近年來(lái),,隨著國(guó)家工業(yè)制造水平的提高,,以多旋翼飛行器為代表的民用飛行器市場(chǎng)日益呈現(xiàn)供銷兩旺的態(tài)勢(shì)。飛行器的廣泛普及,,為人們進(jìn)行航空拍攝,、遙感測(cè)繪,農(nóng)藥噴灑等作業(yè)提供了嶄新的平臺(tái),,現(xiàn)已成為各行各業(yè)不可或缺的工作裝備,。
除多旋翼飛行器以外,現(xiàn)有的無(wú)人駕駛飛行器種類還包括熱氣球,、傘翼滑翔機(jī),、鳥(niǎo)類(攜帶攝像機(jī)或違禁品)等幾種,可謂花樣繁多,。
多旋翼飛行器速度快,、噪音小,電磁特征亦不明顯,,在夜間能見(jiàn)度不高的時(shí)候,不僅肉眼難以識(shí)別發(fā)現(xiàn),,甚至連傳統(tǒng)雷達(dá)也很難檢測(cè)到飛行蹤跡,。熱氣球和經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練的鳥(niǎo)類,沒(méi)有任何電磁特征,,同時(shí)也沒(méi)有任何的聲音特征,,更加難以發(fā)現(xiàn)。此種情況下,,給我國(guó)重要的高戒備場(chǎng)所(如監(jiān)獄,、強(qiáng)戒所、看守所、拘留所,、軍事禁區(qū),、戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備庫(kù)、保密技術(shù)園區(qū)等)帶來(lái)了前所未有的來(lái)自空中的威脅,。在某些監(jiān)獄,、強(qiáng)戒所、技術(shù)園區(qū),,已經(jīng)出現(xiàn)了利用無(wú)人機(jī)入侵,,投遞違規(guī)物品、窺探商業(yè)機(jī)密等案件,。
典型的威脅有兩點(diǎn):
面對(duì)這種入侵威脅,,傳統(tǒng)周界防范措施已經(jīng)完全無(wú)法應(yīng)對(duì),,亟需建立一套全天候、全天時(shí),、全空間,、高性能運(yùn)行的空中周界安防系統(tǒng)。
北京時(shí)代光華電子技術(shù)公司多年來(lái)致力于周界防范系統(tǒng)的研發(fā),、生產(chǎn),,結(jié)合用戶的實(shí)際需求,提出了“天羅地網(wǎng)”的立體全方位周界防范綜合解決方案,,其中無(wú)人機(jī)反制與防范子系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
針對(duì)低慢小飛行器入侵的檢測(cè),,一般首先想到的是傳統(tǒng)雷達(dá),,然而傳統(tǒng)雷達(dá)針對(duì)低、慢,、小的飛行器很難發(fā)揮探測(cè)作用,。近幾年提出的米波、分米波雷達(dá)又極易受到干擾,,難以真正實(shí)際應(yīng)用,。除此之外的其他傳統(tǒng)的監(jiān)控手段也都存在大量致命漏洞,列表如下:
表1-1 傳統(tǒng)低慢小飛行器檢測(cè)手段的缺陷
傳統(tǒng)雷達(dá) | 由于入侵目標(biāo)尺寸小,,且機(jī)體基本上采用塑料或者合成橡膠,,雷達(dá)的有效散射面積基本為零,傳統(tǒng)雷達(dá)無(wú)效,。 |
頻率監(jiān)聽(tīng)天線陣列 | 用于監(jiān)聽(tīng)飛行器與遙控器之間的控制命令傳輸所使用的無(wú)線電波,。 該手段的致命缺陷在于不法分子往往將飛行器設(shè)定為“無(wú)線電靜默”的自主飛行模式,此時(shí)飛行器將按照預(yù)先規(guī)劃路線自動(dòng)飛行,,拍攝完數(shù)據(jù)或者投遞完物品立即返回指定地點(diǎn),,不與遙控器有任何信號(hào)傳輸。此時(shí)頻率監(jiān)聽(tīng)天線陣列方式失效,。 另外,,傘翼滑翔機(jī)、熱氣球和鳥(niǎo)類也屬于電磁靜默裝置,,無(wú)法檢測(cè),。 |
聲波探測(cè) | 監(jiān)聽(tīng)飛行器發(fā)出的具有特定頻率的聲波。在環(huán)境噪聲較大時(shí)難以使用,,且對(duì)于不同的飛行器,,其產(chǎn)生的聲波頻率差別很大,造成大量漏報(bào),。 |
可見(jiàn)光攝像機(jī) | 夜間無(wú)法使用,,能見(jiàn)度低時(shí)失效,漏報(bào),;有監(jiān)控死角;需要大量攝像頭覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域,。 |
光電轉(zhuǎn)臺(tái) | 一種將偵測(cè),、打擊集于一體的反制設(shè)施,,基于中型或重型云臺(tái),其旋轉(zhuǎn)速度慢,,6-8秒才能完成360°的巡視,,易造成漏報(bào)。 |
特別值得指出的是,,以上方式均無(wú)法完全做到全天候全天時(shí)全空域的偵測(cè),,無(wú)法高效精準(zhǔn)的自動(dòng)識(shí)別,無(wú)法完成自動(dòng)打擊,。
基于以上討論,,低慢小飛行器入侵預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮這樣幾個(gè)方面的因素:
選擇合適的監(jiān)測(cè)手段。使得入侵的飛行器一旦出現(xiàn)在預(yù)先設(shè)定的防區(qū)內(nèi),,系統(tǒng)立刻能夠發(fā)現(xiàn),。不法分子大多利用夜色或者其他能見(jiàn)度差的天氣作為掩護(hù),這就要求系統(tǒng)能夠在夜間以及能見(jiàn)度差的條件下全天候,、全天時(shí)工作,;同時(shí),系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供入侵現(xiàn)場(chǎng)的視頻信息,,即提供成像功能,;另外,系統(tǒng)必須能夠提供飛行器的定位信息和行動(dòng)軌跡信息,。綜合上述需要,,選擇紅外技術(shù)和新一代雷達(dá)技術(shù)作為低慢小飛行器入侵預(yù)警系統(tǒng)的基本檢測(cè)手段,同時(shí)為了獲得高清的入侵事件現(xiàn)場(chǎng)畫面,,選配激光攝像機(jī)或者紅外補(bǔ)光攝像機(jī)作為輔助設(shè)備,。
采用專門的低慢小飛行器入侵檢測(cè)算法,具有超過(guò)95%的報(bào)警命中率,,同時(shí)減少甚至杜絕誤報(bào)警,。系統(tǒng)依賴的入侵算法必須是針對(duì)全景區(qū)域、開(kāi)放空間情況下開(kāi)發(fā)和優(yōu)化的,,這就要求系統(tǒng)對(duì)于飛行器入侵檢測(cè)具有最高的敏感程度,,系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)鎖定目標(biāo)并發(fā)出報(bào)警;同時(shí),,對(duì)于樹(shù)葉晃動(dòng)等對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)帶來(lái)巨大干擾的因素,,入侵算法應(yīng)進(jìn)行識(shí)別和過(guò)濾,最大限度的減少誤報(bào)警,。
結(jié)合高戒備場(chǎng)所的實(shí)際情況,,必須完成自動(dòng)偵測(cè)、自動(dòng)打擊的無(wú)人值守閉環(huán)運(yùn)行,,真正做到用科技解放警力,。
關(guān)注高戒備場(chǎng)所無(wú)人機(jī)防控系統(tǒng)
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