的快速升級、改造，可根據(jù)用戶需求定制。

3系統(tǒng)詳細設計

3.1基礎支撐系統(tǒng)設計

基礎支撐系統(tǒng)用于實現(xiàn)對信息的交換、傳輸和存儲功能。包括集群通信和IT信息設備，其中包括LTE集群通信、服務主機、業(yè)務主機、交換機、矩陣、KVM切換器及顯示大屏。

3.2業(yè)務承載系統(tǒng)設計

3.2.1全向頻譜偵測設備

全向頻譜設備旨在對大范圍區(qū)域，商用無人機進行監(jiān)測，起到整個系統(tǒng)第一道預警防御作用，同時能方向信息發(fā)到指控系統(tǒng)，引導雷達快速發(fā)現(xiàn)、形成航跡。

3.2.2低空雷達

二維有源相控陣體質雷達具備對低空、小型、慢速無人機的探測有較大的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在遠距離、高精度、高靈活性、高可靠性及優(yōu)良的抗干擾能力。另外在發(fā)現(xiàn)目標后，可采用TWS方式跟蹤，也可以針對重點的4批目標選擇高數(shù)據(jù)率的TAS方式跟蹤，提高對重點目標的跟蹤穩(wěn)定性和測角精度。

3.2.3光電干擾一體化設備（集成光電設備、定向頻譜偵測與干擾設備）

光電干擾一體化設備集成了光電、定向頻譜偵測和干擾設備。實現(xiàn)對無人機進行視頻發(fā)現(xiàn)及跟蹤。同時在伺服控制下，指向性對無人機頻譜進行偵測與干擾。

3.2.4手持式干擾設備

手持式無人機攔截設備通過干擾無人機GPS定位信號和控制信號，使其與地面控制設備失聯(lián)，迫使無人機懸停、降落或返航。

3.2.5全向頻譜干擾設備

作為近距離突發(fā)無人機等應急時刻，該設備采用瞬時覆蓋5.6GHz，全時段提供近距離的防御保護。該設備啟動后將持續(xù)對0.46GHz范圍內的所有設備實施干擾（可建立白名單，剔除掉正常或許可的頻段），作為最終保障設備分布于重要保護區(qū)域和重要保護人員附近。

3.3 載車平臺系統(tǒng)設計

載車平臺系統(tǒng)是監(jiān)測反制系統(tǒng)的載體，為平臺提供動力、工作環(huán)境的支持，包括車輛、供配電系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)等。

4軟件設計方案

通過軟件平臺實現(xiàn)前端設備管理、信息采集、數(shù)據(jù)存儲、布控報警、目標追蹤打擊、可視化展示等功能，主要分為前端車載移動子系統(tǒng)和指揮中心綜合應用系統(tǒng)，車載子系統(tǒng)主要是信息采集、目標追蹤打擊，中心綜合應用系統(tǒng)主要是移動車載管理、全局部署、指揮調度。

5 結束語

隨著無人機的發(fā)展迅猛，針對其的無線電管理監(jiān)測技術還處在起步階段，必須不斷完善和探索無線電探測、識別、測向定位等技術，逐步健全無人機適航管理規(guī)范，才能確保我國無人機頻率的管理工作步人健康有序的發(fā)展軌道。

參考文獻

[1]楊勇，王誠，吳洋，反無人機策略及武器裝備現(xiàn)狀與發(fā)展動向[J].飛航導彈，2013 （08）.

[2]劉家福，雷震，李正龍，“低慢小”無人航空器反制平臺的應用[J].中國安防，2018 （06）.

[3]馬蘭，張銳，基于航空器運行意圖的信息交互方法[J].中國民航大學學報，2016 （06）.