摘要：随着无人机技术的成熟与普及，无人机已广泛应用到经济发展、社会治理与服务民生的方方面面。但是利用无人机开展非法监视、恐怖袭击、干扰公共活动等事件频繁发生，因此开展面向“低慢小”无人机的低空监测与反制技术的研究显得尤为重要[1-2]。本文在深入研究国内外无人机监测与反制现状的前提下，对关键技术及原理、存在的问题进行分析总结，为低空无人机未来监测与反制的相关研究提供重要参考。

关键词：低空无人机；监测技术；反制技术

0引言

随着国家对低空经济发展的持续性政策利好，加之无人机技术及产业链的成熟发展，无人机的设备保有量和飞行时长都获得极大增长。截止2021年底，在民航局实名登记的无人机约为83万架，民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统（UTMISS）2021年累计接收到无人机实时飞行约3.86亿架次，飞行时长约1668.9万小时。如何通过技术手段实现对低空无人机的有效监测与反制，已成为保障无人机产业健康、有序、持续发展的前提与基础，具有十分重要意义。

1 “低慢小”无人机的监测与反制难点

“低慢小”无人机具有飞行高度低且尺寸小、飞行速度低、易于操作、难以发现等特点[3]，因此分析其反制的难点为：一是目标体积小，其雷达反射界面较小，视觉识别也难以发现；二是采用两坐标（方位和距离）雷达和无线电监测技术可识别距离短而且无法实现精准定位；三是无法获取飞手位置和识别无人机信息；四是常规的干扰以1.5G（Gps导航）、2.4G，5.8G固定频率压制为主，对于特制频率或者跳频的“低慢小”目标无效; 五是干扰后无法控制“低慢小”目标的飞行行为。

2 无人机低空监测技术

2.1无线电信号监测技术

无人机在飞行过程中通常会产生遥控链路信号和图传信号。无线电信号监测技术是通过接收遥控及图传信号，分析信号的频率、带宽、调制方式、波特率、跳变参数等信息，提取无人机的信号特征。采用多点联合检测信号到达角度（AOA）、到达时差（TDOA）等信息，通过多点测量信息交汇和几何算法最终实现对无人机型号、数量、位置等信息的识别。该技术优点在于识别精准、抗干扰能力强，但受限于无法监测自动巡航或处于“静默模式”下不产生遥控及图传信号的无人机。无线电信号监测系统应具备7×24小时全方位实时监测防控区域内的无线电信号频谱的能力，并能够基于特征提取和深度学习等技术精准识别无人机；具备告警功能；具备多目标轨迹跟踪功能，同时能够区分显示各无人机飞行轨迹；具备轨迹回放功能等。

2.2雷达探测技术

“低慢小”无人机探测雷达一直是全世界范围内的技术难题，随着雷达探测设备和方法的不断更新，针对“低慢小”无人机的新体制雷达对“低慢小”目标的检测效果有了提升，初步实现了对一定空域内“低慢小”目标的监测、预警。微多普勒检测方法是将无人机旋转叶片对雷达的后向散射信号产生周期性的频率调制进行特征提取分析，获得无人机旋翼数、叶片数及旋转频率等信息，进而对无人机进行识别。此外，在雷达信号设计、信号处理算法、新型杂波抑制技术等方面的突破，也在一定程度上提升了雷达设备对“低慢小”目标的探测性能。

2.3光电探测技术

光电探测技术是将传统的光电成像、识别与探测技术应用在无人机探测领域。其利用可见光或热红外反射，通过高清可见光摄像机、红外热像仪和激光测距机等光学负载，对探测范围内的飞行目标进行实时视频监控和自动跟踪，获取目标清晰图像和位置信息，加以识别、监视和记录。光电探测技术的探测精度很高，但是该技术受雾气、水汽、灰尘等影响较大，在城市环境下易受环境光及各种热源干扰。同时由于无人机体积较小，该技术存在探测距离有限、探测分辨率不佳、误报率较高等缺点。即使采用制冷型红外热成像技术，追踪灵敏度及精度提升依旧有限，且成本较高。

2.4声波探测技术

声波探测技术是通过捕捉无人机桨叶、内部机械运动所发出的特定声音并加以识别，从而完成对无人机甚至是特性型号无人机的探测。基于声学的Orelia无人机探测器，在背景噪声低于40dB时，可

以探测到100m以内的无人机[4]。但是该技术的缺陷是容易收到环境噪声的干扰，探测精度较差且探测距离近。

3无人机反制技术

3.1无线电干扰

无线电干扰[5]技术主要通过对无人机的控制、图传、导航链路实施干扰，以实现对目标无人机失控、返航、迫降的目的。包括定位信号干扰和数图传链路压制，现有民用级无人机采用直接序列扩频通信技术，利用GPS进行定位，通过发射特定频率无线电对导航频段进行干扰，使无人机丧失导航功能，缺点是同时会对周边全球卫星导航信号造成干扰，引发安全问题。数图传链路压制分为阻塞式干扰和跟踪式干扰，阻塞式干扰通过发出特定功率的干扰信号，对目标无人机的通信全频段进行干扰，破坏其链路通信；跟踪式干扰，当目标无人机出现在干扰范围内，首先对目标的跳频点进行截获分析，再针对其通信信道内的跳频频点实施跟踪干扰，使无人机丢失控制指令后失控，实现对目标无人机的压制。

3.2 信号诱骗

信号欺骗[6]技术可以分为导航信号欺骗及控制信号欺骗。导航信号欺骗是根据导航定位原理，向其发射包含虚假定位信息的欺骗信号，其功率及信噪比需优于真实信号，令目标无人机判别处于禁飞区域内触发禁飞降落指令原地降落，或通过伪造的定位信号使目标无人机重新进行路径规划，迫使无人机根据诱骗路线飞行至指定区域，实现信号欺骗的目的。控制信号欺骗，即通过检测目标无人机的数据链路控制信号，对其进行破解，解析出无人机数据通信的频段、数据带宽、调制方式和通信协议，向目标无人机发射虚假信号实现接管。控制信号欺骗技术能够实现高精准反制，在对周围的电子设备造成较小影响的情况下，切断目标无人机与飞手之间的联系，控制该无人机定点降落至指定区域，有效避免误伤周边环境的现象，安全度较高，但目前此种方式高度依赖于对无人机数据链路技术体制的破解程度，实现难度较大。

3.3物理干扰

物理干扰技术同样分为物理捕获和物理毁伤。物理捕获技术是一种采用发射网弹、无人机挂载捕网、驯养动物捕获等手段，对目标无人机实施捕获的技术。毁伤技术即利用特制无人机、常规火力、激光武器、高能微波武器等直接摧毁目标无人机。但是存在对无人机造成损坏，造成失控，误伤范围较大，人员密集场所容易造成人伤等缺点。

结语

随着“低慢小”无人机的广泛应用，低空无人机的探测与反制技术的发展是发展低空经济的重要课题。本文系统总结了当前国内低空无人机探测与反制技术的原理、特点及现存问题。未来，随着无人机应用领域的更加广泛，因此更需要当前探测与反制多技术的系统性融合发展，加速推进低空监管的系统设计、功能实现、应用落地。

参考文献

[1]张静，张科，王靖宇，等.低空反无人机技术现状与发展趋势[J].航空工程进展，2018，9（1）：1-8.

[2]杨勇，王诚，吴洋.反无人机策略及武器装备现状与发展动向[J].飞航导弹，2013（8）：27-31.

[3]张皓，吴虎胜，彭强.“低慢小”无人机反制装备及关键技术发展需求综述[J].航空兵器，2022，29（5）：43－52．

[4]庞东博，田超，张书榞.低空无人机探测与反制技术研究[J].电子元器件与信息技术，2022.10.006.

[5]徐君明，赵国庆，刘爱东．国内外反无人机系统发展现状综述[J]．兵器装备工程学报，2021，42（S1）：5-8

[6]吴浩，徐婧，李刚．民用无人机探测与反制技术现状及发展[J]．飞航导弹，1-7．