作为低空安全的核心组成部分,反无人机技术主要包括两个关键方面:探测和反制。随着无人机在民用领域(如巡检作业、物流配送和农业喷洒)的广泛应用,其便利性日益凸显。然而,无人机被滥用的风险也相应增加。特别是在深圳等城市推进低空空域开放试点后,城市低空管理面临着更大的挑战:既要支持合法应用,又要防范安全风险。市场对高效、精准的反无人机解决方案的需求变得越来越迫切。


1. 无人机探测技术

1. 雷达探测技术

雷达探测是反无人机系统中的主流方法,主要用于识别空中移动目标。传统防空雷达通常采用X/Ku波段和脉冲多普勒技术,适用于监测大型飞机,但对“低、小、慢”无人机的探测能力往往有限。 专门针对此类目标设计的雷达通常具有较低的速度探测阈值和较高的工作频段,支持全天候运行,能适应恶劣条件。例如,美国DGS公司的DSR - 3X无人机雷达可在最远5公里的距离探测到微型无人机。

武汉雷可达XW/SR226系列产品展示

中国企业在这一领域也取得了重大突破。以武汉雷可达的玄武XW/SR226系列低空安全雷达为例。该设备由雷达阵列、机械转台和电源适配器组成,广泛应用于监狱、展会和军事基地等关键区域。它能准确获取目标的方位、距离、高度和速度等信息。该系列雷达对超低空目标的发现率高、环境适应性强、误报率低,最大探测距离达10公里。

2. 光电探测技术

光电探测依靠可见光和红外传感器成像,其优势在于能提供直观图像,便于目标识别和自动跟踪。然而,其性能易受视野、天气条件和背景复杂度的影响,导致目标丢失率相对较高。当与人工智能图像识别技术结合时,光电系统的辨别和跟踪能力会显著增强。

光电探测系统示意图

例如,英国Rinicom公司的SkyPatriot系统能自动排除干扰目标,识别小至2像素的无人机。


2. 反制技术:硬杀伤和物理拦截

1. 高能激光武器

高能激光是一种“硬杀伤”手段,通过高温摧毁目标无人机。它们具有射击速度快、拦截成本低和打击精度高的优点。然而,其性能易受雨、雾等天气条件的影响。美国的THOR系统宣称在一次交战中能够击落50架无人机。

高能激光反无人机系统示意图

2. 物理拦截技术

物理拦截技术包括网枪、无人机挂载的网捕装置,或发射纤维条缠住螺旋桨。例如,美国国防高级研究计划局(DARPA)研发的一种拦截器可支持多目标车载拦截,而加拿大的Aerialx“无人机子弹”能自主与单个目标或无人机群碰撞。


3. 城市反无人机作战面临的挑战与发展方向

当前挑战:

  • 建筑物遮挡:高层建筑影响探测视线,使低空目标容易丢失;
  • 信号干扰:城市中复杂的WiFi、广播和通信信号影响射频探测的稳定性;
  • 使用限制:高功率干扰或激光设备可能干扰民用通信,甚至对个人安全构成风险。

发展策略:

  1. 政策法规融合:制定全面的无人机管理政策,规范飞行行为;
  2. 智能监测升级:通过人工智能算法提升监测设备的能力,实现无人机自动识别和实时警报;
  3. 欺骗式干扰技术:利用人工智能学习无人机信号特征,生成欺骗信号夺取控制权,实现低功率、高效率干扰,同时对周围环境的影响降至最低。

结论

随着无人机进一步融入日常生活,城市低空安全管理必须在便利与安全之间找到平衡。通过分布式探测网络、智能反制系统和欺骗式干扰技术的协同应用,可以实现常态化监测和精准处理,为城市低空安全奠定坚实基础。


本文系统地概述了关键的反无人机技术和发展趋势,为安全、无人机监管和智慧城市相关领域的专业人士和研究人员提供了参考。

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