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3 无人机管控的技术手段

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近年来,无人机反制技术逐渐成­熟,设备发展日益丰富。无人机管控的主要思路­即为对无人机进

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行“发现、定位、压制” ,见图1。下面从这三个角

度出发,针对无人机常用技术,总结无人机管控技术手­段。 3.1 发现技术

对无人机的发现是无人­机无线电管控的首要步­骤,只有在准确发现、识别目标的基础上,才能有针对性地对目标­无人机进行无线电管控。

直接发现技术,除视觉判别外,最有效的就是雷达探测­技术。通过利用电磁波在传播­过程中遇到障碍物时发­生反射来实现对无人机­目标的发现。雷

达探测技术通常采用S、X、KU波段的电扫描雷达,有效探测距离可达5千­米,且不受无人机型号的影

响。但是该技术对某些无人­机的探测存在一定缺陷,例如对由透波材料(塑料、木质)制成的、低空飞行的、飞行速度较慢的、穿梭于城区楼宇之间的­无人机的探测能力较差,且容易受到其他移动或­固定物体的干扰。

间接发现技术,即无线电监测技术,通过利用无人机或地面­控制台发射的无线电遥­控遥测信号、

飞行状态信息、数传和图传信号[4]等实现对无人机

或地面操作者目标的发­现。无线电监测技术通常采­用固定或移动式无线电­监测设备(包括高灵敏度接收天线,宽带接收机、频谱仪等),识别无人机信号

(800MHZ、1.4GHZ、2.4GHZ、5.8GHZ的控制、数

传和图传信号等)。该技术对无人机的有效­探测距

离一般在2千米以内,且不受无人机型号的影­响,监

测设备可按需部署,能够发现穿梭于建筑物­间的无人机信号。但是该技术在无人机仅­按照预定航线飞行,保持无线电静默时失效。

3.2 定位技术

采用雷达探测和无线电­监测等技术发现疑似无­人机目标后,需要进一步通过视觉辨­认、路径识别等技术对目标­进行确认。确认为目标无人机后,下一步就是对目标的定­位测向,以实现对目标企图的预­测和持续追踪。

无线电定位技术通过利­用多个无线电监测设备­对目标无人机进行测向­后,采用交叉定位、TDOA定位等方式确­定目标无人机的位置、运动方向、速度等,从而实现对目标无人机­的实时追踪。无人机数传和图传模块­会将无人机采集到的数­据和视频信息通过无线­电信号回传至控制台或­者是其他用户终端,从而可以针对无人机的­回传信号进行专项监测,定位信号源。基于相同原理,通过监测控制台向无人­机发射的控制信号,还可实现对无人机操作­者的定位。值得注意的是,该技术在无人机仅按照­预定航线飞行,保持无线电静默时同样­失效。

3.3 压制技术

可疑无人机被确定为管­控目标无人机后,可采取物理摧毁、生物抓捕、无线电干扰等压制等手­段使目标无人机无法继­续工作。无人机系统在工作过程­中一般存在以下几种情­况:一是控制台向无人机发­射单向控制链路;二是无人机接收卫星导­航信号;三是无人机向控制台反­馈飞行数据。其中一和二至少存在一­种。针对上述无人机系统工­作特点,可以采用针对性的压制­技术。

无线电干扰压制控制信­号,对控制台向无人机发射­单向控制链路进行大功­率干扰或解码接管。可使无人机分辨不出控­制信号,从而无法接收操作者指­令,进入安全模式迫降、返航[5],或者只能接收管

控者的指令,由管控者控制其降落到­指定地点。由于目标无人机距离无­线电干扰源相较于控制­台更近,干扰压制效果较好,所以该方法能够有效阻­止无人机入侵限制飞行­区域。但是,若是压制控制信号无效,则可以判断无人机仅处­于巡航模式,此时可采用下一种方法。

无线电干扰压制导航信­号,对卫星广播的定位、导航信号进行干扰或欺­骗[6],可使无人机无法

获取自身当前位置信息­或者获取的是虚假的位­置信息,使无人机无法平稳飞行­甚至坠毁或是飞行到指­定地点。由于无人机大多采用导­航技术,因此该方法应用范围广­泛且容易操作,能够有效破坏无人机巡­航状态。但是,若是压制导航信号无效,则可以判断无人机仅处­于操作者模式,此时可采用上一种方法。

无线电干扰压制数传信­号,即干扰无人机向终端反­馈的数据信号,破坏无人机回传的数据、图像、视频等信息,达到保护隐私和信息安­全的目的。但是该方法实现起来较­为困难,可行性较差。

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