锐士分享|一起来了解反无人机技术

随着无人机技术的快速发展，无人机市场正在兴起并扩大，无人机在军用和民用领域均取得蓬勃发展。

民用领域，无人机在农林植保、抢险救灾、物流运输、安防巡检等方面发挥了重要作用。

军用领域，无人机因拥有高空、高速、隐身、长航时等特性，在战场监视、情报搜集、电子侦察、指控通信、电子攻击、火力打击等领域承担起越来越重要的任务。

与此同时，无人机的威胁和风险也逐渐显露出来。

近几年，在国外的军事基地、核电站、油田等重点区域就出现了无人机攻击或侵扰事件。

在战场上，无人机也展现出极强的破坏力和精确的杀伤力。

进攻之矛增长一分，防御之盾便加厚一寸。面对无人机的“凌厉攻势”，世界各国纷纷加快研制发展反无人机技术。

那么，你对反无人机技术了解多少呢？下面，跟随小编一起来了解反无人机技术吧~

什么是反无人机技术？

反无人机技术是指能探测无人机并使之失效的手段或措施，主要通过整合或改进现有先进技术实现对无人机目标的检测、跟踪、识别、干扰、诱骗、控制或摧毁。

总体来说，反无人机是一项复杂的系统工程，一般分两步实施：

①准确地检测、跟踪和识别无人机；

②根据实际情况，对无人机进行反制，以达到迫使其降落、返航或损毁的效果。

反无人机技术主要有哪些？

反无人机技术按照功能大致可以分为两大类：一是无人机探测技术，二是无人机反制技术。

无人机探测技术

首先我们来说说无人机探测技术。

无人机探测技术是综合利用各种传感器来“发现”或“找到”威胁目标，利用目标无人机的物理属性( 如光学特性、热学特性、声学特性、磁学特性) 的不同，通过上述某些特性的测量来找到目标无人机并进行识别。

目前常见的无人机探测手段主要有雷达探测、无线电频谱探测、光电探测以及声波探测等，这些探测手段各有特点，适用场景也各不相同。

1.雷达探测

雷达探测是雷达系统通过发射电磁波，利用无人机机身对电磁波反射原理对无人机进行检测和位置测量。通过接收分析反射的雷达波可以获取无人机目标的信息。

雷达具有探测距离远、定位较精确、反应速度快、受天气影响较小、技术成熟度高等优势。

在无人机的可探测性符合雷达的分辨率时，利用雷达可取得非常好的侦察探测效果。

但雷达探测技术在使用的过程中存在着近距离盲区，且雷达探测技术难以探测出由塑料等非导体材料或具有透波性的金属材料制成的无人机目标。

当无人机悬停或慢速移动时，由于多普勒频移较低，雷达也难以探测到无人机目标。

2.无线电频谱探测

一般而言，在无人机飞行的过程中，内部的飞控系统与图传系统均会发出无线电信号。

无线电频谱探测就是通过对没有做加密处理的操控以及图传信号进行监测，实现对目标无人机的精准定位。

与雷达探测技术相比，无线电频谱探测设备成本更加低廉，且可以满足大范围的防御需求。

但无线电频谱探测技术对于经过加密处理的信号进行破解需要花费大量的时间，不利于提升跟踪效率。

而且如果无人机处于自主巡航状态或保持静默航行而不发射信号，无线电频谱探测技术将无法起作用。

3.光电探测

光电探测设备可以利用不同波段实现目标无人机图像的采集，常见的波段除了有可见光波段、红外波段之外，还有热红外、激光红外等。

对这些波段的图像进行分析处理可检测、识别与跟踪无人机目标，获取其类型和位置等信息。

光电探测又有两类主要技术：可见光探测和红外探测。

可见光探测是利用了在可见光波段工作的各种成像设备对目标无人机的视频图像进行检测，从而识别确认目标，并对目标进行跟踪。

该技术适合在白天使用，其设备成本较低，相关技术较成熟，应用较普遍。

可见光的探测效果受天气影响较大，当能见度低时其探测效果差。

红外探测是利用背景与无人机目标之间的红外辐射差进行目标监测的，先获取目标及其背景图像，然后通过一系列图像处理技术对目标进行检测、识别以及跟踪。

事实上，一切温度高于绝对零度的物体都在辐射红外线，无人机在飞行过程中电池和电机会产生热量，为红外探测技术的应用提供了机会。

红外探测易受各种热源和阳光干扰，更适于夜晚使用。

当无人机的距离较远时，它在探测图像中所占据的像素特别少，很难将无人机像素与噪声点区别开来，因此在实际检测时，难以有效平衡漏检率与虚警率。

另外，与可见光探测设备相比，红外探测设备成本高，其应用受到了一定程度的限制。

4.声波探测

在航行过程中无人机的动力装置和螺旋桨叶片会发出声波，这些声波可以看作目标无人机的“音频指纹”，每一架无人机都具有其独特的声学特征。

声波探测主要是通过采集声音信号，并与数据库中的无人机声学特征进行对比，从而辨识出目标无人机的信息。

声波探测仅被动地接收空中的声波信号，不易被无人机发现，因此安全性高，而且成本低。

但是，声波探测技术在使用中不能满足远距离目标无人机探测，且适用场景仅限于低噪声环境。

根据美国巴德学院无人机研究中心的分析，无线电频谱探测技术和雷达探测技术使用最多，紧随其后的是基于可见光或红外的光电探测技术，使用最少的是声波探测技术。

不过，每一项技术手段均有其不足之处，单独使用任何一项探测技术达到的效果都有限。

为了提升探测能力，可以集成两种及以上的技术联合探测。目前，已经有一些产品或系统集成了多种探测技术。

比如说，以色列推出的“无人机警卫”和“无人机穹”两款反无人机系统，都系统集成了光电传感器、探测雷达和专用电子攻击系统，可对小型无人机进行探测、识别和干扰。

无人机反制技术

接下来我们再来说说无人机反制技术。

当探测到无人机后，就可以根据实际情况对无人机进行反制了。

目前，无人机反制技术手段丰富，常见的有捕网枪、无人机捕网、激光炮、微波枪、声波干扰、操控信号干扰、无线电通信协议破解、卫星定位诱捕以及黑客技术等。

这些技术手段总体上可以分为以下几类：干扰阻断类、直接捕捉类、打击毁伤类、监测控制类。

1.干扰阻断类

无人机通常借助无线电信号来实现其卫星定位系统和飞控系统的通信，如果对应频段的无线电信号被干扰，无人机就会启动内置的自保机制，或被迫降落，或悬停空中，又或折回起飞地点。

干扰阻断类技术就是利用了这一机理，向无人机定向发射高功率无线电信号来干扰其定位系统和遥控系统，以切断无人机与遥控平台和定位卫星之间的联系，使定位和飞控设备无法正常运行，以此达到驱逐或打击无人机的目的。

干扰阻断的方式主要有：卫星定位信号干扰、飞控信号干扰、声波干扰等。

比如说， TRD新加坡公司在2020年新加坡航展上推出的新型Orion H+轻型反无人机系统就属于干扰阻断类。

该系统是一种便携式反无人机系统，重量不到6公斤，可以连续运行60分钟以上，或待机长达48小时。

该系统具有多达6个干扰模块，能够干扰六种无线电频率，可以应对商用无人机、自制无人机，甚至军用无人机，其对抗策略是在20秒内中断无人机的通信链路，触发其自动着陆或返回规则。

2.直接捕捉类

常见的捕捉类反制技术主要有网捕式和鸟捕式两种。

比如说，由无人机携带抓捕网以及从地面发射抓铺网捕捉，或者训练鹰隼等大型飞鸟捕捉无人机。

利用捕捉类反制技术可将抓获的无人机带回指定区域，但是需要无人机在可视范围内，因此对无人机的作用距离有限。

3.打击毁伤类

打击毁伤类手段是指采用高射机枪炮、防空导弹等常规火力，采用激光、微波技术的新型武器，以及暴力竞速无人机、格斗型无人机等多种方式对目标无人机进行拦截或摧毁。

摧毁类反制手段的打击效果好，直接快速，且对干扰不敏感，但在实战中对瞄准精度有较高要求，且费用开销大，另外还可能引起无人机坠落，从而带来其他安全隐患，常见于国防领域。

比如说以色列智能射手公司的SMASH轻武器火控系统就属于打击毁伤类。

SMASH轻武器火控系统能够显著提高小型武器的准确性和杀伤力，可以将来自雷达等多种传感器的目标数据集成到突击步枪上，也可以与其他C-sUAS系统相结合，从而提供适用于现代战场的有效多层次反无人机解决方案。

4.监测控制类

监测控制类手段采用伪装或诱骗等方式误导非法入侵无人机，使其无法接收甚至接收到错误的信息，有效降低其执行任务的能力。

监测控制的主要方式有：卫星定位信号欺骗、无线电信号劫持、黑客技术劫持等。

比如说由Citadel Defense公司与美国作战人员和安全专家一起设计和开发的Titan反无人机系统就属于监测控制类。

Titan反无人机系统可以为用户提供实时信息，识别和分类接近的无人机或蜂群，并选择性地应用精确的对抗措施，诱使无人机降落或返回其基地。

根据美国巴德学院无人机研究中心的分析，干扰阻断类技术是最常用的无人机反制手段，其他对抗技术也各有所长，在反无人机的过程中往往搭配使用。

由于无人机威胁具有多样性和多变性，反制无人机不存在“一招鲜吃遍天”的情况。尤其是在战场上，情况更加复杂，必须要采用多样化多层次的装备和技术手段来应对威胁。

目前，已经有一些产品或系统采用了多种手段。

比如说，俄罗斯推出的ROSC-1反无人机系统采用的就是复合式压制手段，可同时使用多种手段对抗无人机。

当发现接近的无人机后，该系统可使用特种手段屏蔽无人机控制信道，必要时还能对其实施迫降。

另外，该系统还可屏蔽一定频率范围内的信号，同时提供虚假的位置坐标，受此干扰的敌方无人机将改变飞行方向，飞离目标区域。

北京锐士装备科技有限公司成立于2016年4月，注册于中关村平谷园，主营安全防务产品，致力于打造国内一流无人机反制安全防务品牌，是国家高新技术企业、中关村高新技术企业和北京市“专精特新”中小企业等，拥有专利19项、软件著作权30余项，公司通过武器装备质量管理体系认证、ISO体系认证、售后服务认证。

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