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項目背景
      2018年2月7日,中部戰區聯合河北警方共同處置了一起無人機違法飛行對軍、民航造成巨大損失的事件,北京某航空有限公司工作人員,操縱油電混合動力無人機在河北省唐山市古冶區范各莊上空約1000米高度,對礦區進行航空測繪。幾名工作人員不但都不具備操縱無人機資質,更嚴重的是沒有申請空域。無人機起飛不久,中部戰區及戰區空軍有關部門迅速通過技術手段掌握了所在空域的異常情況。據介紹,當天因此先后有多架民航航班被迫修改航線,導致航班延誤,造成了巨大經濟損失。
     中部戰區政治工作部保衛局干事劉軍表示:近幾年,低空飛行的航空器種類日益繁多,除了無人機,一些簡易航空器,比如動力傘、熱氣球等,自主導航和通信能力都很弱,容易出現偏離預定航線和空域的情況,一旦進入重要目標上空,很有可能危及目標安全,甚至造成嚴重影響。

 
(無人機入侵案例激增)
      安防企業對于無人機反制的研究,從2016年起便進入技術發展階段,直至2018年進入爆發年,經歷多年的技術研究與改進,安防人對無人機反制的研究從未停止。本文主要對現有主要反無人機系統的原理和特點進行闡述與分析,并結合針對“低、慢、小”目標的探測與防護技術的最新進展,對低空反無人機系統的未來發展趨勢進行分析。
      目前,無人機管控形勢嚴峻,"必須加強無人機管理。"中部戰區副司令員兼中部戰區空軍司令員莊可柱代表說,當前,無人機應用逐漸普及,在巡查交通、測繪地形、噴灑農藥等領域,給人們帶來諸多便利。但與此同時,沒有飛行計劃的"黑飛"現象所引發的安全隱患,在全國各地頻頻出現。據中國民航報道,無人機擾航事件從2015年4起,2016年23起到2017年上半年40余起,呈現逐年上升趨勢。

無人機反制技術現狀
  目前,主流反無人機技術體系主要由探測跟蹤和預警技術、毀傷技術、干擾技術、偽裝欺騙技術等部分組成。通常,現有反無人機系統各部分的具體技術組成如下。
  1.探測跟蹤和預警技術。
  雖然能夠在對無人機目標進行檢測、識別、跟蹤的基礎上,利用技術手段實現對無人機的反制與防護,但該類系統的局限性也較大,對不依靠外部通訊進行飛行控制的無人機,壓制效果較差,無法進行有效的壓制。
  2.毀傷技術。
  目前,普遍采用基于激光武器的反無人機系統,首先其反應時間短、照射速度快、命中精度高。其次輻射強度高,摧毀威力大。再者,無污染,不易受電子干擾,屬于比較干凈的新殺傷機理武器。目前該類系統受所使用的打擊手段限制,一般側重應用于軍事領域,并有希望成為未來無人戰場環境中的重要角色。
  3.干擾技術。
  干擾阻斷類反無人機系統雖然操作簡單、成本較低,且部分系統便于攜帶,但其主要采用電磁干擾手段,對環境要求相對較高,在城市或居民密集區域使用容易對無線電信號的正常使用環境造成不良影響。
  4.偽裝欺騙技術。
  當所要保護的目標區域的地理坐標為已知時非合作無人機可以采用屏蔽外部遙控和圖傳信號的方式,只憑借導航信號來實現對目標區域的入侵。該類系統主要是通過發射欺騙導航信號,實現對非合作無人機導航部件的誘騙阻斷,同時還可以將該技術與區域電磁環境管控系統相結合,通過在發射區域增強導航信號保障授權無人機正常飛行的同時,實現對非合作無人機的驅離與迫降。
  綜上所述,現有國內外市場上的主流反無人機系統均只能在單一或某些特定環境下具備低空反無人機任務所需要的功能,因此具有不同程度的局限性。
系統架構
  北京和普威視科技股份有限公司經過探索和研究,自主研發生產了低空預警跟蹤光電系統和激光識別反無人機系統。專為城市低空危險飛行器預警防預設計,特別是目前應用越來越廣泛,存在潛在危險的低成本微型無人機監控預警所開發的專用安防產品。

(和普無人機反制流程)


(跟蹤效果圖)
固定式無人機攔截系統
產品簡介
       固定式無人機攔截系統是一套遠距離無人機攔截設備,本系統可切斷無人機的GPS/北斗定位信號和控制及圖傳信號,使無人機自動降落或強制返航,具有遠距離攔截、操作簡便、攜帶方便等特點,有效地解決了目前無人機“黑飛”現象的難題。全新的 “無死角方案”工作模式、穩定的硬件結構設計,為無人機反制工作提供了一套穩定可靠、節能環保、管控方便的無人機干擾解決方案。
工作原理
      多旋翼無人機的遙控操作和拍攝數據實時回傳都需要通過電磁波進行,只要對特定頻段進行干擾,切斷其上下行數據鏈路的連接,利用大功率定向電子干擾設備向無人機發射多頻段強干擾電磁波,干擾阻塞其上下行信號傳輸,使其遙控失靈,拍攝的圖象視頻信號也無法傳回,徹底切斷無人機與遙控器或地面站的聯系。無人機攔截系統內置GPS、北斗、2.4G、5.8G頻段攔截模塊,可覆蓋幾乎所有型號無人機。所有進入本機型覆蓋范圍內的無人機均無法獲取衛星定位信息,同時無人機與地面控制器之間的控制信號和圖像傳輸信號均被切斷,根據無人機的設計不同迫使無人機降落、墜落或者迫使其返航達到低控安防管制的效果。




(前端設備)
     適用于對抗無人機的光電跟蹤反制系統集百萬長焦高清攝像機、大面陣非制冷紅外熱成像儀、精密伺服轉臺、高精度跟蹤模塊、多頻譜干擾機等于一體,用于全方位全天候發現、跟蹤、識別、反制空中無人機目標。采用軍工品質的U 型轉臺設計,具有速度快、精度高、跟蹤穩定等特點。晝間采用長焦距連續變焦鏡頭配合200萬可見光高清彩轉黑攝像機,夜間采用640×512高靈敏度大口徑連續變焦非制冷熱成像攝像機,可實現晝夜全天時遠距離視頻監控。同時具備光學、電子雙重透霧功能,可有效提升霧、霾等低能見度天氣下的探測性能。無人機干擾機內置GPS、北斗、2.4G、5.8G頻段攔截模塊,可覆蓋幾乎所有型號無人機,有效迫使無人機降落、懸停或返航。系統既可作為獨立的光電探測設備使用,實施手動搜索、手動或自動跟蹤無人機目標,也可與雷達聯動,根據雷達發送的目標引導信息,實現對目標的快速發現和識別功能。
     1. 抗惡劣壞鏡:高強度鋁合金,噴涂三防漆,抗海水腐蝕,多維自由曲面外形,風阻小,可抗33m/s強風
     2. 高精度定位:每秒5萬次微調脈沖精密電機驅動,20位數碼測角傳感器伺服,定位精度達±0.05度
     3. 采用大力矩稀土永磁同步電機,高速啟停,與雷達聯動跟蹤平滑流暢。
     4. 數據反饋:實時反饋方位、俯仰角度,焦距,聚焦數值,可對目標精度定位與跟蹤(配合應用軟件)
     5. 負載能力高:可同時承載60倍可見光攝像機,大口徑熱像儀,高功率激光照明器,實現15km以上超遠距離監控
     6. 最大方位回轉速度45°/s (高速版可選200°/s),最小速度0.1°/s
     7. 方位回轉范圍0-360°,俯仰回轉范圍±45°(對空可選+90°)
     8. 多重冗余設計:雙電源冗余保護,內部溫度監控,定向工業除霜器,高可靠性。
     9. 多波段成像,集成長波紅外熱像、近紅外激光、可見光成像、云臺護罩、解碼器于一體。適合全天候環境下的觀察。
     10. 整機采用超強鋁合金外殼,IP66防護,防淋雨、防灰塵,可適應各種惡劣環境。


(功能拓撲圖)
系統特點
①攔截機型全面。
無人機攔截系統內置GPS、北斗、2.4G、5.8G頻段攔截模塊,可覆蓋幾乎所有型號無人機。所有進入本機型覆蓋范圍內的無人機均無法獲取衛星定位信息,同時無人機與地面控制器之間的控制信號和圖像傳輸信號均被切斷,迫使無人機降落。
②超遠距離攔截。
無人機攔截系統使用高功率LDMOS器件,配合頻率校正、快速掃頻技術,極大的提供了設備攔截效果,實測攔截距離可達到1km以上,攔截效果行業領先。


(和普無人機反制系統應用現場)
系統優勢
       本系統融合先進的DOE光學紅外熱像點目標跟蹤探測技術、高清激光掃描面目標圖像識別算法技術、萬次微脈沖高精度伺服驅動光電轉臺技術,可自主掃描探測、雷達聯合探測、手動掃描探測多種方式,對微型無人機作用距離達到2km,超過英國的反無人飛行器防御系統(AUDS)的1km水平,達到國際先進水平。
       隨著國家低空飛行的逐步開放,未來無人機應用越來越廣泛,同時來自無人機的不可控制危險和恐怖襲擊的機率大大增加,本系統的成功開發和推廣,將開拓無人機的防范安全應用新領域。

 
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