基于核電廠低空空域安防系統建設及實踐分析

黨珂

摘要：核電廠是現階段社會發展當中的重要能源供應場所，對于地區電力發展具有著十分積極的意義。在核電廠運行當中，安防工作不容忽視，需要能夠充分結合實際做好安防系統的建設，以此保證能夠滿足電力運行需求。在本文中，將就核電廠低空空域安防系統建設進行一定的研究。

關鍵詞：核電廠;低空空域;安防系統;建設;

1 引言

核電具有著安全、清潔的特征，近年來在我國多個地區獲得了快速的發展與應用，對于滿足地區電力能源發展起到了十分重要的作用。在核電廠運行當中，做好低空飛行物入侵的防范十分關鍵，將直接關系到核電廠的運行安全。對此，即需要能夠做好安防系統建設，保障核電廠的安全穩定運行。在本研究當中，以某核電廠為例，對低空空域安防系統的建設情況進行分析。

2 系統功能

該系統的主要功能有：第一，識別發現與跟蹤。應用光電輔助探測、雷達探測與電磁偵測手段，確保能夠在運行當中發現區域范圍內存在的低空飛行物，以連續的方式進行跟蹤;第二，能夠以飛行物運行情況，使用可見光成像、紅外技術的應用分類識別目標;第三，入侵取證。對于非法進入到基地范圍內的飛行物，將進行拍照與錄像，同時記錄日期、位置、時間信息;第四，威脅評估。能夠以飛行物分類特征、同保護目標之間的距離、屬性與運動參數情況評定目標飛行物的等級;第五，信息處理。對于不同來源的數據類型，能夠以科學的方式進行融合處理，在完成信息處理后，將相關信息發送給相應的部門與單位;第六，電子對抗處置。對于判定非法進入的飛行物，將應用GPS、通信鏈路等方式對其進行控制，保證其能夠處于核電基地控制區域的外部;第七，驅離處置。對于非法進入的飛行物，將通過強光、聲音等方式驅離;第八，指示引導。在運行當中，能夠為飛行物攔截提供引導與位置等信息。

3 功能實現

在整個體系當中，雷達系統是其中的核心部分。該系統使用到的低空監測雷達由全固態、全相參、相控陣多功能特征的雷達組成，主要任務即是在運行當中全面搜索探測電廠周邊的低空飛行物，全天24h運行，能夠在無人值守情況下對飛行物目標的距離、速度與方位等信息進行記錄。同時，該雷達使用到了先進的俯仰電掃以及方位控制體系，具有較快的探測與反應速度。同時，該系統使用到了無伺服轉動結構，具有較強的隱蔽性與可靠性，能夠對不同類型的慢、低目標進行探測，為指控中心的運行提供準確的預警信息。該系統由天線罩、波控電路、數字接收機、射頻收發組件與信號處理模塊等組成。

3.1 電磁偵測設備

該設備能夠監測報警區域周邊的電磁空間信號，在實際運行當中，能夠對管控區域進行全方位、全頻段的掃描，同時建立本地的數據庫。在日常運行當中，能夠科學監測分析區域內存在的無線電信號，同時輔助雷達工作，使其能夠及時發現無人機等異常信號。

3.2 接收機

該設備在運行當中，能夠輻相補償多路輸出，做好數據矩陣的計算，在經過特征分解后，通過波束處理算法的應用對輸出波束當中存在的微弱信號，做好信號個數的估計。在具體處理當中，首先將通過方位與分選信號，在將某方向信號選定完成后，使用最大信噪比、零陷等方式逐個分離有用的信號。對于存在單個的信號，則通過單信號方式的應用識別、估計參數。對于當中超出了分辨率的信號，則將會從頻域、視域等方面分選識別信號，同時做好參數的估計。

3.3 光電探測系統

該系統由中波紅外探測器、視頻跟蹤器、接口模塊、高清攝像機、操縱桿、搜索控制模塊與控制盒等組成。該系統將通過可見光攝像目標、紅外被動探測結合設備的應用，確保能夠在雷達信息指引下搜索跟蹤飛行物目標，同時對目標進行錄像取證以及成像的識別。同時，該設備也能夠搜索探測距離較近的低空飛行物，在發揮輔助作用的情況下使雷達能夠在低空狀況下開展監視活動。在該類設備當中，結合了紅外被動探測與可見光探測，能夠在雷達信息指引下跟蹤目標飛行物，同時進行科學的成像識別。

3.4 綜合指揮中心

該中心由計算機軟硬件組成，主要的任務包括有處理探測情報、目標識別、指揮控制、輔助決策、情報顯示與數據記錄等：第一，該中心能夠對光電探測、電磁偵測、民航空管外部情報與ADS-B信息進行收集，進行情報綜合與信息融合處理，以此形成具有統一特征的低空空域態勢圖以及電廠情況圖等，能夠對接收獲得的探測情報進行處理;第二，顯示功能方面，能夠對地理信息、空情態勢、設備工作狀態相關信息進行顯示;第三，目標識別方面，能夠使用光電、雷達的方式分類時被處理;第四，雷達在運行中通過窄帶信號的應用實現識別功能。在目標回波當中，所具有的信息細節豐富，包括有RCS序列變化特征、起伏特征、脈內調制特征與多普勒特征等，且能夠結合目標間回波差異、特性情況，以目標回波特征為基礎分類辨別運動特征情況;第五，光電方面，能夠應用背景同目標間溫差形成的紅外圖像進行判定，通過目標紋理、目標運動、目標形狀與亮度等信息，同時融合雷達的目標速度與目標距離信息，以此實現識別水平的提升;第六，輔助決策方面，能夠根據目標識別結果與空中態勢情況評估飛行物威脅程度，根據等級給出相應的建議。

3.5 電子對抗設備

該設備在運行當中，能夠以指控中心指令為基礎，在電磁偵測設備、雷達設備指引的基礎上對飛行物目標進行GPS、北斗、圖像傳輸、通信鏈路等干擾，在有效阻擋的情況下，使其能夠迫降在控制外部區域。在核電廠保護范圍內，將在不同位置設置多臺電子對抗設備，以此保證在多個目標同時到來時，能夠保證在復雜的環境狀態下提升對抗能力水平。

3.6 強光警告設備

該設備能夠以指控中心發出的指令為基礎，由雷達信號提供指引，對于駕駛飛行物目標進行強光警告。同時，該設備在夜間也能夠為光成像設備提供補光的功能。

3.7 系統接口

該系統也具有較多接口的提供。在有必要的情況下，能夠向武警、空管、公安等部門通報飛行物信息，以此幫助相關部門更好的了解相關情況，同時將采取的應急處置措施、取證措施上報給相關部門報備。

4 系統應用情況

該系統在建設完成后，在經過一定時間的調試后在該核電廠當中投入運行，有效的提升了電廠的安全防范水平。在投運之后，如果在電廠區域內使用無人機，需要等級申報，由系統解除限制，否則無法正常飛行。在一年的運行時間當中，還沒有發生未經允許飛行器進入到核電廠當中的相關情況。對于部分在核電廠外部區域飛行的無人機，系統記錄的錄像、軌跡無論是在及時性、完整性還是清晰性方面都能夠較好的滿足使用需求。

5 結束語

核電廠運行安全直接關系到地區的用電安全，同時，其在實際運行當中也將面臨到多方面因素的影響，需要通過科學防空系統的建設防范空中干擾。在上文中，我們以某核電廠為例對核電廠低空空域安防系統建設進行了一定的研究，并獲得了較好的應用效果。在未來工作當中，可以對系統光電設備進行進一步的升級，切實提升系統的觀測精度與相應速度。同時也可以擴充飛行器數據庫，以此保證能夠快速識別、定位入侵目標，在保證系統在可用性方面具有更好表現的情況下，使其能夠在核電廠安全防護方面更好的發揮出作用。

參考文獻

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