程 擎，伍瀚宇，吉 鵬，趙義欣，張 強(qiáng)

(中國(guó)民用航空飛行學(xué)院 空中交通管理學(xué)院，四川 廣漢 618307)

0 引 言

近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，使用門檻不斷降低，各式各樣的民用級(jí)無(wú)人機(jī)進(jìn)入大眾消費(fèi)市場(chǎng)。根據(jù)中國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)通航分會(huì)所公布的《2019中國(guó)民用無(wú)人機(jī)發(fā)展報(bào)告》，截至2019年底，實(shí)名登記無(wú)人機(jī)保有量達(dá)到了39.2萬(wàn)架。目前我國(guó)針對(duì)無(wú)人機(jī)管控出臺(tái)了一系列規(guī)章制度，據(jù)2020年12月8日交通運(yùn)輸部發(fā)布的《交通運(yùn)輸部關(guān)于完善綜合交通法規(guī)體系的意見(jiàn)》，“十四五”時(shí)期，將大力推動(dòng)《民用航空法(修訂)》《無(wú)人駕駛航空器飛行管理?xiàng)l例》的頒布實(shí)施。

但是當(dāng)前的無(wú)人機(jī)行業(yè)規(guī)范建設(shè)未能跟上其發(fā)展速度，在尚未完善的無(wú)人機(jī)監(jiān)管體系下，大量黑飛、操作不當(dāng)引發(fā)的安全事故頻頻發(fā)生?！暗吐　泵裼脽o(wú)人機(jī)所占據(jù)的低空空域作為寶貴的戰(zhàn)略資源[1]，為保障低空空域的安全可靠，保障公眾的人身安全與隱私權(quán)，隨之衍生出了這一重要技術(shù)領(lǐng)域——無(wú)人機(jī)反制技術(shù)。

無(wú)人機(jī)反制技術(shù)主要通過(guò)人眼捕捉或監(jiān)視設(shè)備鎖定目標(biāo)后，利用捕捉網(wǎng)、激光、聲波、火力壓制、無(wú)線電干擾等手段，對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)進(jìn)行捕捉、摧毀、控制等。當(dāng)前，無(wú)人機(jī)反制技術(shù)在防范恐怖襲擊，保護(hù)重要地點(diǎn)、重大活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，維護(hù)社會(huì)治安秩序上發(fā)揮著重要作用。

在無(wú)人機(jī)反制技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，又有新的問(wèn)題浮現(xiàn)出來(lái)。由于現(xiàn)有無(wú)人機(jī)反制技術(shù)千差萬(wàn)別，不同技術(shù)手段所具有的反制特性與反制效果不同，無(wú)法使用單一的反制手段應(yīng)對(duì)不同的場(chǎng)景。因此，本文介紹了國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)反制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，綜述了當(dāng)前主要的無(wú)人機(jī)反制技術(shù)手段，并針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)不同反制手段逐一進(jìn)行了分析。

1 無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)全球性市場(chǎng)調(diào)查咨詢公司Markets & Markets于2020年對(duì)無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域未來(lái)5年的發(fā)展趨勢(shì)所做出的策略分析報(bào)告顯示，全球的無(wú)人機(jī)反制技術(shù)市場(chǎng)將以近32.2%的速率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025年，全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到24億美元。

早在2012年，為有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)威脅，美國(guó)開(kāi)始制定反無(wú)人機(jī)戰(zhàn)略[2]。以美國(guó)Raytheon Technologies為首的美國(guó)企業(yè)圍繞著無(wú)人機(jī)反制技術(shù)展開(kāi)了大量的研究，其中項(xiàng)目包括“高功率微波武器”(High-Power Microwave Weapon，HPM)、“機(jī)動(dòng)式高能激光系統(tǒng)”(High Energy Laser System，HEL)、搭載有搜索設(shè)備與攻擊武器的“Coyote UAS”以及配備接近引線的“Stinger Missile”。美國(guó)Boeing公司研制有搭配高靈敏度傳感器的“緊湊型激光武器系統(tǒng)”(Compact Laser Weapon System，CLWS)。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室和Epirus分別研制有微波武器“戰(zhàn)術(shù)高功率微波作戰(zhàn)響應(yīng)器”(Tactical High-Power Microwave Operational Responder，THOR)和“Leonidas”。美國(guó)Battelle與IXI EW分別推出了槍式反無(wú)人機(jī)武器“DroneDefender”與“Dronekiller”。

2015年，英國(guó)針對(duì)非法使用無(wú)人機(jī)所可能帶來(lái)的恐怖襲擊、攜帶危險(xiǎn)品、侵犯隱私發(fā)布了代號(hào)為COI4的反無(wú)人機(jī)信息中心項(xiàng)目。Blighter Surveillance Systems、Chess Dynamics、Enterprise Control Systems三家公司聯(lián)合研制了集成雷達(dá)、紅外攝像頭、多頻無(wú)線射頻壓制器的“反無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)”(Anti-UAV Defence System，AUDS)。英國(guó)Open Works Engineering推出了搭配有壓縮空氣發(fā)射器和智能捕網(wǎng)彈丸的“SkyWall-100”以及集成光電系統(tǒng)能夠識(shí)別、跟蹤目標(biāo)的自動(dòng)化武器“SkyWall Auto”。

在俄羅斯國(guó)家技術(shù)集團(tuán) Rostec領(lǐng)導(dǎo)下，其旗下多家公司也進(jìn)行了相關(guān)研究，其中NPP Almaz與Avtomatika分別推出了基于無(wú)線電干擾的反制武器“Ataka-DBS”和 “Sapsan-Bekas”。

法國(guó)Thales Group研發(fā)了一套集成雷達(dá)、聲像探測(cè)器以及無(wú)線電干擾與欺騙的無(wú)人機(jī)反制裝備。法國(guó)CILAS推出了反無(wú)人機(jī)激光武器系統(tǒng)“HELLAS-P”。

以色列航宇工業(yè)公司(Israel Aerospace Industries，IAI)與Iron Drone研制了集成雷達(dá)、光電與無(wú)線電干擾設(shè)備的無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)“無(wú)人機(jī)衛(wèi)士”(DroneGuard)。同時(shí)，以色列Rafael Advanced Defense Systems也推出了“無(wú)人機(jī)穹”(DroneDome)，同樣集成了監(jiān)視雷達(dá)、光電系統(tǒng)與寬頻信號(hào)干擾器。以色列智能射手公司(SMART SHOOTER)研制有輕武器火控系統(tǒng)“SMASH”。

意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)SelexES公司研制了集成雷達(dá)、光電、麥克風(fēng)以及無(wú)線電信號(hào)欺騙的“獵鷹盾”無(wú)人機(jī)防御系統(tǒng)。

加拿大AerialX公司推出了通過(guò)動(dòng)能殺傷無(wú)人機(jī)的“無(wú)人機(jī)子彈”(DroneBullet)。

新加坡的TRD新加坡公司推出了便攜式的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)“Orion H+”，可對(duì)六種無(wú)線電頻率實(shí)施干擾。

由法宇航、德國(guó)Dornier和DASA、西班牙CASA組成的歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)推出了一款集成雷達(dá)、紅外相機(jī)、定向儀的無(wú)人機(jī)反制設(shè)備。表1給出了國(guó)外具有代表性的反制項(xiàng)目以及作用原理說(shuō)明。

表1 國(guó)外無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)項(xiàng)目

1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)在無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域也在不斷地摸索。2016年，“北斗”開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了由其研發(fā)的國(guó)內(nèi)首套誘騙式民用無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)ADS2000。該系統(tǒng)可通過(guò)干擾、壓制、欺騙手段實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)防護(hù)區(qū)域的保護(hù)。

2017年，青島國(guó)數(shù)信息科技有限公司推出了一套無(wú)人機(jī)反制方案。該方案通過(guò)收集空域音頻信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，然后利用高清成像設(shè)備進(jìn)行搜索識(shí)別，確認(rèn)目標(biāo)之后由JAM系列電磁壓制武器干擾目標(biāo)信號(hào)并發(fā)射16 m2捕捉網(wǎng)將其捕獲，最后接入被捕無(wú)人機(jī)飛行控制單元獲取起飛位置，實(shí)現(xiàn)溯源目的。

同年，在全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交易會(huì)上，成都電科智達(dá)科技有限公司作為高新科技創(chuàng)新企業(yè)代表展示了無(wú)人機(jī)反制設(shè)備“Z”系統(tǒng)。該設(shè)備采用小型化雷達(dá)光電復(fù)合傳感技術(shù)與高頻寬帶干擾技術(shù)，能快速有效發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和攔截低空小型無(wú)人機(jī)。

2018年，在珠海航展上中國(guó)航天科工二院207所展出了“低空守衛(wèi)者”無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括雷達(dá)監(jiān)視、無(wú)線電偵測(cè)、光電跟蹤識(shí)別以及無(wú)線電干擾與欺騙。

2020年，在第四屆世界無(wú)人機(jī)大會(huì)暨第五屆深圳國(guó)際無(wú)人機(jī)展覽會(huì)上，上海特金無(wú)線技術(shù)有限公司發(fā)布首個(gè)城市級(jí)網(wǎng)格化無(wú)人機(jī)管控系統(tǒng)。該無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)利用頻譜大數(shù)據(jù)AI分析弱信號(hào)和調(diào)頻信號(hào)偵測(cè)，多目標(biāo)識(shí)別分離(非)合作目標(biāo)區(qū)分，由到達(dá)時(shí)間差(Time Difference of Arrival，TDOA)技術(shù)結(jié)合網(wǎng)格化進(jìn)行目標(biāo)位置確定，最后由定向干擾攔截設(shè)備進(jìn)行反制。

當(dāng)前，無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)反制技術(shù)正呈現(xiàn)出博弈式發(fā)展，“低慢小”民用無(wú)人機(jī)享受著時(shí)代紅利，抗干擾技術(shù)、避障技術(shù)不斷發(fā)展，為無(wú)人機(jī)的處置提出了新的難題。國(guó)外在無(wú)人機(jī)管控領(lǐng)域起步早，特別是在無(wú)人機(jī)管理的上層結(jié)構(gòu)以及無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)的發(fā)展上，如美國(guó)LANNC系統(tǒng)、歐洲U-space系統(tǒng)。但是無(wú)人機(jī)反制技術(shù)正處于瓶頸階段，還未曾出現(xiàn)一種行之有效且無(wú)附帶損傷的技術(shù)手段，并且無(wú)人機(jī)反制技術(shù)屬于融合學(xué)科的應(yīng)用技術(shù)，在各技術(shù)領(lǐng)域未有突破性進(jìn)展前很難有較大改觀。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的反制設(shè)備研制進(jìn)展受限于目前的主流方法，各研究機(jī)構(gòu)成果主要集中于對(duì)現(xiàn)有方向進(jìn)行改進(jìn)。據(jù)專利統(tǒng)計(jì)[3]，自2016年開(kāi)始我國(guó)反制領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量快速上升，達(dá)到年申請(qǐng)量85件，2017年達(dá)到175件，并成逐年上升趨勢(shì)，其中四川、廣東、北京地區(qū)最為活躍，并且已經(jīng)涉及到當(dāng)前無(wú)人機(jī)反制技術(shù)的所有主流方法。近年來(lái)國(guó)防科技創(chuàng)新特區(qū)主辦的“無(wú)形截?fù)簟睙o(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)對(duì)抗挑戰(zhàn)賽也體現(xiàn)出我國(guó)無(wú)人機(jī)反制技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。筆者認(rèn)為當(dāng)前應(yīng)當(dāng)緊跟無(wú)人機(jī)反制的需求趨勢(shì)，聯(lián)合高校、研究所、企業(yè)、應(yīng)用單位，利用各自的科技資源、產(chǎn)業(yè)資源，立足于現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，探索新型反制技術(shù)方法。

2 無(wú)人機(jī)反制的主要方法

無(wú)人機(jī)反制技術(shù)即為保護(hù)重要人物、重要區(qū)域、重要空域，對(duì)非法入侵的無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制的技術(shù)[4]。全球無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域發(fā)展到如今，已有眾多基于不同原理的反制技術(shù)，根據(jù)其作用形式的不同，可以分為捕獲技術(shù)、摧毀技術(shù)、信號(hào)干擾技術(shù)、信號(hào)欺騙技術(shù)四類。

2.1 捕獲技術(shù)

捕獲技術(shù)即通過(guò)一定的手段，在避免對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)造成損害的情況下，進(jìn)行捕捉，并可對(duì)其進(jìn)行破解、分析、研究。捕獲手段主要分為三種，分別為馴服動(dòng)物捕獲無(wú)人機(jī)、發(fā)射捕網(wǎng)彈丸、無(wú)人機(jī)掛載捕網(wǎng)。

2.1.1 馴服動(dòng)物

馴服動(dòng)物對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行捕捉最早是由芬蘭警方與鳥類訓(xùn)練機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行的，將選中的鷹從小培養(yǎng)對(duì)無(wú)人機(jī)的捕捉意識(shí)，通過(guò)每次成功捕獲后的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，訓(xùn)練對(duì)無(wú)人機(jī)的捕捉能力。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后的鷹隼可由管理人員指揮，利用其擅長(zhǎng)捕捉的優(yōu)勢(shì)，對(duì)遠(yuǎn)處無(wú)人機(jī)進(jìn)行快速致命打擊，破壞其動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)捕捉。鷹隼的飼養(yǎng)成本低，在無(wú)人機(jī)捕捉過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)。

但是因?yàn)樾枰獜男∵M(jìn)行培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)人員與培訓(xùn)周期有很高的要求，并且鷹隼在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候主要依賴于訓(xùn)練培養(yǎng)的條件反射，不具有意識(shí)思維，捕捉過(guò)程中容易受到突發(fā)狀況影響。

2.1.2 捕網(wǎng)彈

捕網(wǎng)彈丸可由肩扛式、車載式或無(wú)人機(jī)搭載的發(fā)射器進(jìn)行發(fā)射，彈殼內(nèi)為特制網(wǎng)，通過(guò)傳感器控制捕網(wǎng)釋放，散開(kāi)的捕捉網(wǎng)包裹并纏繞無(wú)人機(jī)的旋翼，同時(shí)打開(kāi)減速傘，達(dá)到捕獲目的。

捕捉網(wǎng)對(duì)旋翼的纏繞會(huì)令目標(biāo)喪失動(dòng)力，但不會(huì)對(duì)其飛控或其他加載設(shè)備造成傷害。捕獲后，可從設(shè)備中讀取起飛點(diǎn)、飛行任務(wù)、飛控SN碼等，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛手的追查溯源。但捕網(wǎng)彈丸在發(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生極大的噪聲與后坐力，有效反制距離近，且無(wú)法進(jìn)行連續(xù)射擊。由于整個(gè)捕網(wǎng)反制系統(tǒng)依賴于特制網(wǎng)對(duì)無(wú)人機(jī)旋翼的纏繞，所以在面對(duì)固定翼無(wú)人機(jī)時(shí)，該反制技術(shù)效果不佳。并且，該反制手段有效防御范圍相對(duì)較小，不論是人眼觀測(cè)或是基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)化識(shí)別處置都具有距離判斷、軌跡預(yù)測(cè)可靠度不高的問(wèn)題。

2.1.3 掛載式捕網(wǎng)

掛載式捕網(wǎng)與捕網(wǎng)彈丸作用原理相同，將大面積的捕捉網(wǎng)掛載于無(wú)人機(jī)下方，通過(guò)操縱無(wú)人機(jī)飛到目標(biāo)上方，令捕捉網(wǎng)與其旋翼接觸，實(shí)現(xiàn)纏繞并破壞動(dòng)力，達(dá)到捕獲目的。

無(wú)人機(jī)掛載捕網(wǎng)可以多次嘗試，容錯(cuò)率高，并且可以將纏繞住的無(wú)人機(jī)帶至指定地點(diǎn)。但該技術(shù)手段對(duì)無(wú)人機(jī)的操作人員有極高的要求，這不僅僅是單向的捕捉任務(wù)，更是一場(chǎng)飛手之間的博弈。與捕網(wǎng)彈丸相同，反制的有效性依賴于捕網(wǎng)對(duì)無(wú)人機(jī)旋翼的纏繞，所以無(wú)法應(yīng)對(duì)固定翼無(wú)人機(jī)。

2.2 摧毀技術(shù)

摧毀技術(shù)即直接擊毀目標(biāo)無(wú)人機(jī)，通常用于隱私或安全系數(shù)要求較高的區(qū)域，為避免引發(fā)更惡劣的后果而采用的極端方式。摧毀技術(shù)手段主要分為五種，分別為特制無(wú)人機(jī)、常規(guī)火力、激光武器、微波武器、聲波武器。

2.2.1 特制無(wú)人機(jī)

特制無(wú)人機(jī)包括利用動(dòng)能撞擊、利用爆炸破壞、利用搭載武器打擊。該反制技術(shù)可在偵測(cè)到目標(biāo)后立即反應(yīng)，配備有光電系統(tǒng)時(shí)可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離目標(biāo)識(shí)別。實(shí)施反制時(shí)，在飛手的控制下具有一定的容錯(cuò)率。但若不能及時(shí)達(dá)成反制目的，或許將失去處置入侵無(wú)人機(jī)的最佳時(shí)機(jī)，并且成功反制后也很難收回目標(biāo)。

2.2.2 常規(guī)火力

常規(guī)火力即使用槍支或近防炮或特制反無(wú)人機(jī)炮彈對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行摧毀，該反制技術(shù)常與針對(duì)無(wú)人機(jī)的火控系統(tǒng)搭配。采用大量的火力壓制，技術(shù)難度低，但是彈藥成本高，使用限制條件苛刻，誤傷范圍大，導(dǎo)彈碎片容易對(duì)周邊造成附帶損傷。

2.2.3 激光武器

激光武器主要利用激光的高能量對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)聚焦瞄準(zhǔn)灼燒，破壞重要部件，導(dǎo)致目標(biāo)無(wú)人機(jī)失去控制并墜毀。近年來(lái)由于激光領(lǐng)域的不斷突破，現(xiàn)已能以較低的成本獲取較好的反制效果[5-6]。

激光武器可持續(xù)發(fā)射，作用距離遠(yuǎn)且無(wú)需考慮彈道與天氣影響，在無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域中效費(fèi)比高，發(fā)射成本低，具有良好的摧堅(jiān)能力，可以擊穿各類金屬與非金屬材料，從鎖定目標(biāo)進(jìn)行攻擊到擊毀目標(biāo)僅需要數(shù)秒鐘。但是激光武器需搭配繁重的電源系統(tǒng)與降溫系統(tǒng)，且反制的有效性需要高精度的聚焦能力，依賴于追蹤制導(dǎo)的高靈敏度。在反制過(guò)程中，激光武器需要對(duì)目標(biāo)灼燒，帶有明火的無(wú)人機(jī)殘骸會(huì)對(duì)墜落范圍造成威脅，具有二次災(zāi)害隱患。

2.2.4 微波武器

微波武器主要利用衍射與電路耦合，令目標(biāo)無(wú)人機(jī)中的電路模塊吸收大功率的微波能量，導(dǎo)致內(nèi)部傳感器以及電子元器件出現(xiàn)擊穿、反轉(zhuǎn)、誤碼、記憶信息抹除等。一旦其功率超過(guò)敏感元器件的額定值，無(wú)人機(jī)內(nèi)部設(shè)備就會(huì)因?yàn)檫^(guò)載而永久性毀傷，從而失控墜毀。

微波武器具有波束寬角度大的優(yōu)勢(shì)，反制過(guò)程中只需滿足扇區(qū)覆蓋而不必精確瞄準(zhǔn)[7]。微波武器可以進(jìn)行持續(xù)打擊，有較高容錯(cuò)率，并且能夠有效對(duì)抗為躲避雷達(dá)監(jiān)視而涂有吸波材料的無(wú)人機(jī)。但是，由于微波武器強(qiáng)大的能量輻射，在旁瓣范圍內(nèi)的設(shè)備會(huì)受到一定的損傷，并且覆蓋范圍內(nèi)的電磁環(huán)境會(huì)受到污染。

2.2.5 聲波武器

聲波武器利用同頻共振原理，干擾無(wú)人機(jī)的陀螺儀，使其失去工作能力。由于無(wú)人機(jī)在進(jìn)行自穩(wěn)飛行時(shí)需要依賴陀螺儀反饋數(shù)據(jù)，供飛控系統(tǒng)調(diào)整飛行姿態(tài)，維持機(jī)身的平衡。若陀螺儀無(wú)法正常工作，則直接導(dǎo)致無(wú)人機(jī)喪失穩(wěn)定飛行能力，失控墜落。

但是陀螺儀的固有頻率位于低頻段[8]，低頻聲波在空氣中的傳播中不具備方向性，且300～500 Hz頻段處于人耳可接收范圍內(nèi)，如果通過(guò)加大發(fā)射功率彌補(bǔ)聲波在空氣介質(zhì)中的能量損耗不僅會(huì)增大成本，而且無(wú)差別攻擊還會(huì)對(duì)周邊造成影響。因此，如果要實(shí)現(xiàn)聲波武器的應(yīng)用，就一定要解決低頻聲波的定向傳播問(wèn)題。若采用多換能器陣列疊加輸出可以生成高指向性聲波，但是對(duì)換能器口徑要求很高。Westervelt的聲學(xué)參量陣與Berktay的遠(yuǎn)場(chǎng)解結(jié)論為小口徑低頻聲波的定向傳播提供了可能性。其原理為調(diào)制超聲波作為基波，在定向傳播過(guò)程中相互干涉生成和頻波與差頻波，而高頻率的聲波相比于低頻率的聲波在傳播過(guò)程中衰減更強(qiáng)，基于原始聲頻信號(hào)的自解調(diào)與超聲波的高指向性，最終實(shí)現(xiàn)低頻聲波的定向傳播[9-10]。不過(guò)，當(dāng)前聲波的傳播衰減仍是阻礙聲波武器發(fā)展的難題，只能寄希望于相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的突破性進(jìn)展。

2.3 信號(hào)干擾技術(shù)

信號(hào)干擾技術(shù)即根據(jù)無(wú)人機(jī)通信原理，以一種“非暴力”手段對(duì)目標(biāo)進(jìn)行反制[11]?？臻g中的電磁環(huán)境復(fù)雜且不穩(wěn)定，存在有不可避免的多路徑效應(yīng)[12-13]。而無(wú)人機(jī)為避免數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)艿礁蓴_，具有一定的射頻干擾自適應(yīng)抑制能力，但一旦無(wú)線電干擾超過(guò)閾值，就能阻斷無(wú)人機(jī)與操作員之間的數(shù)據(jù)鏈路[14-16]。如果上下行數(shù)傳、圖傳鏈路被阻斷，無(wú)人機(jī)便與操作員斷開(kāi)鏈接，根據(jù)預(yù)設(shè)信息自動(dòng)執(zhí)行或原地降落或返航或懸停。如果衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)被阻斷，無(wú)人機(jī)便失去導(dǎo)航功能，由GPS(Global Positioning System)飛行轉(zhuǎn)變?yōu)樽藨B(tài)飛行模式，無(wú)法繼續(xù)完成地面站飛行計(jì)劃，無(wú)法自動(dòng)返航[17]。信號(hào)干擾技術(shù)主要分為兩種，分別為對(duì)控制信號(hào)和對(duì)定位信號(hào)的干擾。

2.3.1 控制信號(hào)干擾

當(dāng)前無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路多為2.4 GHz、5.8 GHz頻段的慢跳頻系統(tǒng)[18]，在進(jìn)行信號(hào)干擾時(shí)，借助增益天線向目標(biāo)發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)干擾[19-21]。干擾方法包括阻塞干擾，通過(guò)足夠的干擾功率，對(duì)目標(biāo)通信帶寬的全部進(jìn)行干擾，破壞信息傳遞；多頻連續(xù)波干擾，將干擾信號(hào)集中于覆蓋部分跳頻信道；跟蹤干擾，在對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行偵測(cè)、截獲、分析后，瞄準(zhǔn)目標(biāo)當(dāng)前通信信道實(shí)施窄帶干擾，再發(fā)射干擾信號(hào)壓制住真實(shí)信號(hào)，使其誤碼率達(dá)到30%時(shí)即可實(shí)現(xiàn)令目標(biāo)無(wú)人機(jī)失控，飛手丟失控制權(quán)[22]。

控制信號(hào)干擾技術(shù)在反制時(shí)只需確定大致方位而無(wú)需精確瞄準(zhǔn)，不同于微波武器利用強(qiáng)大的能量破壞目標(biāo)內(nèi)部元器件，該技術(shù)只需發(fā)射信號(hào)能滿足壓制目標(biāo)接收飛手信號(hào)的條件，便能在不破壞目標(biāo)的情況下實(shí)現(xiàn)迫降或驅(qū)離。但是，該系統(tǒng)進(jìn)行反制的時(shí)候需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)壓制，并且當(dāng)目標(biāo)預(yù)設(shè)丟失信號(hào)后懸?；蚍岛綍r(shí)，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效控制[23]。長(zhǎng)時(shí)間使用無(wú)線電干擾，容易對(duì)周邊電子設(shè)備的正常使用造成影響，污染無(wú)線電環(huán)境。采用追蹤干擾時(shí)雖可盡量避免對(duì)其他設(shè)備的干擾，但是需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行快速偵測(cè)、截獲、分析，增加了技術(shù)難度成本。

2.3.2 定位信號(hào)干擾

對(duì)定位信號(hào)即對(duì)目標(biāo)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星信號(hào)干擾，令無(wú)人機(jī)喪失導(dǎo)航功能[24]。由于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，具有載波頻率公開(kāi)固定、發(fā)射功率小、抗干擾的特點(diǎn)[25]，因此有瞄準(zhǔn)式干擾，精確對(duì)準(zhǔn)信號(hào)載頻，對(duì)特定碼型衛(wèi)星信號(hào)干擾；阻塞式干擾，干擾區(qū)域所有C/A衛(wèi)星信號(hào)，其干擾體制包括單頻干擾、寬帶均勻頻譜干擾；相關(guān)干擾，利用較大相關(guān)性的偽碼序列實(shí)施干擾，其方法包括基于卷積碼的數(shù)據(jù)鏈脈沖干擾、基于級(jí)聯(lián)碼的數(shù)據(jù)鏈脈沖干擾、同步序列精準(zhǔn)干擾。但是在僅干擾定位信號(hào)的時(shí)候，并不能取得較好的反制效果，因此常與對(duì)目標(biāo)無(wú)人機(jī)數(shù)傳與圖傳信號(hào)共同作用。在反制時(shí)無(wú)人機(jī)與飛手之間丟失上下行數(shù)傳、圖傳鏈路，同時(shí)無(wú)人機(jī)失去全球?qū)Ш叫l(wèi)星信號(hào)，無(wú)法依靠定位信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返航或懸停。但是一旦干擾全球?qū)Ш叫l(wèi)星信號(hào)，作用范圍內(nèi)所有使用定位信息的電子設(shè)備均會(huì)受到影響，并且失去控制的無(wú)人機(jī)若不能及時(shí)處置而長(zhǎng)時(shí)間置于空中，將存在安全隱患。

2.4 信號(hào)欺騙技術(shù)

信號(hào)欺騙技術(shù)即破解目標(biāo)無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路，將包裝后的虛假信號(hào)傳遞給目標(biāo)，使其接收錯(cuò)誤的信息。欺騙技術(shù)主要分為兩種，分別為控制信號(hào)欺騙與定位信號(hào)欺騙。

2.4.1 控制信號(hào)欺騙

控制信號(hào)的欺騙主要通過(guò)技術(shù)手段偵測(cè)到目標(biāo)無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)鏈并進(jìn)行解析，破解整個(gè)數(shù)據(jù)鏈的頻率、帶寬、調(diào)制方式和通信協(xié)議，向其輸送虛假信號(hào)實(shí)現(xiàn)接管。根據(jù)無(wú)人機(jī)控制信號(hào)的接收周期規(guī)律，只要按照先于真實(shí)控制信號(hào)一定時(shí)間發(fā)送虛假信號(hào)，就能獲取大部分控制權(quán)。

控制信號(hào)欺騙技術(shù)屬于精準(zhǔn)攻擊，不會(huì)對(duì)周邊的無(wú)線電環(huán)境造成影響，并且能夠定點(diǎn)降落，具有很高的安全系數(shù)。但是這種方式極度依賴于無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)體制與加密方式的公開(kāi)，否則技術(shù)難度與工作量巨大。

2.4.2 定位信號(hào)欺騙

定位信號(hào)欺騙主要針對(duì)目標(biāo)的導(dǎo)航系統(tǒng)，因?yàn)槿驅(qū)Ш叫l(wèi)星本身的總發(fā)射功率有限，作用距離遠(yuǎn)且覆蓋范圍大，單個(gè)設(shè)備接收到的信號(hào)強(qiáng)度小，接收電平約為-130 dBm，通常使用3～6 dB增益的無(wú)源天線接收。因此，從地面向其發(fā)射虛假信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度和信噪比皆優(yōu)于真實(shí)信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)欺騙[26-27]。定位信號(hào)欺騙主要有兩種方式：第一種針對(duì)于內(nèi)置有地理圍欄的無(wú)人機(jī)，通過(guò)發(fā)射虛假定位信息，令其誤以為處于禁飛區(qū)域內(nèi)，隨即觸發(fā)原地降落程序；第二種則是誘導(dǎo)技術(shù)[28]，包括通過(guò)接收所在位置的GPS信號(hào)，將原信號(hào)給予一定時(shí)延與放大后轉(zhuǎn)發(fā)，使之測(cè)得虛假偽距的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙，以及模擬以C/A碼結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)、時(shí)間與位置進(jìn)行了修改，通過(guò)復(fù)現(xiàn)的碼相位與載波多普勒相位得到虛假偽距信息的產(chǎn)生式欺騙。

定位信號(hào)欺騙技術(shù)相較于控制信號(hào)欺騙技術(shù)而言，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的頻點(diǎn)、格式固定且透明，對(duì)技術(shù)要求更低，但是需要發(fā)射虛假導(dǎo)航信號(hào)，會(huì)影響作用范圍內(nèi)設(shè)備GPS的正常使用，并且欺騙效果與無(wú)人機(jī)飛控策略緊密聯(lián)系，不同策略的表現(xiàn)形式不同。此外，經(jīng)過(guò)加密的軍用導(dǎo)航接收機(jī)是具有欺騙識(shí)別能力的[29]。

表2對(duì)各種無(wú)人機(jī)反制技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與對(duì)比。

表2 無(wú)人機(jī)反制技術(shù)對(duì)比分析

3 無(wú)人機(jī)反制應(yīng)用場(chǎng)景分析

無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)主要目的不僅僅為攔截處置無(wú)人機(jī)，還具有溯源需求，從根本解決黑飛無(wú)人機(jī)的威脅。在實(shí)際使用場(chǎng)景中無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)與探測(cè)系統(tǒng)需搭配使用，當(dāng)前技術(shù)條件下單一探測(cè)與反制手段無(wú)法有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)威脅，應(yīng)當(dāng)在條件允許下融合使用多技術(shù)手段，并且不同反制手段具有不同的反制特性，反制方應(yīng)當(dāng)負(fù)有責(zé)任，誤用或?yàn)E用都將帶來(lái)嚴(yán)重后果[30]。為確保反制技術(shù)的有效利用，以下針對(duì)較為常見(jiàn)的民用無(wú)人機(jī)入侵場(chǎng)景進(jìn)行分析。

3.1 臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)

臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)為舉辦于商場(chǎng)、體育館等公開(kāi)場(chǎng)所的演唱會(huì)、商業(yè)活動(dòng)等，人口密度大，周邊環(huán)境復(fù)雜且嘈雜。例如：2018年9月8日，首屆洪澤湖大閘蟹節(jié)在江蘇洪澤湖舉行，現(xiàn)場(chǎng)飛入兩架黑飛無(wú)人機(jī)；2018年9月21日，張學(xué)友在遂寧舉辦演唱會(huì)，警方在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)兩架黑飛無(wú)人機(jī)。該場(chǎng)景中不論是環(huán)境條件還是成本約束都不利于使用雷達(dá)、光電系統(tǒng)，并且考慮到該情景下的黑飛無(wú)人機(jī)常為僥幸黑飛，因此可以依靠基于TDOA的多基頻譜偵測(cè)設(shè)備組網(wǎng)監(jiān)視附近無(wú)人機(jī)通信鏈路信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別與溯源。

針對(duì)臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)若采用老鷹進(jìn)行捕捉，周圍復(fù)雜的環(huán)境與大量的噪音會(huì)極大地影響反制的作用效果；若采用捕網(wǎng)彈丸或摧毀手段時(shí)，失控墜落的無(wú)人機(jī)極易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)群眾的人身安全形成威脅；若采用無(wú)人機(jī)掛載捕網(wǎng)彈丸或捕網(wǎng)，雖可以有效反制無(wú)人機(jī)，并且避免可能的安全隱患，但是在背景復(fù)雜、夜間光線不足的情況下會(huì)對(duì)反制人員的操作能力形成較大的挑戰(zhàn)；若采用控制信號(hào)欺騙技術(shù)，則需要進(jìn)行一系列的破解動(dòng)作，效率低下且無(wú)劫持必要；若采用全向的控制、定位信號(hào)全頻段干擾技術(shù)，易干擾活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線電設(shè)備正常使用，同時(shí)范圍內(nèi)手機(jī)信號(hào)也會(huì)受到影響。因此，相對(duì)較為適合的反制手段為定向控制信號(hào)干擾與定位信號(hào)欺騙技術(shù)。無(wú)人機(jī)反制槍具有體積小、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、學(xué)習(xí)成本低的優(yōu)勢(shì)。反制執(zhí)行位置應(yīng)于活動(dòng)區(qū)域外圈，處置過(guò)程中避免指向活動(dòng)中重要的無(wú)線電設(shè)備。定位信號(hào)欺騙技術(shù)既可配合信號(hào)干擾技術(shù)誘導(dǎo)降落，也可傳輸虛假定位坐標(biāo)，令目標(biāo)觸發(fā)地理圍欄。為保證反制過(guò)程中的安全，不論是驅(qū)離還是迫降無(wú)人機(jī)，都應(yīng)當(dāng)確保執(zhí)行過(guò)程中不會(huì)誤傷群眾。

3.2 重要臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)

重要臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)為各類晚會(huì)、政要人物出席的會(huì)議、閱兵儀式等，活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)人口密度大，安保工作要求嚴(yán)格，不允許發(fā)生意外事故。2018年8月4日，委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)馬杜羅在首都加拉加斯就軍隊(duì)紀(jì)念活動(dòng)發(fā)表講話時(shí)，一架攜帶炸藥的無(wú)人機(jī)飛入現(xiàn)場(chǎng)并引爆，造成多人受傷。該場(chǎng)景中的無(wú)人機(jī)探測(cè)可結(jié)合使用多基頻譜偵測(cè)設(shè)備組網(wǎng)運(yùn)行與聲紋偵測(cè)技術(shù)，作為頻譜偵測(cè)可能遺漏的彌補(bǔ)措施。為了確保安全，主辦方應(yīng)向相關(guān)機(jī)構(gòu)申請(qǐng)臨時(shí)無(wú)人機(jī)禁飛區(qū)，并上傳至合作產(chǎn)商的無(wú)人機(jī)地理圍欄系統(tǒng)中。

重要臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)同一般臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)一樣不適用于一些反制手段，并且對(duì)于仍能闖入的無(wú)人機(jī)，基于地理圍欄的定位信號(hào)欺騙技術(shù)也無(wú)法反制。因此，相對(duì)較為適合的反制手段有摧毀技術(shù)、信號(hào)干擾技術(shù)、無(wú)人機(jī)搭載的捕獲技術(shù)。其中摧毀技術(shù)是作為其他手段失效或形勢(shì)緊張的應(yīng)急手段，采用最果斷的方式盡量減小可能的傷亡；信號(hào)干擾技術(shù)在使用的時(shí)候應(yīng)確保穩(wěn)定控制目標(biāo)無(wú)人機(jī)，當(dāng)無(wú)人機(jī)迫降時(shí)還應(yīng)注意疏散群眾，并且在確定解除其通信能力后才能停止信號(hào)壓制。此外，也可采用全向多頻段信號(hào)干擾設(shè)備，以短暫范圍內(nèi)信號(hào)丟失作為代價(jià)，阻斷入侵無(wú)人機(jī)信號(hào)，逼停目標(biāo)行動(dòng)；無(wú)人機(jī)搭載的捕獲技術(shù)可作為應(yīng)急補(bǔ)充，當(dāng)目標(biāo)攜帶危險(xiǎn)物品的時(shí)候，若直接擊毀或迫降目標(biāo)可能會(huì)對(duì)群眾造成更大的威脅，因此可由反制人員操作無(wú)人機(jī)將目標(biāo)捕獲至安全區(qū)域，再有專業(yè)人員解除危機(jī)。

3.3 重要固定地點(diǎn)

重要固定地點(diǎn)主要包括政府機(jī)關(guān)、監(jiān)獄、彈藥庫(kù)、油廠、軍事基地、射電天文臺(tái)等，為防止航拍愛(ài)好者誤入應(yīng)當(dāng)及時(shí)申請(qǐng)禁飛區(qū)。2017年7月4日，在美國(guó)南卡羅來(lái)納州的最高安全級(jí)別監(jiān)獄，一名囚犯通過(guò)無(wú)人機(jī)的協(xié)助成功越獄。2018年6月30日，俄羅斯駐敘利亞軍事基地上空出現(xiàn)大量企圖發(fā)動(dòng)攻擊的無(wú)人機(jī)。2019年9月17日，沙特最大煉油廠遭遇無(wú)人機(jī)襲擊，對(duì)全球原油市場(chǎng)影響巨大。其中，這些地點(diǎn)可分為兩類，無(wú)線電環(huán)境敏感地區(qū)，如軍事基地、射電天文臺(tái)等；非無(wú)線電環(huán)境敏感地區(qū)，如監(jiān)獄、彈藥庫(kù)、油廠等[31]。

3.3.1 無(wú)線電環(huán)境敏感地區(qū)

由于對(duì)無(wú)線電環(huán)境的需求，在探測(cè)手段中應(yīng)避免使用主動(dòng)雷達(dá)，同時(shí)在反制時(shí)也應(yīng)當(dāng)避免使用全向非追蹤式無(wú)線電信號(hào)干擾技術(shù)、定位信號(hào)干擾或欺騙技術(shù)。較為適用的為激光武器與捕網(wǎng)彈丸，但反制手段的效果依賴于光電系統(tǒng)的制導(dǎo)性能，并在反制時(shí)應(yīng)注意無(wú)人機(jī)殘骸墜落帶來(lái)的安全隱患，以及裝配消防裝備以應(yīng)對(duì)明火可能誘發(fā)的二次災(zāi)害。

3.3.2 非無(wú)線電環(huán)境敏感地區(qū)

雖然部署于無(wú)線電環(huán)境敏感地區(qū)，但是在反制措施的選擇時(shí)應(yīng)避免濫用全向無(wú)線電信號(hào)干擾技術(shù)，如2020年北京某監(jiān)獄就因使用全向無(wú)線電信號(hào)干擾設(shè)備導(dǎo)致范圍內(nèi)民航航班的通信信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間丟失。但在與相關(guān)部門協(xié)調(diào)的情況下，可通過(guò)無(wú)人機(jī)預(yù)警設(shè)備發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)后，短時(shí)間使用全向、定向全頻段無(wú)線電干擾設(shè)備進(jìn)行攔截。在油廠、彈藥庫(kù)等特殊地點(diǎn)，應(yīng)盡量避免使用摧毀技術(shù)，以免造成更大的安全事故。鑒于其所在地通常為偏遠(yuǎn)地區(qū)，人口密度小，周邊環(huán)境空曠，因此可以使用定向無(wú)線電干擾設(shè)備結(jié)合無(wú)人機(jī)偵測(cè)預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的安全保障。

3.4 重要移動(dòng)目標(biāo)

重要移動(dòng)目標(biāo)主要為政要人員車隊(duì)或重要物品轉(zhuǎn)移車隊(duì)。車隊(duì)行駛距離遠(yuǎn)，很難沿途設(shè)置地理圍欄，在城區(qū)移動(dòng)時(shí)周邊環(huán)境復(fù)雜、掩體多。在移動(dòng)過(guò)程中，入侵無(wú)人機(jī)多為近距離突襲，優(yōu)先保障安全，對(duì)溯源需求不高，可采用聲紋識(shí)別作為入侵無(wú)人機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，待靠近后由防務(wù)人員目視尋找與無(wú)人機(jī)火控系統(tǒng)相結(jié)合鎖定目標(biāo)。因此，在車隊(duì)行駛過(guò)程中，可以選用槍式捕網(wǎng)設(shè)備與槍式無(wú)線電發(fā)射設(shè)備，并且由兩輛搭載全向無(wú)線電反制設(shè)備的車輛置于車隊(duì)頭尾，令重點(diǎn)保護(hù)車輛位于其信號(hào)干擾作用范圍的重疊區(qū)域內(nèi)，以短時(shí)區(qū)域信號(hào)影響作為代價(jià)，采取全向無(wú)線電信號(hào)干擾或全向定位信號(hào)欺騙手段。不過(guò)，若使用槍式捕網(wǎng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)防務(wù)人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的突襲容易造成緊張情緒，而該反制設(shè)備具有極大的后坐力，有造成防務(wù)人員受傷的可能，2020年“無(wú)形截?fù)簟睙o(wú)人機(jī)與反無(wú)人機(jī)大賽中就有選手因使用槍式捕網(wǎng)設(shè)備導(dǎo)致肩部骨折受傷。

3.5 邊境地帶

邊境地帶一直是國(guó)與國(guó)之間的敏感地帶，這些地方往往荒蕪遼闊，并且出于各種原因常有無(wú)人機(jī)互相試探的現(xiàn)象，并且侵入無(wú)人機(jī)常具有較高的研究?jī)r(jià)值[32]。

在邊境地帶環(huán)境干擾小、地勢(shì)空曠，采用鷹隼捕捉不僅可以獲得良好反制效果，還可以避免加重事態(tài)。而控制信號(hào)欺騙技術(shù)雖耗時(shí)耗力，但邊境處侵入的無(wú)人機(jī)對(duì)時(shí)間的要求更寬松，針對(duì)特殊目標(biāo)破解劫持性價(jià)比極高。2019年6月，美國(guó)無(wú)人偵察機(jī)就曾多次入侵伊朗南部，伊朗方面多次將其RQ-170S“哨兵”無(wú)人偵察機(jī)和MQ-1C“捕食者”攻擊無(wú)人機(jī)劫持，采用的就是無(wú)線電信號(hào)干擾結(jié)合定位信號(hào)欺騙的手段。

3.6 民航機(jī)場(chǎng)

一直以來(lái)民航機(jī)場(chǎng)都屬于無(wú)人機(jī)非法入侵的高發(fā)地，成都雙流、蘇南碩放、昆明長(zhǎng)水等機(jī)場(chǎng)均發(fā)生了多起無(wú)人機(jī)黑飛擾航事件。為保障航空運(yùn)行的安全，民航機(jī)場(chǎng)不僅凈空保護(hù)區(qū)域大，而且電磁環(huán)境要求嚴(yán)格，并且我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)基本都已預(yù)設(shè)地理圍欄，入侵目標(biāo)多為非合作式無(wú)人機(jī)，因此頻譜偵測(cè)存在遺漏可能性。為確保機(jī)場(chǎng)終端區(qū)的監(jiān)視可使用多基外輻射源雷達(dá)組網(wǎng)運(yùn)行，通過(guò)接收當(dāng)?shù)仉娨曀瓷湫盘?hào)對(duì)“低慢小”無(wú)人機(jī)進(jìn)行大范圍預(yù)警，當(dāng)捕捉到目標(biāo)后，由Ku頻段主動(dòng)雷達(dá)與光電系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)高精度的探測(cè)識(shí)別。針對(duì)機(jī)場(chǎng)方管控需求，入侵目標(biāo)處置與溯源都十分重要，而雷達(dá)探測(cè)不具備溯源能力，因此需要考慮盡可能在反制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)溯源。

機(jī)場(chǎng)對(duì)周邊無(wú)線電環(huán)境要求嚴(yán)格，特別是GPS信號(hào)所在頻段，且時(shí)常發(fā)生因信號(hào)干擾導(dǎo)致的ADS-B失效、GPS故障、GPS與FM位置不一致、GPWS地形探測(cè)故障等，影響航空器的導(dǎo)航監(jiān)視;長(zhǎng)期虛假警告還會(huì)干擾飛行員的判斷，危害航空安全。2020年因信號(hào)干擾導(dǎo)致百起航班復(fù)飛，確定干擾源近40處，其中無(wú)人機(jī)反制設(shè)備就占據(jù)八成。2020年上海進(jìn)博會(huì)期間就發(fā)生了采用無(wú)線電干擾設(shè)備反制無(wú)人機(jī)導(dǎo)致的民航航班被干擾事件，因此在機(jī)場(chǎng)終端區(qū)內(nèi)應(yīng)避免使用無(wú)線電干擾技術(shù)與定位信號(hào)欺騙技術(shù)，而控制信號(hào)欺騙技術(shù)在軍事化發(fā)展的帶動(dòng)下可根據(jù)實(shí)際成本消耗再做考慮。

由于鷹隼對(duì)其他鳥類具有極強(qiáng)的威懾作用，2019年12月，首都機(jī)場(chǎng)正式首用鷹隼驅(qū)鳥，因此可以將動(dòng)物捕獲的手段作為近機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)無(wú)人機(jī)入侵的應(yīng)急措施。捕網(wǎng)技術(shù)由于其可捕捉溯源以及無(wú)人機(jī)搭載平臺(tái)靈活迅速的優(yōu)勢(shì)，能有效保護(hù)機(jī)場(chǎng)空域，但是應(yīng)當(dāng)考慮到捕獲效率低導(dǎo)致的凈空范圍內(nèi)多飛行器滯空的影響。激光武器作為現(xiàn)有無(wú)人機(jī)反制技術(shù)中不造成電磁環(huán)境污染且具有遠(yuǎn)距離穩(wěn)定能力的反制手段具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且雷達(dá)與光電系統(tǒng)為激光武器的制導(dǎo)提供了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅猛，在低空領(lǐng)域管理制度逐漸跟進(jìn)的過(guò)程中，如何有效處置無(wú)人機(jī)的黑飛現(xiàn)象將是一個(gè)難點(diǎn)。本文首先梳理了國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域的發(fā)展，指出了我國(guó)與國(guó)外在無(wú)人機(jī)管控上的差距與應(yīng)對(duì)措施；以捕獲技術(shù)、摧毀技術(shù)、信號(hào)干擾技術(shù)、信號(hào)欺騙技術(shù)四個(gè)類別分析并歸納了當(dāng)前無(wú)人機(jī)反制領(lǐng)域中常用的反制手段，并根據(jù)各反制技術(shù)作用原理與特性，分析了不同反制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與缺陷以及當(dāng)前的研究瓶頸；最后通過(guò)對(duì)臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)、重要臨時(shí)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)、重要固定地點(diǎn)、重要移動(dòng)目標(biāo)、邊境地帶、民航機(jī)場(chǎng)六類常見(jiàn)的無(wú)人機(jī)入侵場(chǎng)景的分析，提出了無(wú)人機(jī)防控的兩個(gè)主要需求，即反制效果與溯源能力；結(jié)合不同反制技術(shù)手段的反制效果與特點(diǎn)與主流的“低慢小”民用無(wú)人機(jī)探測(cè)技術(shù)，指出了現(xiàn)有技術(shù)單一探測(cè)與反制手段無(wú)法有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)威脅，應(yīng)當(dāng)融合使用多技術(shù)手段；此外，針對(duì)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景提出了有利于提升反制黑飛無(wú)人機(jī)的有效性的參考性方案。