丁百卉
【摘要】 為了能讓民用無人機健康有序的發(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,本文從無線電監(jiān)管檢測的角度,對目前民用無人機的反制技術(shù)和實施進行闡述。
【關(guān)鍵字】 無人機 反制 監(jiān)測
無人機無疑是近期發(fā)展最快應(yīng)用最迅速的領(lǐng)域之一,它給農(nóng)業(yè)噴灑、航拍測繪、森林排查等很多領(lǐng)域帶來了空前的便利,但也出現(xiàn)了一些令人擔心的現(xiàn)象:非法使用的無人機進入禁飛空域或保護空域,過大的功率影響了其它正常的無線電通信,甚至有人利用無人機進行販毒和恐怖主義活動,對人民群眾的生產(chǎn)生活造成巨大威脅和傷害。尤其是無人機的發(fā)射功率經(jīng)常對其所處領(lǐng)域內(nèi)正常使用的無線電設(shè)備造成干擾,給無線電管理及監(jiān)測工作帶來許多困難。因此,在無線電管理工作中,對無人機的監(jiān)管和反制迫在眉睫。
一方面國家應(yīng)該積極通過法律進行監(jiān)管,出臺相關(guān)政策法規(guī),限制無人機的使用,比如加強法律監(jiān)管,控制登記、注冊、準入、使用及管理;另一方面加快無人機反制技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用,通過技術(shù)進行監(jiān)管。
目前,國內(nèi)外對無人機的反制體系由探測跟蹤與預(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,通過信號干擾、雷達探測、激光炮擊落、綜合型技術(shù)等幾種方式實施。
信號干擾。如果無人機自身無法獲得足夠精確的坐標數(shù)據(jù),則無法正常航行,因此無人機通過安裝GPS信號接收機,采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的方式進行飛行控制。信號干擾技術(shù)是通過影響無人機的GPS信號接收機,使其只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),而無法獲得足夠精確的自身坐標數(shù)據(jù)。如果沒有精確的地形坐標,照相機和攝影機獲得的情報將沒有任何價值,從而達到反制無人機的目的。一些雷達可以對固定翼飛機、直升機、地面目標、干擾機和彈道目標進行分類與跟蹤。系統(tǒng)利用攝像機、雷達和先進的電子設(shè)備監(jiān)控?zé)o人機接收和傳輸?shù)男盘枺?從而對其進行追蹤并確定其類型。一旦鎖定目標, 就會利用其專有技術(shù)控制無人機,甚至將其墜毀。
如果無人機不得不銷毀,最好辦法就是用精密激光將其燒毀墜落,激光發(fā)射器可以瞄準無人機的任何部位。
綜合性技術(shù)。首先使用雷達和光學(xué)儀器搜索無人機,當探測到目標后,動態(tài)定位和視頻追蹤系統(tǒng)進行跟蹤,隨后定向射頻干擾系統(tǒng)工作,發(fā)射大功率干擾射頻,干擾無人機自控系統(tǒng),切斷無人機與控制中心的數(shù)據(jù)聯(lián)接或無線電通訊,致使其無法飛行,導(dǎo)致墜毀、迫降或返航。
在無線電管理工作中,對于民用無人機,無論采用何種反制措施,對無人機進行探測跟蹤和預(yù)警是前提條件。大體分如下環(huán)節(jié)進行:探測、識別、測向定位,然后干擾對抗壓制無線電控制無人機或操作者。
首先要進行有效探測和識別,其目標是快速、穩(wěn)定探測無人機的無線電控制鏈路,可以實現(xiàn)早期警告,甚至是在無人機起飛前,比如一旦無人機遠端控制信號打開系統(tǒng)可立即探測到無線電控制信號。
目前可以采用的解決方案包括:通過雷達探測、電子光學(xué)/ 紅外探測或者聲學(xué)探測方法在保護區(qū)域探測無人機。在無線電控制無人機監(jiān)測領(lǐng)域的主要難點是響應(yīng)時間——必須在最短時間內(nèi)檢測、識別、定位和反向控制目標信號。一般定位遠端操作者通過檢測上行鏈路,定位無人機則通過檢測下行鏈路。
對于采用跳頻和 WiFi 的控制微型無人機,為了檢測天線附近所有已激活的RC信號,初步任務(wù)是監(jiān)測相關(guān)ISM 頻段。借助寬帶監(jiān)測,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。檢測到的信號經(jīng)過在線或離線分析后測量跳頻參數(shù)。進一步分析檢測到的跳頻信號,可確定每一跳的相關(guān)技術(shù)參數(shù)(例如:持續(xù)時間、帶寬、電平、調(diào)制、符號速率),從而能對短時間發(fā)射信號進行分類。便可對寬帶信號場景中所有檢測到的RC鏈路信號有全面了解。分離和識別出已知和未知的RC發(fā)射機。
發(fā)現(xiàn)可疑信號,就需要進一步測向與定位。為了應(yīng)對無線電控制無人機,了解無人機的到來方向和駛?cè)シ较颍踔亮私膺h程控制它的操作人員的位置非常有必要。無線電控制無人機的測向或定位由高性能移動或固定測向機實現(xiàn)。信號被非常靈敏和精確的測向天線捕獲,由于含有大量天線單元,該天線具有高抗反射能力。信號測向可在高達6GHz 頻率范圍內(nèi)進行。
采用干擾和對抗,對無人機進行反制。由于大多數(shù)無人機都有“失效安全”模式,為了中斷操作者和無人機之間的通信鏈路,通過有效干擾 RC 鏈路信號或致使目標 RC 鏈路斷開,目標無人機和外界的聯(lián)系被中斷,破壞無人機正常工作并使其陷入孤立狀態(tài),最終使得無人機迷航、自動返航、甚至墜毀。最終達到解除無人機干擾危害的目的。
民用無人機的發(fā)展迅猛,針對其的無線電管理監(jiān)測技術(shù)還處在起步階段,必須不斷完善和探索無線電探測、識別、測向定位等技術(shù),逐步健全無人機適航管理規(guī)范,才能確保我國無人機頻率的管理工作步入健康有序的發(fā)展軌道。
參 考 文 獻
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