無(wú)人機(jī)反制技術(shù)在無(wú)線電監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

丁百卉

【摘要】 為了能讓民用無(wú)人機(jī)健康有序的發(fā)展，法規(guī)法律層面和技術(shù)層面的監(jiān)管和反制手段也需要積極趕上，本文從無(wú)線電監(jiān)管檢測(cè)的角度，對(duì)目前民用無(wú)人機(jī)的反制技術(shù)和實(shí)施進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵字】 無(wú)人機(jī) 反制 監(jiān)測(cè)

無(wú)人機(jī)無(wú)疑是近期發(fā)展最快應(yīng)用最迅速的領(lǐng)域之一，它給農(nóng)業(yè)噴灑、航拍測(cè)繪、森林排查等很多領(lǐng)域帶來(lái)了空前的便利，但也出現(xiàn)了一些令人擔(dān)心的現(xiàn)象：非法使用的無(wú)人機(jī)進(jìn)入禁飛空域或保護(hù)空域，過(guò)大的功率影響了其它正常的無(wú)線電通信，甚至有人利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行販毒和恐怖主義活動(dòng)，對(duì)人民群眾的生產(chǎn)生活造成巨大威脅和傷害。尤其是無(wú)人機(jī)的發(fā)射功率經(jīng)常對(duì)其所處領(lǐng)域內(nèi)正常使用的無(wú)線電設(shè)備造成干擾，給無(wú)線電管理及監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)許多困難。因此，在無(wú)線電管理工作中，對(duì)無(wú)人機(jī)的監(jiān)管和反制迫在眉睫。

一方面國(guó)家應(yīng)該積極通過(guò)法律進(jìn)行監(jiān)管，出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī)，限制無(wú)人機(jī)的使用，比如加強(qiáng)法律監(jiān)管，控制登記、注冊(cè)、準(zhǔn)入、使用及管理；另一方面加快無(wú)人機(jī)反制技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用，通過(guò)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)人機(jī)的反制體系由探測(cè)跟蹤與預(yù)警技術(shù)、干擾技術(shù)、毀傷技術(shù)以及偽裝欺騙技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成，通過(guò)信號(hào)干擾、雷達(dá)探測(cè)、激光炮擊落、綜合型技術(shù)等幾種方式實(shí)施。

信號(hào)干擾。如果無(wú)人機(jī)自身無(wú)法獲得足夠精確的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，則無(wú)法正常航行，因此無(wú)人機(jī)通過(guò)安裝GPS信號(hào)接收機(jī)，采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的方式進(jìn)行飛行控制。信號(hào)干擾技術(shù)是通過(guò)影響無(wú)人機(jī)的GPS信號(hào)接收機(jī)，使其只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，而無(wú)法獲得足夠精確的自身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有精確的地形坐標(biāo)，照相機(jī)和攝影機(jī)獲得的情報(bào)將沒(méi)有任何價(jià)值，從而達(dá)到反制無(wú)人機(jī)的目的。一些雷達(dá)可以對(duì)固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、地面目標(biāo)、干擾機(jī)和彈道目標(biāo)進(jìn)行分類與跟蹤。系統(tǒng)利用攝像機(jī)、雷達(dá)和先進(jìn)的電子設(shè)備監(jiān)控?zé)o人機(jī)接收和傳輸?shù)男盘?hào)， 從而對(duì)其進(jìn)行追蹤并確定其類型。一旦鎖定目標(biāo)， 就會(huì)利用其專有技術(shù)控制無(wú)人機(jī)，甚至將其墜毀。

如果無(wú)人機(jī)不得不銷毀，最好辦法就是用精密激光將其燒毀墜落，激光發(fā)射器可以瞄準(zhǔn)無(wú)人機(jī)的任何部位。

綜合性技術(shù)。首先使用雷達(dá)和光學(xué)儀器搜索無(wú)人機(jī)，當(dāng)探測(cè)到目標(biāo)后，動(dòng)態(tài)定位和視頻追蹤系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤，隨后定向射頻干擾系統(tǒng)工作，發(fā)射大功率干擾射頻，干擾無(wú)人機(jī)自控系統(tǒng)，切斷無(wú)人機(jī)與控制中心的數(shù)據(jù)聯(lián)接或無(wú)線電通訊，致使其無(wú)法飛行，導(dǎo)致墜毀、迫降或返航。

在無(wú)線電管理工作中，對(duì)于民用無(wú)人機(jī)，無(wú)論采用何種反制措施，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)跟蹤和預(yù)警是前提條件。大體分如下環(huán)節(jié)進(jìn)行：探測(cè)、識(shí)別、測(cè)向定位，然后干擾對(duì)抗壓制無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)或操作者。

首先要進(jìn)行有效探測(cè)和識(shí)別，其目標(biāo)是快速、穩(wěn)定探測(cè)無(wú)人機(jī)的無(wú)線電控制鏈路，可以實(shí)現(xiàn)早期警告，甚至是在無(wú)人機(jī)起飛前，比如一旦無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)端控制信號(hào)打開(kāi)系統(tǒng)可立即探測(cè)到無(wú)線電控制信號(hào)。

目前可以采用的解決方案包括：通過(guò)雷達(dá)探測(cè)、電子光學(xué)/ 紅外探測(cè)或者聲學(xué)探測(cè)方法在保護(hù)區(qū)域探測(cè)無(wú)人機(jī)。在無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的主要難點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間——必須在最短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)、識(shí)別、定位和反向控制目標(biāo)信號(hào)。一般定位遠(yuǎn)端操作者通過(guò)檢測(cè)上行鏈路，定位無(wú)人機(jī)則通過(guò)檢測(cè)下行鏈路。

對(duì)于采用跳頻和 WiFi 的控制微型無(wú)人機(jī)，為了檢測(cè)天線附近所有已激活的RC信號(hào)，初步任務(wù)是監(jiān)測(cè)相關(guān)ISM 頻段。借助寬帶監(jiān)測(cè)，將有利于建立所有由RC使用頻率的完整列表，確保獲得較高截獲概率。檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)在線或離線分析后測(cè)量跳頻參數(shù)。進(jìn)一步分析檢測(cè)到的跳頻信號(hào)，可確定每一跳的相關(guān)技術(shù)參數(shù)（例如：持續(xù)時(shí)間、帶寬、電平、調(diào)制、符號(hào)速率），從而能對(duì)短時(shí)間發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分類。便可對(duì)寬帶信號(hào)場(chǎng)景中所有檢測(cè)到的RC鏈路信號(hào)有全面了解。分離和識(shí)別出已知和未知的RC發(fā)射機(jī)。

發(fā)現(xiàn)可疑信號(hào)，就需要進(jìn)一步測(cè)向與定位。為了應(yīng)對(duì)無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)，了解無(wú)人機(jī)的到來(lái)方向和駛?cè)シ较?，甚至了解遠(yuǎn)程控制它的操作人員的位置非常有必要。無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)的測(cè)向或定位由高性能移動(dòng)或固定測(cè)向機(jī)實(shí)現(xiàn)。信號(hào)被非常靈敏和精確的測(cè)向天線捕獲，由于含有大量天線單元，該天線具有高抗反射能力。信號(hào)測(cè)向可在高達(dá)6GHz 頻率范圍內(nèi)進(jìn)行。

采用干擾和對(duì)抗，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行反制。由于大多數(shù)無(wú)人機(jī)都有“失效安全”模式，為了中斷操作者和無(wú)人機(jī)之間的通信鏈路，通過(guò)有效干擾 RC 鏈路信號(hào)或致使目標(biāo) RC 鏈路斷開(kāi)，目標(biāo)無(wú)人機(jī)和外界的聯(lián)系被中斷，破壞無(wú)人機(jī)正常工作并使其陷入孤立狀態(tài)，最終使得無(wú)人機(jī)迷航、自動(dòng)返航、甚至墜毀。最終達(dá)到解除無(wú)人機(jī)干擾危害的目的。

民用無(wú)人機(jī)的發(fā)展迅猛，針對(duì)其的無(wú)線電管理監(jiān)測(cè)技術(shù)還處在起步階段，必須不斷完善和探索無(wú)線電探測(cè)、識(shí)別、測(cè)向定位等技術(shù)，逐步健全無(wú)人機(jī)適航管理規(guī)范，才能確保我國(guó)無(wú)人機(jī)頻率的管理工作步入健康有序的發(fā)展軌道。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊勇，王誠(chéng)，吳洋. 反無(wú)人機(jī)策略及武器裝備現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向[J]. 飛航導(dǎo)彈，2013.

[2]石紅梅，譚晃.國(guó)外無(wú)人機(jī)監(jiān)管及反制技術(shù)最新發(fā)展概況[J].中國(guó)安防，2016.