綜述

近年來(lái)，隨著(zhù)國家工業(yè)制造水平的提高，以多旋翼飛行器為代表的民用飛行器市場(chǎng)日益呈現供銷(xiāo)兩旺的態(tài)勢。飛行器的廣泛普及，為人們進(jìn)行航空拍攝、遙感測繪，農藥噴灑等作業(yè)提供了嶄新的平臺，現已成為各行各業(yè)不可或缺的工作裝備。

除多旋翼飛行器以外，現有的無(wú)人駕駛飛行器種類(lèi)還包括熱氣球、傘翼滑翔機、鳥(niǎo)類(lèi)（攜帶攝像機或違禁品）等幾種，可謂花樣繁多。

多旋翼飛行器速度快、噪音小，電磁特征亦不明顯，在夜間能見(jiàn)度不高的時(shí)候，不僅肉眼難以識別發(fā)現，甚至連傳統雷達也很難檢測到飛行蹤跡。熱氣球和經(jīng)過(guò)特殊訓練的鳥(niǎo)類(lèi)，沒(méi)有任何電磁特征，同時(shí)也沒(méi)有任何的聲音特征，更加難以發(fā)現。此種情況下，給我國重要的高戒備場(chǎng)所（如監獄、強戒所、看守所、拘留所、軍事禁區、戰略物資儲備庫、保密技術(shù)園區等）帶來(lái)了前所未有的來(lái)自空中的威脅。在某些監獄、強戒所、技術(shù)園區，已經(jīng)出現了利用無(wú)人機入侵，投遞違規物品、窺探商業(yè)機密等案件。

典型的威脅有兩點(diǎn)：

1. 不法分子刺探、窺視內部情況。無(wú)人駕駛飛行器能搭載自穩定攝影攝像平臺。電動(dòng)的多旋翼飛行器續航時(shí)間最短，有幾十分鐘的飛行時(shí)間，也足以讓飛行器來(lái)來(lái)回回圍繞拍攝十幾次。
2. 充當非法傳遞信息甚至違禁物品的運載工具。當前的飛行器性能越發(fā)強大，部分物流公司已著(zhù)手開(kāi)發(fā)用于運輸快遞包裹的飛行器平臺。由此可見(jiàn)，如果部分犯罪分子預謀利用飛行器運輸各類(lèi)通訊設備、監聽(tīng)偷拍設備、干擾設備、引火裝置（如汽油瓶）、爆炸物、刀片鋸條等違禁品，在技術(shù)層面上已沒(méi)有任何障礙。

面對這種入侵威脅，傳統周界防范措施已經(jīng)完全無(wú)法應對，亟需建立一套全天候、全天時(shí)、全空間、高性能運行的空中周界安防系統。

北京時(shí)代光華電子技術(shù)公司多年來(lái)致力于周界防范系統的研發(fā)、生產(chǎn)，結合用戶(hù)的實(shí)際需求，提出了“天羅地網(wǎng)”的立體全方位周界防范綜合解決方案，其中無(wú)人機反制與防范子系統的特點(diǎn)如下：

1. 全天候全天時(shí)全空間運行；
2. 自動(dòng)偵測，自動(dòng)發(fā)現，自動(dòng)打擊（無(wú)人值守）；
3. 可以與地面周界防范設施結合，作為強有力的補充；

傳統方案的缺陷

針對低慢小飛行器入侵的檢測，一般首先想到的是傳統雷達，然而傳統雷達針對低、慢、小的飛行器很難發(fā)揮探測作用。近幾年提出的米波、分米波雷達又極易受到干擾，難以真正實(shí)際應用。除此之外的其他傳統的監控手段也都存在大量致命漏洞，列表如下：

表1-1 傳統低慢小飛行器檢測手段的缺陷

特別值得指出的是，以上方式均無(wú)法完全做到全天候全天時(shí)全空域的偵測，無(wú)法高效精準的自動(dòng)識別，無(wú)法完成自動(dòng)打擊。

系統設計原則

基于以上討論，低慢小飛行器入侵預警系統的設計需要考慮這樣幾個(gè)方面的因素：

1. 選擇合適的監測手段。使得入侵的飛行器一旦出現在預先設定的防區內，系統立刻能夠發(fā)現。不法分子大多利用夜色或者其他能見(jiàn)度差的天氣作為掩護，這就要求系統能夠在夜間以及能見(jiàn)度差的條件下全天候、全天時(shí)工作；同時(shí)，系統應該能夠提供入侵現場(chǎng)的視頻信息，即提供成像功能；另外，系統必須能夠提供飛行器的定位信息和行動(dòng)軌跡信息。綜合上述需要，選擇紅外技術(shù)和新一代雷達技術(shù)作為低慢小飛行器入侵預警系統的基本檢測手段，同時(shí)為了獲得高清的入侵事件現場(chǎng)畫(huà)面，選配激光攝像機或者紅外補光攝像機作為輔助設備。

2. 采用專(zhuān)門(mén)的低慢小飛行器入侵檢測算法，具有超過(guò)95%的報警命中率，同時(shí)減少甚至杜絕誤報警。系統依賴(lài)的入侵算法必須是針對全景區域、開(kāi)放空間情況下開(kāi)發(fā)和優(yōu)化的，這就要求系統對于飛行器入侵檢測具有最高的敏感程度，系統能夠實(shí)時(shí)鎖定目標并發(fā)出報警；同時(shí)，對于樹(shù)葉晃動(dòng)等對雷達系統帶來(lái)巨大干擾的因素，入侵算法應進(jìn)行識別和過(guò)濾，最大限度的減少誤報警。

3. 結合高戒備場(chǎng)所的實(shí)際情況，必須完成自動(dòng)偵測、自動(dòng)打擊的無(wú)人值守閉環(huán)運行，真正做到用科技解放警力。

關(guān)注高戒備場(chǎng)所無(wú)人機防控系統

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