近年來隨著民用無人機制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及市場高速增長,無人機的普及程度不斷提升,在各行各業(yè)的應用愈發(fā)常見,如攝影航拍、無人機運輸快遞等等,這些都是無人機為諸多領域的發(fā)展帶來的積極影響,但是也產(chǎn)生了一些潛在或是明顯的隱患。隨著消費級無人機的增多,隨之而來的無人機“黑飛”現(xiàn)象日漸頻繁,其中,無人機擾航問題備受關注。2019春節(jié)期間,西安機場上空連續(xù)發(fā)生無人機擾航事件,航班避讓近五個小時,為本就擁擠的春運增加了運輸壓力。
為實現(xiàn)對無人駕駛航空器的依法管理,國務院、中央軍委空中交通管制委員會辦公室組織起草了《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例(征求意見稿)》,并于2018年1月26日通過工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司發(fā)布了公開征求意見的通知,也是我國首次從國家戰(zhàn)略層面對無人機管理與發(fā)展做出部署。法規(guī)預計今年出臺。與此同時,各地方也紛紛推出對無人機管制的政策部署。今年4月,浙江省十三屆人大常委會第十一次會議審議通過了《浙江省無人駕駛航空器公共安全管理規(guī)定》,首次從法律層面對無人機安全問題作出相應規(guī)定。
無人機黑飛問題“愈演愈烈”的原因,保有量的持續(xù)提升是其一,使用者法律意識淡薄是其二,法律法規(guī)不夠完善是其三,而反無人機技術發(fā)展滯后也是重要原因。因此,為了遏制無人機“黑飛”、“擾航”的嚴峻形勢,還需重視科技手段的融合應用,從而增強實際應對、處置能力。
第四屆中國(合肥)特種裝備行業(yè)發(fā)展高峰論壇現(xiàn)場
第四屆中國(合肥)特種裝備行業(yè)發(fā)展高峰論壇現(xiàn)場
鄭州信大先進技術研究院由鄭州市人民政府、戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學和鄭州國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會共同建設。研究院以軍民融合國家發(fā)展戰(zhàn)略為指引,堅持“軍事優(yōu)先軍為首要、富國強軍相統(tǒng)一”方針,以科研成果產(chǎn)業(yè)化為目標,聚焦高端軍民兩用技術。4月22日上午9時,主題為“新智造、新格局、新未來”的2019第四屆中國(合肥)特種裝備行業(yè)發(fā)展高峰論壇暨技術產(chǎn)品展示會及“京金吾杯”第五屆2018年度“十大特種裝備品牌”網(wǎng)絡評選活動頒獎盛典在合肥白金漢爵大酒店隆重舉行。在本次峰會主題演講環(huán)節(jié),鄭州信大先進技術研究院就無人機“黑飛”問題,為現(xiàn)場參會企業(yè)帶來“基于深度學習的無人機全頻譜偵測及反制技術”的主題演講,詳細介紹通過對無人機通信信號的分析,來達成無人機偵查反制效果,峰會現(xiàn)場還設有精品展臺供峰會嘉賓了解參觀。
公安部裝財局原副局長陶軍生在展臺前與負責人進行交流、探討
手持式無人機干擾槍
光纖傳感安全在線監(jiān)測系統(tǒng)
光電定向跟蹤干擾器
一、無人機通信信號分析
無人機與地面遙控器的通信主要有兩方面,分別是遙控信號(由遙控器發(fā)出信號控制無人機)及遙測信號(無人機向地面?zhèn)骰氐臒o人機狀態(tài)信息及圖像信息等)。
以下是幾種常見的無人機會使用的信號頻段,可以通過對這些頻段上的信號分析來達成對無人機的控制。
二、無人機監(jiān)測側向系統(tǒng)
1.無人機監(jiān)測測向設備
1)無人機監(jiān)測測向設備組成
2)無人機監(jiān)測測向設備技術指標
監(jiān)測頻率范圍:800MHz~6GHz
極化方式:垂直極化
測向準確度:≤ 2°(RMS)
測向靈敏度:≤ 25dBuv/m
信號最短滯空時間:≤ 2ms
最短反應時間:≤ 2秒
報警準確度:≥90%
工作溫度范圍:-20°C~55°C
設備供電:交流220V
數(shù)據(jù)傳輸:有線、4G
設備部署方式:便攜或固定安裝
適應信號類型:旋翼飛行器飛行控制信號和圖傳信號
3)主要功能
具備預置頻段掃描和信號發(fā)現(xiàn)能力
具有飛控信號和圖傳信號設別能力
具有發(fā)現(xiàn)疑似飛控信號或圖傳信號后報警能力
具有發(fā)現(xiàn)疑似飛控信號或圖傳信號后引導測向能力
具有疑似飛控信號或圖傳信號的樣本(I/Q數(shù)據(jù))采集和記錄能力
4)尺寸和重量
天線直徑(含天線罩):488mm
設備高度(含天線):438mm
設備重量(不含三腳架):≤15kg
2.無人機管制設備
管制天線和管制單元
1)無人機管制設備組成
2)技術指標
工作頻率:0.8~6.0GHz
極化方式:垂直極化
功放輸出功率:30W
電源:~220V
功耗:150W
尺寸:295mm× 138mm × 265mm(管制單元)
Φ488mm× 204mm (管制天線)
重量:≤5kg(天線)
≤11.5kg(管制單元)
三、無人機管制系統(tǒng)的特點
無人機監(jiān)測測向設備
空中目標最大發(fā)現(xiàn)距離:6km
地面目標最大發(fā)現(xiàn)距離:1km(實現(xiàn)對駕駛員/飛手的定位)
具有目標的發(fā)現(xiàn)、識別、取證、報警能力
具有目標的測向、參數(shù)提取、引導管制
設備干擾壓制能力
無人機管制設備
利用靈巧干擾技術,對空中目標最大管制距離:5km
利用電子圍欄技術,設置范圍可調的無人機禁飛區(qū)
具有多種管制方式,包括警告模式、強制返航模式、強制降落模式
四、無人機監(jiān)測管制設備測試
目前,大疆在售的所有型號無人機都在該系統(tǒng)的管制范圍之內。除大疆無人機外,該系統(tǒng)還可控制國外一些品牌的無人機信號。
多目標監(jiān)測 三種類型九架無人機監(jiān)測側向
無人機監(jiān)測測向設備測試結果
無人機管制距離測試結果
五、應用案例
無人機產(chǎn)業(yè)作為新業(yè)態(tài),未來有著很大的發(fā)展空間,為實現(xiàn)其健康有序發(fā)展,規(guī)則的制定不能少。政策層面進行分層分類管控,可以從源頭管好“黑飛”問題,而在技術層面進行安全管控,可以對當前我國無人機監(jiān)管起到重要的輔助作用。
研究院簡介
鄭州信大先進技術研究院成立于2015年12月,由鄭州市人民政府、戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學和鄭州國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會共同建設,具有獨立事業(yè)法人資格。
研究院以軍民融合國家發(fā)展戰(zhàn)略為指引,堅持“軍事優(yōu)先軍為首要、富國強軍相統(tǒng)一”方針,遵循“以民促軍、以軍帶民、軍民融合、協(xié)同發(fā)展”原則,緊貼國家和國防兩個重大需求,依托信息工程大學在我國信息技術領域的學科綜合優(yōu)勢,融合鄭州市良好的信息產(chǎn)業(yè)基礎與政策環(huán)境,以科研成果產(chǎn)業(yè)化為目標,聚焦高端軍民兩用技術,實施“民參軍”、“軍轉民”雙向轉化,構建“軍、政、產(chǎn)、學、研、用、金”七位一體開放創(chuàng)新平臺,重點培育一批信息領域的新技術、新業(yè)態(tài)和新模式,加速形成戰(zhàn)斗力和生產(chǎn)力,服務于備戰(zhàn)打仗強軍使命,推動鄭州市、河南省乃至中部地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
研究院將主要圍繞網(wǎng)絡通信、北斗導航、網(wǎng)絡空間安全、 測繪遙感、智慧城市、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領域和方向,深入開展基礎性、前瞻性、戰(zhàn)略性理論技術研究和應用系統(tǒng)開發(fā)、產(chǎn)品研制等工作,努力建設成為國家和地方新興產(chǎn)業(yè)技術升級的“加速器”、國防和軍隊軍事先進技術跨越發(fā)展的“助推器”和大學綜合實力提升的“倍增器”。
研究院發(fā)展目標與職能定位:按照“高水平、應用型、開放式”的標準,建設軍民融合協(xié)同創(chuàng)新基地、科研成果轉化基地、產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)基地、高新企業(yè)孵化基地、高端人才培育基地、新產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究基地、國際交流合作平臺、公共科技服務開放平臺。以擔當科技成果轉化“擺渡者”為己任,構建“蜂巢式發(fā)展”新模式,打造全國全軍軍民融合深度發(fā)展典范、鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)支撐平臺、國防科技創(chuàng)新新高地和地方經(jīng)濟發(fā)展生力軍。