反無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)系統(tǒng)綜述

反無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)系統(tǒng)綜述摘要：無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)快速發(fā)展成為政府、機(jī)場、軍事區(qū)域等地的主要威脅，根據(jù)當(dāng)前反無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)系統(tǒng)采用的不同技術(shù)手段對(duì)反無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了分類，對(duì)反無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)現(xiàn)有反無人機(jī)技術(shù)體系的組成及相關(guān)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞：反無人機(jī)，蜂群，防空一、 引言近幾年來，無人技術(shù)及平臺(tái)已經(jīng)延伸到陸、海、空、天等多個(gè)領(lǐng)域，其中無人機(jī)無疑是眾多無人平臺(tái)發(fā)展最迅速的［1］。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，使得無人機(jī)具有成本低、體積小、重量輕、易操縱、靈活性好、適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，帶動(dòng)了無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體飛速發(fā)展，促使消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)無人機(jī)的使用門檻逐漸降低，在民用及軍事領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用［2］。隨著無人機(jī)的廣泛應(yīng)用以及國家政策對(duì)低空空域的逐步開放，以"大疆〃為代表的商業(yè)級(jí)無人機(jī)造價(jià)低廉，而且能攜帶爆炸物、危險(xiǎn)物、高分辨率攝像頭等，此類"低慢小〃目標(biāo)具有較強(qiáng)的突發(fā)性，對(duì)于政府、機(jī)場、軍事區(qū)域等地的安全帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對(duì)國家和人民的安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅［3］。因此，加強(qiáng)這些區(qū)域的安全警戒，及時(shí)探測(cè)發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)，通過適當(dāng)手段進(jìn)行驅(qū)離、防范控制，確保此類重要場所和設(shè)施的安全成為了重中之重［4］。二、 反無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)系統(tǒng)分類反無人機(jī)系統(tǒng)是指利用技術(shù)手段對(duì)無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、干擾、誘騙、控制、摧毀的一種裝置。2.1干擾類2.1.1反無人機(jī)槍其主要工作原理是向目標(biāo)無人機(jī)發(fā)射定向大功率干擾射頻信號(hào)，從而切斷無人機(jī)與遙控器之間的通訊鏈路，迫使其自行降落或者受控返航。圖1反無人機(jī)槍示意圖2.1.2GPS干擾另由于絕大部分無人機(jī)的飛行控制均采用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，該類系統(tǒng)也可以只干擾無人機(jī)的GPS信號(hào)接收機(jī)，導(dǎo)致無人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，從而失去作業(yè)精度。切斷無人機(jī)與地面控制中心的數(shù)據(jù)聯(lián)系并迫使其進(jìn)入自動(dòng)導(dǎo)航狀態(tài)后，通過使用轉(zhuǎn)發(fā)式誘騙干擾技術(shù)，向無人機(jī)發(fā)送含有錯(cuò)誤信息的GPS誘騙信號(hào)，可以無需破解無人機(jī)遠(yuǎn)程控制指令與通信信號(hào)而使其降落在指定地點(diǎn)。2.1.3聲波干擾聲波干擾技術(shù)就是利用聲波使陀螺儀發(fā)生共振，輸出錯(cuò)誤信息，從而導(dǎo)致無人機(jī)墜落。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果聲音足夠強(qiáng)（例如達(dá)到140分貝），聲波可以擊落40米外的無人機(jī)2.2軟殺傷類2.2.1激光武器激光武器的聚能毀傷激光武器是一種利用定向發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之喪失效能的定向能武器，可專門用于癱瘓和破壞無人偵察機(jī)的機(jī)載光電偵察系統(tǒng)。戰(zhàn)術(shù)型的激光武器既可用于抗擊巡航導(dǎo)彈和摧毀飛機(jī)的高能激光武器，又可用于癱瘓破壞無人機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備和光電傳感器的低能激光武器。2014年，中物院組織研發(fā)了"低空衛(wèi)士〃激光攔截系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)"低慢小〃目標(biāo)的有效攔截。圖3激光武器毀傷目標(biāo)圖2.2.2微波射頻武器微波射頻武器是靠定向輻射電磁波來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行毀傷的。按其工作頻率范圍可分為：高功率微波（HPM）武器和電磁脈沖（EMP）武器兩類。高功率微波（HPM）武器能將電磁脈沖能量集中于單一頻率的窄帶內(nèi)，通過天線直接進(jìn)入無人機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備中，對(duì)設(shè)備內(nèi)部的電子元器件產(chǎn)生物理破壞作用。而電磁脈沖（EMP）武器能夠?qū)㈦姶拍芰糠稚⒃谝粋€(gè)較寬的頻帶內(nèi)，主要用于干擾無人機(jī)的機(jī)載數(shù)據(jù)通信鏈路設(shè)備。2.3硬殺傷類2.3.1導(dǎo)彈航天科工推出的“天網(wǎng)〃攔截系統(tǒng)能夠?qū)M(jìn)入防控區(qū)域的航空模型、動(dòng)力三角翼、動(dòng)力傘等低空慢速小型飛行器進(jìn)行預(yù)警、探測(cè)、跟蹤定位，并在指控系統(tǒng)協(xié)調(diào)下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拋網(wǎng)攔截。圖4實(shí)戰(zhàn)部署中“天網(wǎng)〃攔截系統(tǒng)2.3.2防空火箭預(yù)制破片彈預(yù)制破片戰(zhàn)斗部的破片預(yù)先加工成型，嵌埋在殼體基體材料中或粘接在炸藥周圍的薄蒙皮上，火箭彈戰(zhàn)斗部爆炸后，炸藥爆炸將其拋射出去，在無人機(jī)蜂群類目標(biāo)前形成一個(gè)強(qiáng)大的、密集的破片“網(wǎng)〃，驅(qū)動(dòng)破片高速飛散以毀傷目標(biāo)，對(duì)無人機(jī)群造成高效殺傷。三、 反無人機(jī)及蜂群類目標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)分析干擾類反無人機(jī)系統(tǒng)雖然操作簡單、成本較低，且部分系統(tǒng)便于攜帶，但其主要采用電磁干擾手段，對(duì)環(huán)境要求相對(duì)較高，在城市或居民密集區(qū)域使用容易對(duì)無線電信號(hào)的正常使用環(huán)境造成不良影響。特別地，對(duì)于存在爆炸物等涉及恐怖活動(dòng)的非合作無人機(jī)防護(hù)而言，其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的系數(shù)相對(duì)較高。殺傷類反無人機(jī)系統(tǒng)雖然打擊效果好，適用于電磁環(huán)境復(fù)雜且易受干擾的環(huán)境，防護(hù)作戰(zhàn)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)極低，但其缺點(diǎn)也十分突出，即系統(tǒng)價(jià)格相對(duì)昂貴且配套系統(tǒng)較為復(fù)雜。在實(shí)際使用時(shí)，容易造成對(duì)地面的次生安全危害。此外，對(duì)于警方等執(zhí)法機(jī)關(guān)而言，該類系統(tǒng)會(huì)對(duì)打擊目標(biāo)造成永久性損毀，導(dǎo)致獲取所需情報(bào)數(shù)據(jù)的可能性也大幅降低，不利于后續(xù)執(zhí)法工作的調(diào)查取證。目前來看，激光武器相對(duì)而言更有優(yōu)勢(shì)。一是激光武器的照射速度極快，無須計(jì)算提前量，因而命中率極高；二是輻射強(qiáng)度高，摧毀威力大；三是無污染，不易受電子干擾，屬于比較干凈的一種新概念武器。其特有的毀傷機(jī)理和作戰(zhàn)效能，具備軟硬多重的毀傷效應(yīng)，能夠有效地應(yīng)對(duì)無人機(jī)的現(xiàn)實(shí)威脅。綜上所述，現(xiàn)有國內(nèi)外市場上的主流反無人機(jī)系統(tǒng)均只能在單一或某些特定環(huán)境下具備低空反無人機(jī)任務(wù)所需要的功能，因此具有不同程度的局限性。目前，而能夠全面有效進(jìn)行非合作無人機(jī)防護(hù)與壓制的全要素反無人機(jī)系統(tǒng)尚未投入到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。四、 結(jié)束語隨著無人機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品的快速發(fā)展，反無人機(jī)問題越來越突出，需求越來越強(qiáng)烈，世界各國都加緊制定和推出了反無人機(jī)戰(zhàn)略，有力推動(dòng)了反無人機(jī)技術(shù)和裝備的飛速發(fā)展，反無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化、專業(yè)化、智能化和低成本化的特點(diǎn)。同時(shí)，在軍事、反恐、安保以及民用等領(lǐng)域，反無人機(jī)系統(tǒng)正發(fā)揮出越來越重要的作用，而這也會(huì)相應(yīng)地促使反無人機(jī)系統(tǒng)的迅速發(fā)展參考文獻(xiàn)：楊勇，王燁.基于高斯改進(jìn)模型的防空火箭彈對(duì)無人機(jī)毀傷概率評(píng)估研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2017，36（1）：15-19.胡波.一種新型破片式防