一
、背景资料
1.1.1 无人飞机广泛使用
随着航空科技进步,民用无人机市场发展迅猛
.
据统计 2014
年至 2018 年四年间,民用无人机的市场销售从 37.8 万架增长到
280 万架,并且仍在以每年 50%的速度快速增长。
1.1.2 无人飞机威胁安全
伴随着无人机销量的快速上升,无人机违规、违法事件层出
不穷,给各类公共安全构成严重威胁,无人机
“
黑飞
”
造成航班EST
大面积延误与日俱增。同时,故意利用无人机在重点害区域进行
犯罪的案件也逐渐浮出水面。针对新形势新问题,国家相关部门
虽然发布了通过实名登记,禁飞令等相关法规,但是如果没有技
术手段,无法对违规者进行识别惩处,那么法规执行的威慑力将
会大打折扣。同时那些有明确犯罪目的罪犯和敌斗份子也不会被
一
些法规约束而停止无人机入侵犯罪活动。因此对于敏感要害区
域的部门和单位来说,能够有效地发现并禁止无人机入侵是十分
必要和迫切的。
无人机作为
一
种小型低空飞行器,具有
一
定载荷能力,目前
很多微型无人机的搭载能力,已经达到或者超过了 10 公斤。它
能够实现运输违禁物品、侦察和自爆攻击等功能,它的威胁程度
相对于传统方式更隐蔽、更难防范。EST
(二)无人飞机防控现状
1.2.1 各种探测方法分析
后台监控
例如大疆开发的后台监管系统,只能通过后台数据监管大疆
的无人飞机,不属于侦测探测类型,对于其他厂家的设备或者工
业级无人飞机无法侦测。
雷达探测
雷达探测只能探测运动目标,无人飞机静止时则目标消失,
不能分辨出无人飞机型号,目标分辨存在
一
定的难度,雷达探测
需要长期发射电波,需要向国家无线电管理部门申请使用频率,
对周边电磁环境影响大。
信号破解
不同频段,不同制式的飞控模块,配置相应的解码模块,频
段越多,制式越多,模块叠加越多,无法解决无人飞机侦测通用
性的问题,如果飞控信号加密,则无法解密,如大疆域类型的无
人飞机,由于数据链进行了加密,无法解密,则无法探测,而无
人飞机特别是工业级无人飞机数据链几乎都是加密的。
1.2.2 普通频谱侦测存在的问题
相比较上述几种探测方式,频谱侦测是比较好的探测方式,
但是普通的频谱侦测系统也存在不足,主要表现在:
侦测能力不足EST
对于特征数据库中没有的无人飞机,则无法识别,特征数据
库要由厂家提供,无法满足通用侦测的需要;其次,有些厂家的
产品只能侦测 2.4G 和 5.8G 频段,侦测覆盖频段不够;再次,大
多数厂家的产品同时侦测定位无人飞机的数量普遍为 2 个,因为
每个无人飞机的图传或者飞控信号的定位接收通道数量为 2 个,
同时定位的无人飞机越多,需要的接收机通道越多,成本就越高,
而接收机的通道数量也是有限的,普遍为 4 个接收通道,
可靠性不够
受制于技术体制,绝大多数厂家的产品由于有周边环境反射
信号的存在,侦测的角度不够准确,漂浮不定,不能测定目标无
人飞机的俯仰角,无法设施精准干扰打击;无人飞机的识别能力
不够强,误报漏报的情况比较严重。
抗干扰能力不强
通用侦测技术,在强干扰的条件下,无法进行信号接收,存
在抗干扰能力不强的问题,特别是在城区楼顶架设时,难免会碰
到其他通信基站的干扰。
(三)博创时空无人机反制设备独特优势
1.3.1 独创的频谱人工智能
BCSK-博创时空无人机反制方案采用具有自主知识产权的智慧频谱侦测技
术,系统对于无人飞机频谱特征具有深度学习能力,对于新的数
据库中未录制的无人飞机,甚至是拼装的无人飞机均可以识别
自动录入数据库,对于消费级、工业级无人飞机均可以识别定位,
同时处理目标能力超过 8 个以上,具有其他系统不可比拟的创新
优势。
1.3.2 超强的抗干扰技术
EST 东方龙大方案由于采用了抗干扰发明专利技术,系统可
以在复杂电磁环境下正常工作,不受移动通信等其他通信设备的
影响,甚至放置在移动通信基站旁边都运转正常,特别适合在复
杂环境下的城区范围工作,具有其他类似系统没有的技术优势。
1.3.3 被动探测不辐射电波
由于采用了频谱侦测技术,在整个探测过程中不发射任何电
磁波,不会影响人体健康,也不会干扰现有通信,同时自身也不
会受到其他通信的干扰影响,非常适合在机场等环境使用。
方案示意图EST
反制设备可以设在楼顶固定使用也可以临时地面架设使用,
抗干扰能力强,全天候保障重要领域的低空安全,以重要领域为
中心点,保障半径范围 1
-
2 公里。
2.1.2 系统论述
无人飞机侦测与反制系统由频谱侦测与反制系统采用东方
龙大全频段智慧频谱技术,侦测与反制
一
体,具有单站定位功能,
全频段覆盖,能识别无人飞机的类别、型号、使用频率等,具有
型号特征自主学习识别功能,对于频谱特征数据库中没有的新型
号无人飞机,均能通过自主学习识别进行识别,能同时识别八架
无人飞机,对于工业级无人飞机均可以识别。EST
)BCSK 博创时空频谱侦测与反制系统
2.2.1 产品原理
采用比幅制侧向,对于无人飞机侦测来说极具优势的测
向体制。
▉采用比幅制测向能更好适应无人飞机侦测和侧向的需要。
因为:通用的相关干涉测向技术体制,单基线φ
=
2π
Lsin(θ)/λ得知,需要对无人飞机图传信号和飞控信号频点进
行鉴相处理,才能进行侧向,而无人飞机信号频点是跳变的,因
此不适应无人飞机对多机多频点测向的需要。另外,100MHz 实
时频谱是无人飞机侦测和识别的必要条件。
本系统采用实时频谱带宽 160MHz 的比幅制测向体制
同时识别和定位 8 个(可以更多)的无人飞机和飞控信号,完全
满足了无人飞机侦测识别和定位的需要。而相关干涉要识别和定
位多批次无人飞机和飞控信号,显然比较困难。
▉能够测量来波的俯仰角,侦测角度更精准,反制更有效率。
适应未来需要的基础平台。
高灵敏度的 200SMPS 实时采样速率。
全频段实时带宽满足任意频率的无人飞机识别。
10MHz
-
6GHz 通用高速率实时宽带(160MHZ 瞬时)监测平台,
填补了无线电监测领域的空白,可以满足 5uS 瞬时信号的捕获。
通用软件无线电平台,不但具有各种信号的解调和测向功
能,还具有各种信号产生调制和发射功能,为将来带发射管制的
真正的网格化管控提供了基础条件。
在 200KHz 分辨率下,PIO 时间为 5uS,满足每秒 20 万跳的跳
频信号的捕捉和识别要求。
2.2.2 产品亮点
1)**基于无线电侦测方案能够探测到无人机方位角和俯
仰角的无人机管控系统。
2)可以识别无人飞机和操控器型号并准确定位。
3)**具有单站三维定位功能的无人飞机频谱侦测系统。
4)全频段智能侦测,智能反制。
5)型号特征录制,管控所有发射频谱的民用与工业级无人飞机。
6)适合便携式部署,也可以车载安装和固定部署。
7)侦测反制
一
体化,简单易用,稳定可靠。
8)具备电磁态势感知功能,可以感知周围电磁环境状态,
使用操作更加简单方便。
9)未知型号自主空中识别。
2.2.3 产品示意图
2.2.4 工作过程
当任何无人飞机入侵防护区域时,频谱侦测系统立刻侦测到
无人飞机,识别出型号,定位出方位角和俯仰角,进行报警,并
将位置信息传送给雷达分系统,在系统人员操作下,可以启动频
谱侦测与反制子系统进行定向或者全向反制发射,将无人飞机迫
降或者驱离,从而消除无人飞机的威胁。