反无人机系统科普文章系列二无线电侦测

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一、概述

本文中所提到的“无人机”、“低小慢”、“低慢小”、“旋翼型无人机”均指消费类旋翼型低空飞行器,有别于军用高空高机动飞行器。目前在针对低空旋翼飞行器的安保管制领域,使用最广泛的应该就是无线电侦测系统了,业内也常常有别的叫法如“无源雷达”、“无线电侦听设备”、“电磁波侦测系统”、“频谱探测系统”,在本文中均指同一产品。无线电侦测系统一般都由一个数据处理主机加多根各种形态的天线组成。主要工作原理为通过接收空中的电磁波,检测其中是否存在旋翼无人机与遥控器之间的通讯信号以判断防区内是否有目标的存在。

上图由深圳智空未来信息技术有限公司提供

二、技术原理

由于绝大多数旋翼无人机在飞行时始终保持着与遥控器之间的无线通讯,所以持续的向空中四面八方在发射无线电波,根据数据类型区分我们一般将其区分为遥控信号与图传信号,遥控信号即遥控器向飞行器发送的一系列控制指令或者飞行器送回的一系列状态参数,这种信号一般是不连续且没有规律可循的。而图传信号是飞行器将自身摄像头拍摄的视频流持续传送至遥控器的信号,持续不断且信号特征较为明显。

主流的商用无人机都按照国际标准使用一定的无线电频段,目前技术的发展阶段让编码方式也有一定的规律可以分析,所以专业的无线电侦测设备接收到特定无线电信号时,可以根据以上特点,迅速将防区内绝大部分主流无人机探测出来。

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该种设备有非常多的优点,由于体积限制较小,能够采用比无人机更大更先进的天线,探测距离较远,根据用户的场地环境要求防御范围在1至10千米不等,并且最快在无人机或者遥控器开机的一瞬间即可探测到目标,预警时效性非常好,并且价格相对低廉,使用较为广泛。

侦测系统是由无线电模块组成,每个模块只能覆盖一定的无线电频段,常规的无线电侦测系统厂商为了保持成本优势,通常在常见的两个无人机频段2.4GHz与5.8GHz进行侦测,放弃其他相对冷门的无线电频段,这种策略解决了绝大多数无人机航拍爱好者无意中带来的入侵或涉密威胁。

如果遇上具备一定反侦察能力的别有用心者,经过改装,将无人机遥控信号与图传信号变为较为冷门的频段,则用户需要采用覆盖面更广,技术更先进的设备进行侦测,比如采用了更多模块,或者频带更宽的产品。我司可为用户提供最多达8个频段的侦测系统,覆盖70MHz~6GHz无线电频段之间绝大多数的频点,有效保护高敏感区域的安全。业界还有一种覆盖所有频段的全频扫描技术,理论上所有的信号均不会放过,十分先进,因成本较为高昂,不在本文讨论的范围之内。

三、产品特点

无线电侦测系统是一种被动接收式的侦测系统,本身不发射任何电磁波信号,对周边的电磁环境不产生影响,十分的高效安全。由于无机械运动工作部件,用户全天候7*24小时开机运行对使用寿命的影响也不大。通过技术手段针对性的提取出特定编码的无线电信号,能够非常准确的判断目标的存在与否,将真实目标与干扰信号区分开,技术实力较强的厂商,还能够通过无线电识别无人机的机身编码针对性的区分多架不同的无人机,预先录入的“白名单”可以甄别己方的无人机以及“黑飞”的无人机,达到实现有效空域安保又不影响正常作业的无人机的目的。

上图由深圳智空未来信息技术有限公司提供

四、无线电侦测系统的不足

无线电侦测系统的被动式接收特性在特殊场景下也成为了一种不足。现代无人机都具有非常先进的定位功能,可通过GPS,格洛纳斯以及中国的北斗系统进行高精度定位,并且具备航点飞行以及定点飞行的功能。别有用心者若是通过该功能进行破坏活动或违法行为,全程不采用人工遥控,仅通过预置指令向指定地点飞行或者按照指定轨迹飞行,飞行过程中不发射任何电磁波,无人机处于无线电静默的状态,则无线电侦测系统无法探测到该无人机,预警功能将不起作用。

五、无线电侦测系统的适用场景分析

由于中国是消费类旋翼型无人机的大国,无人机用户十分常见,一部分无人机用户缺乏安全意识,不懂得提前向官方报审飞行计划,飞行APP中的禁飞区标注也不够全面,航拍中无意侵入了敏感高危区域,或者是明知是警示区域,不知后果严重性,因为好奇而飞入。、

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即使属于“黑飞”,也不会刻意隐藏自身行踪,被保护区域如安装了无线电侦测系统将是否有效的检测到附近空域内出现的无人机,及时对重点区域的管理人员进行安全预警,对无人机用户进行劝离。重点场景如党政军核心保卫区域、重大安保活动、能源重点保护区域,监狱及看守所,陆地接壤的口岸缉私等等,均为无线电侦测系统发挥重要作用的舞台。




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