一、项目背景
随着无人机技术的广泛应用,无人机已成为各行各业的重要工具。然而,一些不法分子利用“黑飞”无人机从事非法活动,严重威胁到公共秩序和公共安全。这种现象在多个领域均有出现,特别是在电力行业,频繁发生无人机袭扰事件,不仅对电力设施安全造成了严峻挑战,也对国家经济和人民生活产生了巨大影响。为了有效防范无人机的非法侵扰,提升公共安全防控能力,迫切需要一套高效、智能的无人机防控系统。
二、系统介绍
铂联安全无人机综合防控系统由探测报警系统、视频复核系统、拦截处置系统辅助系统、指控控制系统五部分组成,探测报警系统包含频谱侦测设备、雷达探测设备,主要对入侵目标进行探测预警、目标识别、精准测向、持续跟踪等;视频复核系统由光电探测设备组成,主要实现对入侵无人机的识别、视频取证与打击效果复核;拦截处置系统包含欺骗干扰设备和便携式设备,主要对发现的无人机目标进行导航欺骗及链路压制;辅助系统主要为设备提供临时电源和设备安全监控;指控控制系统作为整体系统的大脑,可对各组成设备运行及工作状态进行实时显示、监控分析与指挥控制等。系统组成框图如下图所示:
(一)系统工作流程
无人机综合防控系统防护区域设置可分为预警区域及拒止区域,系统进行无人机防控业务时结合防护区域采用“三步走”工作流程:
1.探测预警
在侦测预警区域内,探测报警系统实时进行低空监控,对飞行目标进行探测发现并将数据实时上报至指挥控制系统,指挥控制系统基于终端软件显示出飞行目标工作频率、带宽、机型及所在方位等参数信息并启动入侵告警。同时预警信息可同步推送至雷达探测设备,实现对入侵无人机位置信息的实时跟踪与掌握。
2.目标识别
当雷达探测设备稳定跟踪目标后,指挥控制系统会控制视频复核系统进行目标识别。
3.反制打击
当目标持续朝防御拒止区域飞行时,指挥控制系统可选择处置方案调动拦截处置系统对入侵目标进行主动防御及定向驱离等处置方式。
4.处置确认
完成目标处置后,指挥控制系统结合探测报警系统和视频复核系统上报的目标信息确认目标无人机处置情况,并进行相关日志及数据存储。
三、系统组成
(一)探测报警系统
1.频谱侦测设备
频谱侦测设备一是采用被动式频谱侦测,接收空中“低慢小”无人机发出的信号,主要对无人机飞行器的上、下行遥控信号、数据图传信号进行侦察和测向,实现对无人机飞行器的侦测和预警的探测设备。具备超前预警、全频段侦测,同时支持查看探测结果、频谱分析、无线电数据分析等智能功能,用于对防御区域内飞行的无人机进行实时探测预警,进而实现对重点区域无人机入侵的警戒。
2.雷达探测设备
雷达探测设备为三坐标低空目标预警探测雷达,该设备是针对复杂背景环境下的无人机、滑翔伞、热气球,地面越境人员车辆等“低、慢、小”目标探测需求开发的一种低成本、三坐标监视雷达。该产品采用方位机械扫描俯仰相扫的脉冲多普勒体制,应用了MTD、MTI、软件显控、以太网通信、全密封结构等技术,可以实现对目标的精确探测、定位和预警,具有技术先进、可靠性高、可操作性强、虚警概率低、安装平台多样、部署区域广泛等技术特点和全天时、全天候、全方位和良好的防护性能等功能特点,可以广泛应用于边境线反越境,海防线船只探测,部队驻地、核电设施、油库、机场、监狱、学校以及医院等重点区域的低空安防,也可以在军事领域作为地面侦察雷达或者地面大型预警探测雷达的补盲雷达使用。
(二)视频复核系统
1.光电探测设备
光电探测设备是一款基于可见光的自动检测识别光学系统,可对360°空域实现特定目标快速检测、跟踪与识别。该组件由电视摄像机、伺服转台和信号处理模块组成,主要用于对低空、超低空入侵小、微型无人机目标的搜索、检测、跟踪、定位、预警,信号处理模块内置人、车、船舰等80余种目标分类识别算法,采用低功耗、轻型化设计,适用于多种安装架设平台。
(三)拦截处置系统
1.无人机诱骗防御设备
无人机诱骗防御设备通过发射毫瓦级防御管控信号,对导航类黑飞无人机的卫星导航部件进行阻断,形成半径500米以上的球形防御空间,可实现固定防御区域内无人机无法起飞、主动驱离以及区域外无人机无法飞入防御区的功能。无人机诱骗防御设备的部署使用无需配置探测设备,具备全天候、全天时、全方位无人机主动防御能力,以及无人机集群防御驱离能力。
2.便携式设备
手持式察打反制器是集无人机侦测、告警、反制,数据联网于一体的无人机管控设备,解决了传统手持式反制器只能依靠工作人员肉眼搜寻发现无人机,长时间易疲劳、易发生漏警误报等问题。该型反制器具备无人机探测预警功能,可以及时发现无人机并告警,在对无人机遥控、导航和信息传输信号进行压制时,可使无人机无法正常工作,达到无人机迫降(视觉定位模式)或返航驱离的处置效果。
(四)辅助系统
辅助系统主要在设备安装位置附近安装视频监控系统,对设备进行实时监测,有人员走进时,自动报警,供值班人员确认,确保设备安全。
系统设备电源采用市电和UPS电源供电,当市电无法供电时,确保UPS电源能保证系统设备运行4小时以上。
(五)指挥控制系统
指挥控制系统主要由综合指挥控制软件组成,具备对系统中各个设备进行统一管理控制,实现阵列多方位诱骗防御设备仿真节拍控制、参数设置等协同管理,以保证各组成部分之间的协调性和同步性。该软件通过可视化用户界面完成场景配置与管理、参数配置、仿真控制与参数设置等操作,并可对各个分系统的工作状态信息进行实时监测,同时并提供可视化态势显示界面,实现对设备态势可视化显示。