空中飛來不速之客，它可能是各種無人機，大到彩虹，小到只有手掌大;它們可以窺探要地布局，可以實時監(jiān)視目標，還可以投放傳單甚至炸彈，被敵對勢力利用，是公共安全的新隱患。

更常見到的是一些善意的無人機或是航模操控者，飛行器無意間飛入了民航起降空域，干擾了正常的航班起降;飛入了群眾聚會場所，一旦失控，將對公共安全造成危害;飛入重大活動、重大賽事現(xiàn)場，干擾了社會的正常秩序。這些是公共安全的新課題。

除了無人機干擾北京首都機場被擊落、美國白宮無人機事件、無人機飛越法國核電站等著名無人機負面新聞外，又有一些無人機的壞消息。2016年5月28日傍晚，距成都雙流國際機場東跑道十幾公里外的龍泉柏闔寺上空，有無人機在活動。因為事發(fā)在航班起降空域，東跑道被迫停航關(guān)閉達1小時20分鐘，這直接導致55個進出港航班延誤，嚴重擾亂了機場飛行秩序。肇事者至今沒有找到。

英國電訊報消息，據(jù)英國民航局的報告，在去年11月和今年4月間英國就有23起機場無人機事件，包括12起危險接近事件。

美國聯(lián)邦航空管理局自2015年8月到2016年1月，已經(jīng)收到了600起機場附近無人機的目擊報告。

民用無人機的防范正在被權(quán)力機構(gòu)重視，有關(guān)部門正在加強小慢低飛行器的立法管理，市場上也陸續(xù)出現(xiàn)了一些發(fā)現(xiàn)、預警、干擾、攻擊小慢低目標的反無人機系統(tǒng)。隨著法規(guī)的健全，防范手段的提升，小慢低目標的負面作用將會受到極大的削弱。

一，反無人機防御方案：被動監(jiān)測雷達（預警雷達）

該雷達對大疆等主流無人機提前發(fā)現(xiàn)、識別、預警，以便工作人員能盡快針對無人機采取管控措施，確保區(qū)域安全。

反無人機系統(tǒng)特點：■采用無線電識別和光學識別兩種方式，快速識別無人機

■自主研發(fā)無源雷達，實現(xiàn)8向360°全方位偵測

■采用高清激光攝像機（1080P），針對白天、陰天、夜間等場景，可快速識別無人機，自帶云臺，實現(xiàn)360°全方位探測

■最大識別范圍1000米

■無源雷達鍋防水防雷防塵，達到IP66以上標準，適合屋頂、墻頭、車載等應(yīng)用部署

■支持短信預警，及時通知相關(guān)人員

■支持視頻回放，播放發(fā)現(xiàn)無人機后，自動錄制的視頻

■工作溫度：-20°~60°

存儲溫度：-40°~70°

二，反無人機防御方案：主動無人機預警雷達

1、概述低空小目標探測與干預系統(tǒng)由低空小目標探測子系統(tǒng)、飛禽干預子系統(tǒng)和無人機干預子系統(tǒng)組成，可以對監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的飛鳥、無人機進行探測、監(jiān)視、驅(qū)離、迫降。該系統(tǒng)具有集成度高、使用和維護成本低、全天時和全天候工作、目標自動識別等特點，可以廣泛應(yīng)用于機場或要地附近的空域安全防護。

低空小目標探測與干預系統(tǒng)

2、系統(tǒng)組成及技術(shù)指標

1）低空小目標探測子系統(tǒng)

低空小目標探測子系統(tǒng)由低空小目標探測雷達、光電探測設(shè)備和遠程監(jiān)控設(shè)備組成，用于對空域內(nèi)侵入目標的探測、監(jiān)視、識別、跟蹤和確認，并向干預子系統(tǒng)提供定向引導功能。

功能特點：

■系統(tǒng)對監(jiān)測空域6km范圍內(nèi)的鳥類、無人機等目標實施監(jiān)測;

■系統(tǒng)具有全空域360°覆蓋、全天時全天候工作等優(yōu)點;

■提供目標距離、方位、高度三維坐標信息;

■具備鳥類、旋翼無人機目標識別能力

性能指標：

■工作波段：Ku

探測威力：6km

■覆蓋范圍

方位：0°~360°

俯仰：0°~90°

■距離分辨率：1m

■掃描速率：24rpm

l功耗：5kW

2）功能及技術(shù)指標：

■作用距離：＜1km

■通信信號干擾

■工作頻段：2.4G-2.5G、5.7G-5.8G、890M-910M

■干擾樣式：噪聲干擾、點頻干擾、掃頻干擾等

導航信號干擾

■模式1：產(chǎn)生功率信號，壓制無人機的衛(wèi)星導航信號

■模式2：模擬生產(chǎn)GPS/BD信號，欺騙無人機的衛(wèi)星導航系統(tǒng)

■頻點：GPSL1、BDB1

三，反無人機防御方案：無人機干預子系統(tǒng)

無人機干預子系統(tǒng)通過發(fā)射通信頻段內(nèi)的同頻干擾信號，阻斷無人機與遙控器之間的數(shù)據(jù)鏈路;或發(fā)射無人機所在位置的衛(wèi)星導航欺騙信號，迫使其墜落、返航。

功能特點：

■具有壓制干擾、欺騙干擾和組合干擾方式

■可以逼真的模擬衛(wèi)星導航信號

系統(tǒng)工作過程

■系統(tǒng)首先由低空小目標探測子系統(tǒng)對監(jiān)視空域進行探測，一旦發(fā)現(xiàn)有物體侵入監(jiān)視空域，會立刻提醒監(jiān)控人員，并將侵入物體的類型、三維坐標、運動軌跡和運動速度等信息發(fā)送到遠程監(jiān)控設(shè)備。

■監(jiān)控人員可以通過遠程監(jiān)控設(shè)備對侵入物體進行遠程觀察并進行確認，然后選擇干預方式。

■如果是鳥類侵入防范空域，飛鳥干預子系統(tǒng)會根據(jù)探測雷達提供的三維坐標，向該方向播放聲波信號和警告提示，對鳥類進行驅(qū)散。

■如果是無人機侵入，則無人機干預子系統(tǒng)會向探測雷達提供的三維坐標方向進行信號干擾，迫使無人機墜落、返航、迫降。

四，反無人機防御方案：無人飛行器干擾系統(tǒng)

小飛行器干擾儀是我國安保領(lǐng)域急需的防務(wù)裝備，用于對低空慢速小目標如GPS定位飛行器、航模等進行軟殺傷性攔截（干擾），具有精度高、便攜、單兵操作、“綠色”發(fā)射等實用特點，廣泛用于重要會議、大型集會、重要場所等的安全防衛(wèi)。

功能

1）能有效干擾GPS定位飛行器、航模的遙控信號，使其不能遙控操作，達到偏離原飛行路徑（航跡偏離、跌落）的目的;

2）干擾飛行器用于無線圖像傳輸頻率，阻斷其傳輸途徑;

3）一旦發(fā)現(xiàn)非法航空器靠近、進入警戒區(qū)域，即對其實施定向干擾攔截（激光標定目標，隨之定向天線定向）。

2、技術(shù)指標

1）干擾頻段

■27MHz:26-28MHz海模/車模

■40MHz:40-41MHz海模/車模/空模

■72MHz:72-73MHz空模

■L1:1575.42±10MHzGPS

■B1:1561.098±2.046MHz北斗

■2.4GHz:2405-2483MHz圖傳遙控等

2）干擾距離

■GPS飛行器：不低于1500米

■遙控飛行器：干/通比大于3（遙控距離500米以內(nèi)的飛行器）

■電源

3）電池應(yīng)用

■連續(xù)發(fā)射不低于2小時

■候機時間不低于8小時

■220VAC交流連續(xù)工作不低于8小時

4）設(shè)備重量

■20Kg

5）尺寸

■56′35′23cm

6）操作方式

■通過設(shè)備配備的遠距離望遠鏡一旦發(fā)現(xiàn)非法航空器靠近、進入警戒區(qū)域，即對其實施定向干擾攔截（激光標定目標，隨之定向天線定向）。可單兵攜帶及操作。

五，反無人機防御方案：近中距無人機可見光識別跟蹤方案

1應(yīng)用場景

通過部署近中距無人機識別跟蹤系統(tǒng)，在禁飛區(qū)等限制區(qū)域?qū)崿F(xiàn)近中距離無人機目標的檢測、識別、跟蹤和報警。

2系統(tǒng)介紹

2.1系統(tǒng)部署

無人機檢測識別系統(tǒng)部署方式如下：

（1）部署全景掃描攝像頭C1和放大跟蹤攝像頭C2;攝像頭C1、C2位置相對固定。

（2）C1攝像頭：該攝像頭為固定攝像頭，利用背景減除算法提取前景，檢測出無人機飛行疑似區(qū)域;

（3）C2攝像頭：該攝像頭為云臺式攝像頭，負責將無人機飛行疑似區(qū)域放大，并抓取圖像的中央成像;

（4）各類服務(wù)器：管理服務(wù)器、分析服務(wù)器、存儲服務(wù)器、報警服務(wù)器、配置服務(wù)器;

（5）管理客戶端。

2.2無人機識別、跟蹤方案

（1）C1攝像頭利用背景減除算法提取前景，檢測出無人機飛行疑似區(qū)域的圖像坐標（u、v）;

（2）分析服務(wù)器利用C1估計得到的內(nèi)參參數(shù)計算偏轉(zhuǎn)角度P、T和倍數(shù)Z，并將P、T、Z傳遞給C2;

（3）C2攝像頭接收來自C1的P、T、Z信息，并讀取當前自身的P‘、T’、Z‘信息，計算兩者差值，需要轉(zhuǎn)動及拉伸的參數(shù)后控制云臺完成轉(zhuǎn)動，將疑似區(qū)域放大并在C2抓取圖像的中央成像;

（4）無人機識別：利用訓練得到的無人機模型檢測C2抓取的圖像中是否存在無人機，若存在則進行上報，或通知C1控制C2攝像頭繼續(xù)對目標進行跟蹤，若不存在則控制攝像頭復位;

（5）如識別發(fā)現(xiàn)無人機，則生成無人機報警信息，并存儲無人機跟蹤視頻。

■無人機識別、跟蹤流程圖

■系統(tǒng)架構(gòu)

■系統(tǒng)架構(gòu)圖

■系統(tǒng)由各類服務(wù)器、管理客戶端、固定攝像頭、云臺攝像頭組成。

■各服務(wù)器均具有守護進程，防止服務(wù)器程序運行時，因意外因素掉線后重啟。

■系統(tǒng)內(nèi)各服務(wù)器功能如下：

（1）管理服務(wù)器

■負責用戶請求的認證（用戶權(quán)限管理）;

■管理、調(diào)度各服務(wù)模塊，保存管理數(shù)據(jù);

（2）分析服務(wù)器

■負責將前端設(shè)備接入平臺，轉(zhuǎn)換平臺與設(shè)備間的差異;

■負責視頻智能分析功能。功能包含：攝像頭診斷功能、基本智能分析功能、無人機識別跟蹤和視頻摘要等;

（3）存儲服務(wù)器

■針對報警消息，保存將前端設(shè)備的音、視頻信息到存儲介質(zhì)中;

■并提供文件轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，方便用戶查看;

（4）報警服務(wù)器

■負責將報警消息通過報警聲、報警燈、郵件、短信等方式通知管理人員;

（5）配置服務(wù)器

■完成系統(tǒng)中各個控制、服務(wù)模塊的配置，如人員管理、設(shè)備管理、計劃配置等工作。

2.3分析服務(wù)器

■分析服務(wù)器包含：無人機識別模塊、無人機跟蹤模塊、云臺控制模塊，分別完成如下功能：

■分析服務(wù)器架構(gòu)圖

（1）無人機識別模塊

■利用機器學習算法訓練得到的方法，針對目標區(qū)域檢測是否存在無人機，同時區(qū)分無人機與其他疑似目標，如飛鳥，云，飛機等。無人機樣本在前期進行采集并離線訓練。

（2）無人機跟蹤模塊

■發(fā)現(xiàn)無人機后，后臺跟蹤其運行軌跡。如有需要，在顯示界面畫出其運動軌跡;

■若無人機較遠（在顯示界面中小于*個像素），則調(diào)度云臺攝像頭進行跟蹤;

（3）云臺控制模塊

■控制云臺轉(zhuǎn)動，拍攝指定位置的目標。通過固定攝像頭中無人機所在位置，精確計算云臺轉(zhuǎn)動角度，并控制云臺轉(zhuǎn)動;

■如果目標在固定攝像頭中足夠大小，則可不調(diào)度云臺控制采集目標信息;

3擴展應(yīng)用

■該方案提出了一種通過攝像頭云臺聯(lián)動進行近中距離無人機識別跟蹤的一般方法。

■利用相同的架構(gòu)，可以把云臺聯(lián)動擴展為一對多模式，進行公共場所的多目標跟蹤。

■為了節(jié)省成本該方法也適用于單云臺攝像頭模式，即確定了目標點后直接計算云臺需要轉(zhuǎn)動的PTZ，并控制云臺轉(zhuǎn)動，但在單攝像頭模式下要求物體移動的角速度不能過高，否則容易導致跟蹤始終滯后。

六，反無人機防御方案：便攜無人飛行器干擾器（反無人機槍）

1、設(shè)備組成及原理

設(shè)備由手持式主機和電池組組成。手持式主機為三頻段發(fā)射機天線一體化設(shè)計，可以同時產(chǎn)生2.4GHz/5.8GHz頻段無人機飛控干擾信號以及衛(wèi)星定位干擾信號，通過對無人機的上行飛控信道和衛(wèi)星定位信道進行阻塞式干擾，從而使其失去飛控指令和衛(wèi)星定位信息，使之無法正常飛行，根據(jù)無人機的設(shè)計不同會產(chǎn)生返航、降落以及墜落的管控效果。

HLD-FW16手持式無人機管控設(shè)備原理圖

2、設(shè)備技術(shù)指標

*管控頻率范圍：2.400~2.483GHz（頻段Ⅰ）

5.725~5.850GHz（頻段Ⅱ）

1.559~1.620GHz（頻段Ⅲ）

*等效全向輻射功率：

49dBmW（頻段Ⅰ）

43dBmW（頻段Ⅱ）

46dBmW（頻段Ⅲ）

*波束寬度：水平面27°垂直面23°（頻段Ⅰ）

水平面25°垂直面22°（頻段Ⅱ）

水平面28°垂直面26°（頻段Ⅱ）

*管控信號樣式：FHSS（跳頻）/DSSS（直接序列擴頻）

*管控距離：1公里（無人機距離遙控器200米，高度不低于30米時）

*供電方式：聚合物鋰電池67Wh（22.2V）

*工作時間：大于8小時（典型工況）

大于50分鐘（連發(fā)狀態(tài)）

*體積：主機55mm（直徑）×404mm（長度）

天線最大寬度90mm

電池30mm×82mm×145mm

*重量：主機1.51kg電池組0.65kg

*設(shè)備組成：手持式主機1臺、電池2塊、充電器一個、腰帶式電池包1個、裝載箱一只。

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