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中國(guó)安防協(xié)會(huì).
中國(guó)安全防范產(chǎn)品行業(yè)協(xié)會(huì)官方賬號(hào)。及時(shí)發(fā)布安防行業(yè)要聞、政策標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)動(dòng)態(tài)等信息,為會(huì)員用戶(hù)提供更加便捷的服務(wù),以推動(dòng)我國(guó)安防事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
為促進(jìn)低空空域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)從2009年起開(kāi)始逐步推進(jìn)低空空域管理改革試點(diǎn)工作,2020年起已有序開(kāi)放低空空域,期間無(wú)人機(jī)數(shù)量以幾何級(jí)暴增,與此同時(shí)無(wú)人機(jī)“黑飛”問(wèn)題也日趨凸顯。全球范圍內(nèi)頻頻發(fā)生無(wú)人機(jī)擾航、走私、甚至恐怖襲擊等事件,嚴(yán)重影響到社會(huì)公共安全和人們正常生產(chǎn)生活秩序。由于無(wú)人機(jī)具有“低、慢、小”的特點(diǎn),這給無(wú)人機(jī)管控大大增加了難度,其中核心的技術(shù)難題在于有效預(yù)警、定位、跟蹤和反制。當(dāng)前無(wú)線(xiàn)電測(cè)向和雷達(dá)等傳統(tǒng)反制技術(shù)手段都難以全面應(yīng)對(duì)“黑飛”無(wú)人機(jī)的安全威脅,低空管制依然成為軍地雙方共同面臨的一大難題,研究無(wú)人機(jī)反制技術(shù)裝備在低空空域管理中的應(yīng)用迫在眉睫。
一、無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)及反制難點(diǎn)
隨著自主組網(wǎng)技術(shù)、任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及載荷小型化的快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)增強(qiáng)了其態(tài)勢(shì)感知能力和抗干擾能力,能夠高效協(xié)同執(zhí)行任務(wù),靈活機(jī)動(dòng)性高、抗毀傷能力強(qiáng),此外無(wú)人機(jī)還具有操作簡(jiǎn)單、飛行速度低、體積小、成本低廉、可搭載載荷等特點(diǎn),隨著攻擊目標(biāo)、手段的復(fù)雜化以及大規(guī)模殺傷化,其不僅能夠遂行目標(biāo)探測(cè)偵察、協(xié)同破壞攻擊等威脅任務(wù),更具危害性。無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載雷達(dá)、光電及紅外傳感器、拍攝載荷、通信中繼載荷等,可對(duì)重點(diǎn)區(qū)域及敏感場(chǎng)所進(jìn)行偷拍攝像和測(cè)繪拍照,獲取保密信息。通過(guò)裝載武器、有毒化學(xué)物質(zhì)和爆炸物,進(jìn)行火力攻擊、恐怖襲擊及自殺式打擊,造成人員傷亡及目標(biāo)摧毀。結(jié)合無(wú)人機(jī)特點(diǎn)及使用場(chǎng)景,綜合分析總結(jié)無(wú)人機(jī)反制的難點(diǎn)如下:
1.機(jī)身體積小且材料偏向非金屬,隨著復(fù)合及隱身化技術(shù)材料的發(fā)展,造成探測(cè)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別預(yù)警的難度增加。
2.無(wú)人機(jī)技術(shù)的獲取門(mén)檻降低,造成恐怖分子利用其實(shí)施恐怖襲擊的幾率增大。
3.無(wú)人機(jī)攻擊和防護(hù)的能力提升,靈活機(jī)動(dòng)性高,造成處置難度增大。
4.無(wú)人機(jī)搭載載荷的多樣化發(fā)展,造成未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)面臨抵近偵察、電子干擾、火力引導(dǎo)、自殺式攻擊等威脅。
二、無(wú)人機(jī)反制裝備發(fā)展現(xiàn)狀
1.國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
隨著無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用,世界各國(guó)紛紛開(kāi)展無(wú)人機(jī)反制技術(shù)的研究與反制裝備的研制,開(kāi)發(fā)出不同技術(shù)、不同類(lèi)型、不同平臺(tái)的無(wú)人機(jī)反制裝備。在實(shí)際運(yùn)用中已發(fā)揮出優(yōu)勢(shì),但反制技術(shù)還不成熟,有待于發(fā)展。如2022年3月15日,美國(guó)發(fā)布的《反無(wú)人機(jī)技術(shù)報(bào)告》中指出:反無(wú)人機(jī)技術(shù)成熟度受制于使用權(quán)限限制、技術(shù)能力有限以及有破壞關(guān)鍵通信系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)能力有限體現(xiàn)在反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的打擊或干擾有效距離有限,干擾或禁用距離僅在300m左右;存在破壞關(guān)鍵通信系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn),體現(xiàn)在測(cè)試、評(píng)估和開(kāi)發(fā)的反無(wú)人機(jī)裝備針對(duì)性并不完善,更適用于特殊環(huán)境,不適用于城市或機(jī)場(chǎng)附近等環(huán)境,可能會(huì)破壞合法和重要的通信系統(tǒng),干擾通信后可能會(huì)造成無(wú)人機(jī)或其他設(shè)備墜落、爆炸,從而造成附帶傷害及影響。
2.國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),盡管?chē)?guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)反制的技術(shù)手段及裝備得到了較大發(fā)展,但在實(shí)際中反制裝備及其相關(guān)技術(shù)仍難以滿(mǎn)足需要,大多只適用于較簡(jiǎn)單的環(huán)境,適用于大范圍、遠(yuǎn)距離等復(fù)雜環(huán)境下的技術(shù)手段還不夠成熟。目前使用的無(wú)人機(jī)反制技術(shù)裝備雖具備一定的偵測(cè)和反制能力,但都存在著互不兼容、信息孤島等問(wèn)題。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息無(wú)法共享、無(wú)法聯(lián)網(wǎng),仍停留在單兵被動(dòng)防御階段,失去了及時(shí)預(yù)警跟蹤的機(jī)會(huì)窗口。利用無(wú)線(xiàn)電偵察手段,在城市電磁環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域里設(shè)備無(wú)法正常工作;利用雷達(dá)偵察手段,對(duì)小型無(wú)人機(jī)、低空無(wú)人機(jī)偵測(cè)反制能力較差,地形也會(huì)影響雷達(dá)偵察效果。盡管當(dāng)前無(wú)人機(jī)反制技術(shù)手段很多,但無(wú)論采用哪種手段都是這些技術(shù)的簡(jiǎn)單組合,難以對(duì)低空無(wú)人機(jī)進(jìn)行有效偵測(cè)反制,互相干擾的情況還時(shí)有發(fā)生。如何解決這些反制技術(shù)難題?筆者將在下文闡述自己的想法。
三、無(wú)人機(jī)反制技術(shù)手段及自組網(wǎng)低空管控平臺(tái)
當(dāng)前,無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域已有諸多基于不同原理的反制技術(shù),根據(jù)其作用形式的不同進(jìn)行分類(lèi),如圖1所示。
1.探測(cè)跟蹤技術(shù)
(1)雷達(dá)探測(cè)
目前,雷達(dá)探測(cè)技術(shù)是最主要的發(fā)現(xiàn)方式,利用無(wú)人機(jī)機(jī)身對(duì)電磁波的反射原理進(jìn)行偵測(cè)定位,但由于無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)材料通常采用高復(fù)合新材料,其透波性強(qiáng),普通雷達(dá)難以探測(cè)。其次是無(wú)人機(jī)體積較小,對(duì)應(yīng)的雷達(dá)散射面積也較小,致使雷達(dá)難以探測(cè)到無(wú)人機(jī),即便探測(cè)到可能也已經(jīng)距離很近難以做出反應(yīng)。再次是無(wú)人機(jī)產(chǎn)生的回波微弱與飛鳥(niǎo)等物體的特征相似,增加了雷達(dá)識(shí)別的難度。同時(shí),由于無(wú)人機(jī)受低空及地面強(qiáng)雜波影響大,復(fù)雜環(huán)境下易造成電磁波遮擋,加大了雷達(dá)的探測(cè)難度,故雷達(dá)探測(cè)雜波抑制技術(shù)、雷達(dá)分布式組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展就顯得十分重要。
(2)光電識(shí)別跟蹤
光電識(shí)別跟蹤技術(shù)是利用可見(jiàn)光或紅外傳感器對(duì)目標(biāo)反射或輻射的光波差異來(lái)探測(cè)識(shí)別無(wú)人機(jī)。鑒于無(wú)人機(jī)具有飛行高度低、速度慢、體積小的特點(diǎn),現(xiàn)階段對(duì)無(wú)人機(jī)的偵測(cè)多依賴(lài)于紅外探測(cè)、光學(xué)成像方式,但仍存在技術(shù)局限性。
(3)無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)
無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)偵察到的電磁信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并采集,通過(guò)對(duì)其飛控及圖傳信號(hào)頻譜特征的分析,確定無(wú)人機(jī)機(jī)型及其特征,同時(shí)能夠偵測(cè)定位到無(wú)人機(jī)的操作人員,是目前進(jìn)行無(wú)人機(jī)探測(cè)、識(shí)別較為有效的方法之一。