无人机探测反制技术及应用研究.docx
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1、摘要:近邠来,无人机产业发展迅速,由此而来的无人机非法飞行也给社会公共安全带来了新的威胁,为在公安领域内研窕无人机防控手段和技术应用开辟新的方向,文章分析无人机相关探测、反制技术,提出公安系统应用的建议,并展望无人机管控的发展方向。关键词:无人机:探测反制技术;管控:发展方向目前世界民用无人机产业正呈井喷式增长,无人机应用领域也越来越广泛,但由于管制手段落后,导致许多“黑飞”事件无法加以监管和问黄,从而引发了大量公安事故、隐私泄露、商业信息失控等问题WZ无人驾驶U机成本低,操作简单,便于携带,又易于获得,而且升空突然性强,很难找到处置方法,又因飞行路线难以规划而造成较大威胁。随着民用无人驾驶E
2、机保有量的激增,对公安系统无人驾驶飞机的控制带来许多挑战,无人机探测和反制的需求更加迫切,特别是在军用民用机场、重大活动地区、核心基础设施建设地区、大型场馆或监狱边境等领域。1无人机探浦与反制技术发展1.1 无人机探测与反制发展背景无人机具有小型化、智能化、大众化、多样化的特点,是近年来发展迅速的一种新型智能产业Z1已逐渐在农林矿牧及军事、物流等行业应用。近几年中国消卷类无人机市场每年增长20%左右,2018年我国的无人机数度已达28万架151在未来十年内,全球无人机市场预计将达到4000亿美元网。随着世界范围内无人机销量的增加,消费类无人机的应用也在不断增加,由于恶意使用、误入等引发的安全事
3、故也越来越多。目前民用无人机的发展与监管技术的更新并不均衡,无人机的探测、反制和重要空域的管理成为一大难题。民用无人机的大量泛滥导致了隐私泄露、危害公共安全等一系列问题内1也为大型活动的安全保卫、重要空域防护以及信息的安全等工作敲响了警钟。对社会稔定和人民生命财产安全的威胁已引起各国相关部门的高度电视网。1.2 无人机探测与反制市场需求我国无人机探测与反制的市场需求主要体现在重大活动、安保活动等重点区域,以及高铁、机场等敏感空域的无人机探测与反制。对重大活动、重点区域或热飕空域一般采用现场针对性布控,但无人机由于飞行距离较远,一般在布控区域外放飞,由于无人机以超低空飞行、慢速和小型化的特点而著
4、称,其品种繁多、外形结构多样化,无人机闯入后给公安和安保部门的无人机探测拦截反制活动带来了难度。为了能够在未来有更及时有效的无人机探测机反制技术,针对无人机探测拦截装备及技术也不断改进发展,逐渐形成了以福达探测、光电探测、声波探测、无线电频谱探测、电视广播探测等多方面技术于一体的新型探测技术体系.2无人机探测关健技术无人机的特点是可实现超低空飞行,飞行速度慢,飞行过程中能实现精准拍摄且体型小型化,这种小型飞行器的品种非常多,通常的界定系数为:速度在每小时200km以下,飞行高度在I(X)Okm以下,宙达发射截面积2m2以下UO1正是由于这些“低慢小”的特点,使无人机的精准探测及反制成为了世界难
5、题,目前已知的无人机探测技术包含雷达探测、光电探测、声波探测、无线电频谱探测、电视广播探测技术等。2.1 福达探测雷达探测技术较为悠久,技术成熟,种类多种多样。其通过采集无人机对所发射的特定EII磁波的反射进行探测.分析反射的电磁波获取无人机的位置、速度等重要信息。宙达探测具有探测距离远、空间定位准、反应速度快等优点,但对近距目标雷达探测存在一定盲区,在城市高楼、森林等遮挡情况下,也会影响对无人机这种低慢小”目标的探测效果。同时宙达天线需要有较好的架设条件,一般设于高楼顶端,由于功率相对较大,对于周围环境有一定的电磁污染,而且会由于城市繁华环境内的空间不明干扰物的出现,产生虚报或误报的情况。2
6、.2 光电探测光电探测技术主要通过红外成像、激光红外成像、热成像及光学成像等技术,捕获无人机的图像信息并分析对比,以判别无人机的种类和位置参数,光电探测有助于弥补雷达近距探测盲区,可用于近距离精准探测,并将目标物图像进行留证保存。但在大范围探测中存在局限,对无人机群等多目标探测能力不足,且容易受到募霾、雨雪、沙尘等气候的影响。2.3 声波探测无人机的马达及旋翼运转时会产生特定声波信号,不同种类无人机声波信息各不相同,声波探测技术可通过捕获,并与数据库中声波特征数据进行匹配,以探测识别目标无人机的相关信息。其探测频率约在0.3kHz到20kHz之间,该技术隐蔽性较好,但由于声波信号扩散衰减,该技
7、术能够探测的距离受限,同时容易受到探测环境的制约。2.4 无线电频谱探测无人机在升空后机上控制系统会发射无线电信号,传输控制及图像数据,无线电监测能够通过监听无人机无线电信号,分析其频谱,并与无人机频谱数据库对比,以识别目标无人机的相关信息。单点探测方式可以获得无人机方位,粗略估算相对距离,多点同时探测时可获得目标无人机位置。无线电频谱探测不受无人机尺寸、材质以及其他建筑物遮挡限制的影响,而且也没有电磁污染,可用于长期无人值守的无人机防御任务之中。但是无线电频谱探测技术,一般需要多点探测以提高空间定位准确性,而且对加密信号跟踪破译耗时时间较长,对于自主飞行模式或无线电静默状态下的无人机无法探测
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