无人机反制

1.1产品研发背景

近年来,民用无人机产业发展突飞猛进，各种类型无人机已经被广泛应用到环境监测、信息采集、应急救灾等多个领域。然而，国家对于民用无人机行业和用户缺乏有效监管，民用无人机也被越来越多地恶意使用，比如能够携带照相机、武器、有毒化学物质和爆炸物，用于恐怖袭击、间谍行为和走私活动，给国家和人民群众造成重大安全威胁。

“黑飞”时间的频发，反映出无人机监管、反制问题亟待解决。由于常规武器装备的局限性，无法对无人机目标实施有效防御，防范处置“低、慢、小”无人机的干扰破坏，成为空防安保的难题之一。因此，为了防范民用无人机肆意乱飞带来的危害和风险，作为一种低空防御措施，如同“魔与道”、“矛与盾”的关系，研究开发反无人机系统技术、发展无人机防御装备已经成为十分必要和迫切需求的重大课题任务。

本产品实现了一种针对“低、慢、小”无人机目标的防控打击方案。该方案利用多种探测手段，在防控范围内对无人机目标进行准确定位，综合识别，安全打击。该系统以雷达、光电侦查设备为依托，建立防控范围内的多手段无人机目标综合探测体系。无人机防控中心根据探测系统上报非合作无人机目标数据，快速拟定作战方案，结合电子干扰等打击手段，对入侵无人机进行安全可靠打击。

1.2 系统基本功能

针对近年蓬勃发展的无人机所引起的一系列问题，各国政府纷纷开展了反无人机安防系统的研究，在分析国内外反无人机安防系统的基础上，结合实际情况对反无人机安防系统提出的要求，反无人机安防系统需要实现如下基本功能：

1)首先雷达必须发现目标，并且连续跟踪目标；

2)系统终端根据雷达送出的目标相对雷达的方位和雷达的坐标点，结合光电设备坐标点，计算出目标相对于光电设备的相对坐标；

3)光学设备根据系统终端给出的目标距离和方位，自动调节其转台，对光学设备进行调姿，以便对目标进行图像信息采集并显示；

4)根据图像分析识别算法，对图像信息进行分析，判断移动物体（目标）是否属于无人机；

5）确定目标后，测向定位系统定位黑飞无人机遥控手位置，对遥控手抓捕；

1.3系统组成

考虑到反无人机安防系统的安全性需求，我们采用近似AUDS的安防措施。系统由警戒雷达组件、光学识别设备、电子干扰装置、显控终端设备、监控中心、指挥中心等部分构成。

借鉴防空反导指挥体制，建立防空中心“一级组织指挥，区域探测与处置拦截分布控制”的无人机防控指挥控制体制，将指挥体系按功能划分为战时主控单元与战时从控单元，针对可能面临的威胁，构建覆盖多区域、多方向的防控作战体系结构。基于对来袭目标的综合识别，生成防控态势并制定方案，分配并下达防控任务。

总体防控系统任务分配示意图

其中一个防御结点的系统构架如下图所示，各个模块之间的通信数据都是通过网络进行传输：

系统中一个防御节点框架

首先通过雷达发现可疑的移动目标，并且连续跟踪目标；随后系统终端根据雷达送出的目标方位与坐标点，结合光电设备坐标点，计算出目标相对于光电设备的相对坐标；光学设备根据系统终端给出的目标距离和方位系统，自动调节转台，对目标进行图像信息采集并显示；随后根据图像分析识别算法，判断移动物体是否属于无人机；最后在确定目标为无人机后，控制无人机杀伤装置，进行软件或者硬件的攻击，切断无人机与遥控器之间的通讯，从而迫使无人机自行降落或者返航；将实时视频与报警信息通过传出网络显示于监控中心。

根据实际应用要求，这套系统需要具备以下特点：

● 非常易用，可以全天24小时开机，全自动运行；

● 雷达探测到目标后，图像识别系统进行跟踪，能够识别无人机并发出警告；

● 能进行无人机合法与非法的身份识别；

● 能够快速打击无人机，迫使无人机自行降落或者返航。

● 可以定位黑飞无人机遥控手的精确位置；

1.4系统工作流程

雷达可以对周围感兴趣的目标有不受阻碍的视野，具有全天候探测能力，不受雨雾、白天和黑夜的影响，能够探测感兴趣的目标，但是雷达很难完全分辨出目标的类别，难以分辨目标的种类，比如目标是一个人，还是几个人走在一起。

光学（红外）系统可以对图像信息进行采集，正好可以克服这个缺点，因此雷达和光学（红外）系统协同工作非常必要。其工作模式是：雷达首先探测目标是否存在，然后通过控制中心驱动光学（红外）系统去分辨目标类别，这样可以减少系统误判。

雷达与光电系统的交互，可以使雷达和光电系统优势互补，克服了雷达无法辨别物体种类的缺点，在交通、安防等领域有着广阔的应用前景。
系统工作步骤如下图所示：

反无人机安防系统工作流程：

①雷达全天 24 小时连续工作，当雷达监测到感兴趣的活动目标后，首先通过网线传给雷达的显示控制终端，显示控制终端通过判定准则，判定目标是否连续存在；

②然后，显示控制终端通过声音和图像通知雷达操作员发现目标，雷达操作员观察雷达软件的显示界面，然后使用鼠标选定感兴趣的目标，通过网线发送给光学（红外）设备；

③雷达显示控制终端根据雷达设备上报的目标距离和方位信息，以及雷达本身的方位信息，结合光学（红外）设备自身的方位信息，把目标在雷达屏幕上的方位和距离通过一定的算法转化为光学（红外）设备的距离和方位；

④这样光学（红外）设备驱动转台，把光学设备转移到目标方位去，同时自动调节焦距，自动对目标进行摄像，目标的图像信息通过网络传送给显示控制终端；

⑤显控终端设备通过目标的图像信息进行图像分析识别，确定目标类别（是否为无人机），做出下一步的命令发送；

⑥在确定目标为无人机后，测向定位系统可以精确测定黑飞无人机遥控手的位置，可以实施抓捕；

⑦在确定目标为无人机后，控制无人机杀伤装置，进行软件或者硬件的攻击，切断无人机与遥控器之间的通讯，从而迫使无人机自行降落或者返航；

⑧最后将实时视频与报警信息通过传出网络显示于监控中心。