国内首个高端反无人机系统的功能、组件、应用案例详解

眼下全球正进入无人机时代，无人机的应用呈爆炸式增长。随着以无人机为代表的“低慢小”飞行器的蓬勃发展，其带来的威胁和风险也逐渐显露出来。2017年，国内多家机场发生了恶性无人机黑飞事件，多架无人机入侵机场净空保护区，妨碍航班运行安全的事件严重影响了航空运输飞行安全和社会公共安全。

另外，以轻型、超轻型无人飞机、航模、三角翼等为代表的“低、慢、小”目标成本低廉、容易获取、操作方便，极易被暴恐分子利用。2018年8月4日，在加拉加斯举行的委内瑞拉国民警卫队组建81周年庆祝活动中，发生了针对总统马杜罗的无人机袭击事件，造成7名国民警卫队人员受伤。

目前世界各国政府由于缺乏对于民用无人机行业和用户的有效监管手段，导致民用无人机非法入侵机场、监狱、军事敏感部门、大型活动现场，公民私宅等事件屡禁不止。民用无人机能够携带照相机、武器、有毒化学物质和爆炸物，用于偷拍公民个人隐私、间谍行为、走私活动甚至暴恐袭击，严重侵犯了公民个人合法权益，甚至对国家安全构成了重大威胁。

羚控反无人机安防系统，针对机场区域防护对无人机系统化和常态化防控的迫切需求，以及民用无人机“黑飞”、“乱飞”现象日益增加导致的航空安全迫切需求，解决了目前无人机反制体系所存在复杂场景下的整体布局协控难、发现辨识难、处置打击难等问题。该系统能够实现大范围、远距离、多目标的无人机目标综合识别和安全可靠拦截。能够对系统布防区域内的无人机飞行情况进行全天候、多手段的自动监控，并对疑似目标进行实时上报和准确定位跟踪，采用多手段的综合拦截方式，避免无人机拦截时造成的二次毁伤，实现安全拦截。能够满足国防、边防、监狱、机场、大型活动现场等场景下的反无人机安防需求。

反无人机安防网络体系架构

安防网络防控响应预案

1.反无人机单节点发现入侵无人机，对无人机目标进行拦截 ，并上报给反无人机安防指控中心。

2.反无人机安防指挥中心根据入侵事件类型、同一时刻各安防节点上报入侵事件数量判断事件性质，向公安机关通报事件。

3.公安机关启动应急响应，对非法无人机操作人员进行抓捕。

反无人机安防网络防控流程

反无人安防部署全局网络示例

反无人机全局部署方案

1.设置反无人机安防指挥中心

反无人机安防指挥中心能够对全局范围内无人机安防情况进行全天候、不间断、全局指挥。根据非法无人机入侵事件，生成无人机安防态势，调控全局范围内反无人机安防力量，对无人机入侵事件进行快速响应、即时处置，并向公安机关进行事件通报，协助公安机关进行相关事件的侦查、抓捕行动。

2.布防节点设置

⑴政府、法院、公安局等政府机关单位

⑵火车站、汽车站、机场等物资流动重要节点

⑶油田、加油站、储油设施等安防、反恐重点区域

⑷体育场、广场等人员密集区域

⑸其他具有反无人机安防需求的区域

3.灵活的节点部署方案选择

羚控反无人机安防系统，能够根据单防御节点的环境场景及防御需求，灵活的选择产品配置，做到安防可靠性高、场景适应性强、环境影响小的特点。

反无人机系统工作流程

主要应用领域：反恐、安防领域

反无人机系统产品组件

预警雷达子系统：一代有源雷达（LSR-100）

一代有源雷达（LSR-100）天线扫描采用一维机械扫描方式（方位）。具有波束捷变、多目标跟踪、低功耗、低成本、对人体无伤害等特点。

主要功能：

1.搜索跟踪功能

空慢速小目标大范围搜索

多目标跟踪与光电引导

2.提供目标信息：目标编号、距离、高度、方位角、速度（径向、东/北向）

3.雷达监视画面中目标可与电子地图叠加显示

4.与指挥中心及其他子系统通信互连

5.具有自检测试功能

技术指标：

■作用距离：

微型无人机：2km

小型无人机：4km

中型无人机：6km

■最小可检测目标径向速度：2m/s

■方位覆盖范围：360°可选

预警雷达子系统：二代有源雷达（LSR-200）

二代有源雷达（LSR-200）提供了距离、高度、方位角、速度（径向、东/北向）等目标信息，并产生雷达图像，选取Ku波段，采用线性调频连续波（FMCW）工作体制，天线扫描采用一维电扫方式（方位）。在同等天线口径条件下，Ku波段天线具有分辨率高、地杂波能量小、抗多路径效应和体积小重量轻等优点，适用于对小型无人机等低空微小目标的探测。

主要功能：

1.Ku波段工作，采用一发收、收发分置的频连续波相控阵体制

2.作用距离远、空域覆盖范围大、分辨率高

3.支持多系统组网，构建低空安全防护网

4.具备高精度测角、多普勒测速、线性调频连续波测距、多目标探测与稳定跟踪能力

技术指标：

■方位覆盖范围：90°

■俯仰覆盖范围：17°

■探测距离：

微型无人机（RCS为0.01㎡）：2km；

小型无人机（RCS为0.1㎡）：3km

中型无人机（RCS为1㎡）：6km；

■跟踪角精度≤2.5°

■距离精度≤5

■最小可检测目标速度：2m/s

■多目标跟踪数≥32

预警雷达子系统：三代有源雷达（LSR-300）

三代有源雷达（LSR-300）型要地防务雷达采用微波探测方式，可不受恶劣天气影响，在重要区域附近实现远距离、大空域范围探测跟踪低、小、慢目标，并能够获得较高精度的目标信息，因此主要使用于要地监控管理系统，用作监控目标的探测跟踪传感器，为监控管理系统提供准确目标信息，从而为反无人机系统对目标的分类识别、拦截处置等提供预警引导信息。

主要功能：

1.雷达搜索与跟踪功能：

低空慢速小目标大范围搜索

多目标跟踪与光电引导

2.可在边境线、重要的政治/经济中心、核电站等组网监视

3.低功耗、全固态化设计，高可靠性、高性价比；

4.全天候实时探测，同时多目标持续跟踪

5.支持以雷达跟踪目标信息，引导光电成像对目标确认与识别。

6.有源相控阵体制，作用距离远

7.可提供高度信息，为三坐标雷达

8.采用高效、高速可编程信号/数据处理，功能扩展简单易行。

技术指标：

■重量：≤45kg；

■工作频段：X波段，带宽400MHz

■雷达体制：有源相控阵、PD处理、三坐标（3D）雷达

■探测距离：

小型无人机（RCS≥0.1㎡）：8km

微型无人机（RCS≥0.01㎡）：4.5km

■探测范围： 360°环扫或扇扫可控；

无源雷达

无源雷达主要利用目标在空间已经存在的非合作辐射源的反射或目标本身辐射的电磁信号，探测目标的存在，获取目标信息，并给出目标参数。相比于有源探测需要自身发射信号， 无源雷达不需要自身发射信号。适用于对隐蔽需求较高的部署场景。

主要功能

1.针对低、小、慢无人机等目标进行无源探测、定位、识别；

2.采用时域、空域、频域测量分析相结合的方式，发现目标、定位目标；

3.分析识别目标，给出目标信息，并能对威胁信号进行告警。

技术指标

■频率覆盖范围：80MHz~5.8GH区间存在的已知目标

■动态范围：单音动态＞50dB

■脉宽测量范围：1us~2ms

■最大处理宽带：40MHz

■测频精度优于1MHz rms

光电搜索识别跟踪子系统

光电搜索识别跟踪子系统主要由图像采集单元和图像处理单元组成，而图像采集单元由可见光摄像机、红外摄像机、云台、夜视仪控制器、数据传输线等部分构成。图像采集单元主要有红外夜视仪，通过此系统来采集图像，并发送给图像处理单元。图像处理单元主要为PC机，在PC上运行图像处理算法，实现目标检测和分类识别。

主要功能：

1.该系统可对微小型无人机等“低慢小”目标进行搜索、识别和跟踪

2.具有可见光、红外两种体制

3.与预警雷达子系统进行通信互联、协同工作

4.对伺服转台进行控制

5.对无人机进行检测、识别和跟踪

6.对无人机的方位和高度进行估算

7.输出无人机的坐标等信息

技术指标：

■镜头：38X光学变焦，自动光圈功能f=8.5~323mm,F1.8~F6.1

■智能降噪：支持3D降噪

■图像格式：H.264视频解码，1080全高清，双码流

■识别距离：1km，无人机直径不小于50cm

■聚焦系统：自动/手动，独有夜间快速聚焦技术

定向电子干扰子系统

定向电子干扰子系统是为有效应对“低慢小”无人飞行器而研制的无线电电子对抗系统。它可以对无人飞行器所使用的卫星导航系统（GPS）、无线遥控器进行干扰，进而切断无人飞行器与后台操控者的“脐带”联系，从而达到防控无人飞行器的目的。

主要功能：

1.对微小型无人机等“低慢小”目标进行定向电子干扰与对抗

2.对卫星导导航系统（GPS）进行干扰

3.对无人机遥控遥测链路系统进行干扰

4.与指挥中心进行通信，接收指挥中心命令

技术指标：

■工作频段：

0.8GHz～0.95GHz

1.15～1.6GHz

2.4～2.5GHz

5.7～5.85GHz

■有效辐射功率：50dbm

■干扰信号类型：白噪声、单频、扫频、脉冲等

■干扰距离：2km

手持式电子干扰

手持式电子干扰能够对无人机的图传信号、数传信号、遥控信号、GPS信号进行干扰，从而迫使无人机降落或返回起飞点，从而实现入侵拦截。具有携带方便、成本低廉等特点。

主要功能：

1.可对微小型无人机等“低慢小”目标进行定向电子干扰与对抗

2.对卫星导导航系统（GPS）进行干扰

3.对无人机遥控遥测链路系统进行干扰

4.便携式手持式干扰

技术指标：

■产品尺寸： 800mm x 300mm x 150mm

■外包装尺寸： 930mm x 400mm x 210mm

■.产品裸机重量： ≤3kg

■控制距离： 0~1500m

■工作频段： 2.4GHz、5.8GHz、1.5GHz

■持续工作时间： 4h

■有效管制距离： 0~1500m

■干扰频段： 2.4GHz、5.8GHz、1.5GHz

车载反无人机系统

车载反无人机系统将上述雷达子系统、光电搜索识别跟踪子系统和定向电子干扰子系统集成在一辆汽车上，能够大幅提升反无人机系统的移动性和灵活性。其集成度高、机动性强、现场部署迅速。

从军用角度而言，战时灵活机动布置是适应现代化信息战争的必然要求。

从民用角度而言，车载无人机反制系统能够向外租赁，应用于大型活动现场或对反无人机有短时或单次需求的其他场景。这样对用户而言，在满足其对反无人机安全需求的同时，大幅降低其安保成本。

车载反无人机系统是上述子系统的车载集合，其技术指标同上。

捕获无人机系统

捕获无人机系统是反无人机安防系统的一个机动节点，是对非法无人机进行进程拦截、撒网捕获的特种无人机。采用大型无人机挂载柔性捕获网的方式，直接对目标无人机进行捕获。

垂直起降倾转4旋翼无人机

垂直起降倾转4旋翼无人机能够捕获体型相对较大的非合作无人机目标。在起飞及降落时采用旋翼定翼姿态，飞至高空后，可切换至固定翼姿态。

主要功能：

1.起飞灵活，飞行速度高，长航时，大载荷

2.可用于测绘、边境巡逻

3.可用于反制无人机系统的捕获无人机子系统

技术指标：

■机身总长：2.18m

■翼展：4.3m

■最大起飞重量：33kg

■有效载荷：5—7kg

■巡航速度：100km/h

■飞行升限：3000m

■航时：90mins

■推进方式：电机

捕获无人机系统：八旋翼无人机

主要功能：

1.部署快捷方便，对飞行场地要求低

2.全自主飞行控制，接近目标无人机，具有视觉末端制导功能，拦截非法无人机、撒网捕获目标

3.具有自主航线规划和超声/视觉避障功能，可躲避高压线及其他空中障碍物

技术指标：

■展开展品规格：轴距155cm，高70cm

■折叠展品规格：58*58*60cm

■最大起飞重量：20kg

■巡航速度：5m/s

■最大平飞速度：10m/s

■续航时间：30mins

防御节点控制中心

防御节点控制中心主要包括PC机、显示器和操作按键等必要设施，保障操作人员完成对实时视频和报警信息的接收处理及命令的下达。

应用案例-机场部署方案

机场南北长约4km，东西宽约3km

●有源雷达探测的最大距离为6km，因而需要4组有源雷达

●光电预警系统的最大光学识别距离距离为2km，因而需要6组光电预警系统

●定向电子干扰子系统作用范围为2km，因而需要6组定向电子干扰子系统

●捕获无人机系统的地面站会与机场通信信号相互干扰，因而不在机场附近区域部署

应用案例-监狱部署方案

需求背景：

安防场地范围为430m*400m的矩形区域。无人机威胁来自于两个方面，其一，远距离入侵投送物品或非法航拍的无人机；其二，围墙外侧近距离放飞的入侵无人机。

需求分析：

在该案例中，该区域相对空旷，安防方位小，安防等级较高，有岗哨24小时不间断把守。该单位希望将无人机完全阻隔在围墙之外，需要对无人机目标进行全天候的快速拦截。

选用设备：

二代有源雷达、光电预警系统用来对高空目标进行检测；用于对进抵目标进行检测。

定向式电子干扰，用于对无人机目标进行拦截。