当今用于探测和阻止无人机的 10 种反无人机技术

利用反无人机技术应对无人机威胁

消费级无人机市场的持续增长为航空业带来了新的挑战。无论是粗心的业余飞行员还是蓄意袭击，无人机威胁的形式和规模都多种多样。

为了帮助您迎接这些挑战，我们撰写了这份关于您目前可以购买的反无人机技术的概述。您可能也知道它是一种反无人机或反 UAS (C-UAS) 技术。

我们专注于最新的对策。因此，如果您需要实施（或正在考虑实施）反无人机解决方案，那么这就是适合您的资源。

了解最佳反无人机和反 UAS 技术的（基本）客观分析，包括对每种解决方案优缺点的有益分析。

我们将指南分为两类：监控设备和无人机对策。

什么是反无人机技术？

反无人机技术涵盖了广泛的解决方案，可让您检测、分类和缓解无人机和无人驾驶飞行器。这包括从摄像系统和专业无人机检测雷达到网枪和网络接管系统的一切。这也被称为反 UAS 技术，因为无人机是一种无人驾驶飞行系统。

无人机监控设备

无人机监控设备可以是被动的（简单地观察或聆听），也可以是主动的（发射信号并分析返回的内容），并且可以执行多种功能：

▪︎ 检测

▪︎ 分类或识别

▪︎ 定位和追踪

▪︎ 警报

并非所有设备都能同时执行上述所有功能。例如，检测意味着反无人机技术可以简单地检测到有东西在那里。但仅有检测是不够的。

这就是分类的意义所在。分类技术可以将无人机与其他类型的物体区分开来，例如鸟类和飞机。

更进一步的是识别。一些设备可以识别特定型号的无人机，甚至可以识别无人机或控制器的数字指纹，如 MAC 地址。这种级别的识别对于起诉目的非常有用。

收到附近某处有无人机的警报已经很有用。但如果你知道无人机（和/或控制员）的确切位置，你的态势感知和部署对策的能力就会大大增强。一些反无人机技术甚至允许你实时跟踪无人机的位置。

无人机监控设备主要有四种类型：

▪︎ 射频（RF）分析仪

▪︎ 声学传感器（麦克风）

▪︎ 光学传感器（摄像头）

▪︎ 雷达

1.雷达

使用无线电能量探测物体的设备。无人机探测雷达或反无人机雷达发出信号，并利用从物体反射回来的信号来测量其方向和距离（位置）。

大多数雷达以脉冲方式发送无线电信号，然后监听“回声”。几乎所有雷达的设计都不是用于探测小目标。它们设计用于跟踪大型物体，如客机。然而，专业的反无人机技术包括可以轻松跟踪小型物体（如无人机）的雷达。

优点

远距离、持续跟踪、高精度定位。

可以同时处理数百个目标。

可以跟踪所有无人机，无论自主飞行和视觉条件如何（白天、夜晚、雾天等）

缺点

检测范围取决于无人机的大小。

大多数人无法区分鸟类和无人机。

需要传输许可证和频率检查以防止干扰。

首先，我们专门开发了IRIS来跟踪无人机。IRIS 具有 360 度方位角和 60 度仰角覆盖范围，可以全 3D 方式提供从任何方向接近的无人机的预警。

IRIS 的独特之处在于它是一种反 UAS，即微多普勒雷达。

微多普勒雷达可检测移动物体的 速度差异。例如，无人机的旋翼。这使 IRIS 能够区分无人机和其他小型、快速移动的物体（如鸟类），从而减少误报。它还可以检测自主和悬停的无人机并同时跟踪多个目标。

IRIS 重量轻且易于部署，可与您现有的无人机检测系统无缝集成。

2.射频（RF）分析仪

RF 分析仪由一个或多个天线（用于接收无线电波）和一个处理器（用于分析 RF 频谱）组成。它们用于检测无人机与其控制器之间的无线电通信。

有些系统可以识别更常见的无人机品牌和型号，而其他系统甚至可以识别无人机和控制器的 MAC 地址（如果无人机使用 Wi-Fi 进行通信）。这对于起诉目的尤其有用 - 证明特定无人机和控制器在特定时间和地点处于活动状态。

一些高端系统在使用多个相距很远的无线电装置时还可以对无人机及其控制器进行三角测量。

优点

低成本。

可以检测（有时可以识别）多个无人机和控制器。

它也是一种被动技术，因此不需要许可证即可操作。

有些可以对无人机和控制器的位置进行三角测量。

缺点

无法始终定位和跟踪无人机。无法检测自主无人机，在拥挤的射频区域效果较差。通常距离较短。难以检测通过 5G 网络控制的无人机。

成功的 RF 识别还依赖于需要持续逆向工程和更新的库。这需要时间，在此期间，修改协议的 UAS 是无法被发现的。订阅库更新的费用可能很高。

3.光学传感器（摄像头）

光学传感器收集各种波长的光，包括可见光和红外线以及热辐射，以便日夜探测无人机。光学传感器技术的最新进展提高了分辨率（从而提高了范围）和处理能力，实现了人工智能驱动的检测、跟踪和分类。

优点

提供无人机及其（潜在）有效载荷的视觉图像。可以记录图像作为法医证据用于起诉。

缺点

难以单独用于检测。误报率高。在黑暗、有雾等环境下性能不佳。

4. 声学传感器（麦克风）

这种反无人机技术需要使用麦克风或麦克风阵列（大量麦克风）来检测无人机发出的声音并计算其方向。使用多个麦克风阵列 进行粗略的三角测量。

优点

检测近场内的所有无人机，包括自主操作的无人机（没有射频发射）。

在其他技术难以胜任的地面杂波中探测无人机。在其他传感器视线之外的区域填补了空白。

机动性强，部署迅速。完全被动。

缺点

在嘈杂的环境中效果不佳。范围很短（最多 300-500 米）。

无人机对抗措施

无人机对抗措施包括：

▪︎ 物理摧毁无人机

▪︎ 消灭无人机

▪︎ 控制无人机

值得注意的是，尽管该技术已经可用，但大多数国家的现行法规禁止使用以下任何一种无人机对抗措施来消灭无人机。军事或执法机构有时会例外。

5. 无线电频率干扰器

这是一种静态、移动或手持设备，可向无人机传输大量射频能量，从而屏蔽控制器信号。根据无人机的不同，这会导致以下四种情况之一：

(1). 无人机在当前位置进行受控着陆

(2). 无人机返回预先设定的起始位置（可以设置为目标位置，而不是起始位置）

(3). 无人机失控坠落地面

(4). 无人机随机飞向某个方向

优点

中等成本，非动能中和。

缺点

距离短。会影响（并干扰）其他无线电通信。

可能会导致无人机行为不可预测，并可能无意中将无人机送至目标。

6. GPS欺骗器

GPS 欺骗器会向目标无人机发送新信号，取代其导航使用的通信信号。这样一来，它就能欺骗无人机，让其误以为自己在其他地方。

通过实时动态改变 GPS 坐标，欺骗者可以控制无人机的位置。例如，一旦欺骗者获得控制权，他们就可以将无人机引导到“安全区”。

然而，GPS 欺骗器可能会无意中破坏目标无人机以外的其他系统。由于存在风险，GPS 欺骗器主要用作战场上的无人机对抗措施。它们在民用行动中并不常见。

优点

中等成本，非动能中和。

缺点

距离短。会影响（并干扰）其他无线电通信。

7. 高功率微波（HPM）设备

高功率微波 (HPM) 设备产生的电磁脉冲 (EMP) 能够破坏电子设备。

EMP 会干扰无线电链路，并通过其产生的破坏性电压和电流破坏甚至摧毁无人机内部的电子电路（以及范围内的任何其他电子设备）。

HPM 设备可能包含一个天线，用于将 EMP 聚焦到某个方向，从而减少潜在的附带损害。

优点

有效阻止范围内的无人机。非动能。

缺点

成本高。存在无意中扰乱通信或破坏该区域其他电子设备的风险。

可能导致无人机立即关闭，从而不受控制地坠落到地面。

8. 网和网枪

这种基本但有效的反无人机技术涉及使用网来阻止无人机的旋翼叶片。主要有三种投放方法：

地面发射的网炮：可手持、肩扛或安装在炮塔上。有效射程从 20 米到 300 米不等。可带或不带降落伞使用，以控制捕获的无人机下降。

另一架无人机发射的网炮：克服了地面上网炮射程有限的缺点。捕获另一架移动的无人机可能很困难。通常与降落伞一起使用，以使被捕获的无人机可控下降。

从网式无人机部署悬挂网：携带网的友方无人机被操纵着向流氓无人机靠近。网式无人机通常能够将流氓无人机带到安全区，或者，如果太重，可以释放被捕获的无人机，无论是否使用降落伞，都可以进行受控下降。

优点

物理捕获无人机——有利于取证和起诉。

地面发射的网炮是半自动的，具有高精度。

无人机部署的防空网范围远，附带损害风险低。

缺点

作为一种动能解决方案，它可能会导致碎片（取决于降落伞选项）。无人机部署的网可能不精确，并且重新装填时间较长。地面发射的网射程较短。

无人机搭载的网枪通常很难拦截和消灭因惯性而采取攻击性或规避性飞行的敌对无人机。

9.高能激光器

一种高功率光学设备，可产生高度聚焦的光束或激光束。激光可摧毁无人机的结构和/或电子设备。

优点

远程、低成本的解决方案。物理阻止并摧毁目标无人机，以快速消除威胁。

不需要物理弹药，例如网。

缺点

大型系统。主要是实验性的。对其他空中目标和地面人员（尤其是眼睛）有附带伤害的风险。

10.网络接管系统

网络接管或网络击落系统是一种相对较新的反无人机技术。它们被动检测无人机发出的射频传输，以识别无人机的序列号并使用人工智能定位飞行员的位置。如果操作员将无人机视为威胁，他们可以发送信号来入侵无人机，接管控制权并将其引导到安全位置。

优点

精确，附带损害风险低。轻量且可配置，适用于静态和移动应用。

自动捕获对法医调查至关重要的事件数据。对有人驾驶和自主驾驶的无人机均有效。

缺点

新技术，基本未经测试。依赖最新的商用无人机库，因此对抗自制或国家开发的无人机时效果较差。

整合反无人机技术

对你来说，最好的反无人机解决方案很可能是上述技术的混合。具体是哪种组合？嗯，这取决于你的具体用例。

将雷达集成到模块化反无人机系统中，这样您就不必再自己动手了。这解决了与多家供应商打交道的麻烦，意味着您无需集成不同的硬件和软件解决方案。

说到软件，指挥和控制 (C2) 软件可以成就或毁掉您的反无人机系统。您必须以可操作、用户友好的方式收集、处理和显示来自所有这些不同传感器和技术的数据。

因此，确保您的系统获得可扩展、与传感器无关且直观的 C2 解决方案是值得的。

反无人机 C2 系统的良好例子有 ESG 的ELYSION、Dedrone 的DedroneTracker.AI和 Operational Solutions 的FACE。

C2 系统在功能和成本方面差异很大。连接的传感器和效应器的复杂性、威胁类型和预算会影响您是否需要所有附加功能或更基本的系统。然而，无人机防御公司正在制定 C-UAS 集成的行业标准，其中SAPIENT 的开箱即用数据集成功能处于领先地位。

当然，这并不是全部。虽然数据互操作性是先决条件，但不要低估其他 C2 功能（如数据融合、工作流管理和决策支持）的重要性。

原文始发于微信公众号（网络研究观）：当今用于探测和阻止无人机的 10 种反无人机技术