政府大楼防御系统技术方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

政府大楼防御系统技术方案

 

频谱察打一体设备+飞手定位设备

 

深圳市武锋技术有限公司

 

 

一、需求背景

随着无人机技术的快速发展，无人机的使用范围越来越广泛，但同时也带来了一系列安全隐患。在重要活动和敏感场所，如体育赛事、政府机构、机场等，无人机的非法使用可能导致安全问题和隐私泄露。因此，布设无人机反制设备已经成为保障安全的必要手段。

二、     建设方案体系

本文将提出适用于安全保障的无人机防御体系及相关技术参数，关于反无人机防御系统方案建议：探测范围覆盖全频段的频谱侦测与反制一体设备、通过协议破解获取无人机及飞手信息的飞手定位设备。

目前反制无人飞行器系统由搜索定位系统、射频干扰系统及显控单元三个主要分系统及模块构成。

其中，搜索系统是对任务区域低空目标的监视及位置指示功能，由搜索雷达和无线电频谱监测系统构成，射频干扰系统用于完成对目标无人机GPS和无线遥测链路的定向射频干扰功能，使得无人机失去控制，无法继续飞行；显控单元主要完成系统的状态监测、控制、态势显示及人机交互功能。

技术路线的选择

（1）低慢小雷达

低慢小雷达设备有探测使用的频率有不受当前2.4/5.8GHz电磁环境影响，可以识别无线电静默的飞行物,探测距离与飞行器大小有关的特点，一般MAVIC2目标侦测距离为3-5公里，但是没有办法识别无人飞机型号以及无人飞机使用的频率，在城市使用存在反射信号多，误报高，并有侦测距离盲区的缺点，需要不断的主动发射雷达信号，容易造成信号干扰，使用多普勒频移识别目标，目标静止时信号会丢失，价格昂贵，因此本方案不推荐使用雷达侦测设备。

（2）       光电跟踪系统

    光电跟踪系统采购可见光和红外光跟踪目标，暂时还没有办法实现自动检测识别目标，采用手动锁定目标或者给确定的视场角后系统自动跟踪目标，具有取证直观的特点，跟踪距离与天气有关，一般晴朗天气，对于MAVIC2目标1-2公里左右，本项目如果有空闲位置和预算许可，可以推荐设置使用。

（3）       广播信号接收

    无人飞机广播信号是指2019年以后，无人飞机制造公司根据政府强制要求合法飞行的飞行器要广播发送合法飞行信息的广播信号，主要供政府部门飞行监管使用，广播的信号具有无人飞机位置、高度和速度信息以及飞手位置信息，但是目前只有大疆公司按照政府的要求发送了飞行信息，以上海某公司为例，主打飞手定位，也具有市场推广价值，因此本方案推荐结合频谱特征识别技术路线，可以弥补侦测目标不够准确的不足。

（4）       部分特征识别+解调方式

频谱特征识别定位是无线电侦察的主流专业技术，与无人飞机使用协议无关，通过识别无人飞机发送的信号特征，可以识别无人飞机，但是难度较大，可能会误报比较多，因此国内有技术采用部分频谱特征识别结合OFDM调制方式的识别，但是误报还是难于避免，目前此类公司对于信号的测向都使用固定阵列天线，一般采用八天线阵，如下图：

或者如下图：

 

相邻两个天线同时接收到无人飞机图传信号，通过天线拟合算法计算来波方向，测向精度最大可以达到6°，但是由于天线波束指向的原因，在结合处存在天线增益信号盲区，而且存在天线阵板子定向天线增益越大，盲区信号损失越大的固有矛盾，而且定向板子天线没有办法做到全频段覆盖，只能针对2.4G/5.8G做最大增益，其它频段采用超宽带天线（增益最大3db)甚至没有，也就是说其它频段侦察距离会很近，而且没有办法做到察打一体，因此本方案也不建议采用。

（5）       协议破解技术

    协议破解技术路线是指通过破解无人飞机图传信号的协议头文件来识别无人飞机，因为无人飞机图传信号包含了无人飞机的各项信息，无人机的序列号、型号、位置、高度、航迹及飞手位置等多维信息，因此具有侦测准确，刷新快等特点，并且飞手定位设备具有有白名单功能，是采用无人机的序列号来区分的，列入白名单后，还可以在飞手定位结果栏里直接输入使用单位和部门，管理无人飞机一目了然。但是此协议只针对大疆系列采用OcuSync图传方式机型，对于其他品牌的无人机则探测不到，所以此方案建议飞手定位设备作为辅助设备。

（6）       纯频谱特征识别和定位

 武锋技术采用机械旋转加特定频段天线分离的国家发明专利技术，目前技术条件下是唯一最合适科学的技术路线，全空域没有增益盲点，最大增益点是在360°范围内连续覆盖，测向精度高，精度为天线选择的机器误差，为2-3°，全频段全空域增益≧7 db,2.4≧10.2db和5.8G≧12db,侦测距离远（天线增益每增加6db,侦测距离远1倍），而且更重要的是可以融合察打一体，如下图：

 

具有如下特点：

• 察打一体，侦测与反制一体集成，更小，更轻；
• 自主学习，发明专利产品，自主学习识别未经记录的无人机，并进行信号特征空中录制，包括制式宽带图传和跳频图传的工业无人机、消费型无人机，世界唯一；
• 识别无人飞机型号和定位无人机的方位角和距离；
• 纯频谱AI智能识别，有别于信号解码类产品（需要事先解码，适应性不强），适用于各类工业类、消费类和WIFI类无人机的识别，误报少；
• 全频段侦测，从50MHz到6GHz； l可同时处理10个以上目标，侦测识别定位与反制；
• 无人值守和手工工作两种工作模式； l160MHz实时处理带宽；
• 多天线阵列设计，适合城市复杂的电磁环境，探测距离可达2.0km以上，在郊区开阔环境探测距离可达5km-15km，具体取决于电磁环境。
• 唯一向客户开放的无人飞机信号特征录制，对于新型号无人飞机，录制后即可识别该型号。
• 特殊的跳频信号识别技术，可以区分多个遥控器和工业级跳频无人机。（有些无人机没有宽带图像信号，使用跳频信号来聚合图像）
• 白名单功能，当无人机被检测到时，点击结果栏，将无人机列入白名单列表，无需预先记录遥控器信号，在无人值守情况下，白名单无人飞机不被反制。
• 独特的智能增益和参考电平专利设计，可适应复杂的电磁环境检测需要，无需任何手动操作。
• 双通道双极化定向干扰技术，反制效果好。

 

 

因此，为了保证采购的设备具有最高的技术水平，本方案建议探测范围覆盖全频段的频谱侦测与反制一体设备C30、通过协议破解获取无人机及飞手信息的飞手定位设备D30：

 

 

 

 

 

 

三、项目使用的产品介绍

1.频谱侦测与反制系统设备      

 

频谱侦测与反制设备参数表

 

 

2.D30飞手定位设备

飞手定位设备参数表

 

 四、     方案体系预算

项目名称	型号	单价(万元）	数量	总价（万元）	备注
频谱侦测与反制一体设备	C30
无人机侦测反制软件	V2.0
飞手定位	D30