3) 多传感器数据融合技术

由于反无人机系统包含雷达和光电等传感器，并且可能组网运行，所以在无人机探测方面涉及多传感器数据融合技术。数据融合的目的是通过对多个传感器获得的目标信息进行推理和识别，得到目标一致性的描述，然后根据这些一致性描述信息做出更准确的估计和判断。多传感器数据融合的概念体现在数据处理层面，同时也体现在系统层面。它一方面强调如何优化综合传感器数据，另一方面又强调如何优化管理传感器资源，最大限度地获得有用的目标信息，从而实现对传感器资源的最佳利用，使得整个系统性能最优，有时其融合结果可能发生质的飞跃。

射频侦测定位技术

射频侦测定位技术可实现对无人机通信频率的侦测，以及对无人机和操作手进行定位，其中定位操作手是公安等部门关注的热点，为抓捕黑飞操作手提供了有力的技术支撑。

1) I/Q数据预处理技术

射频侦测接收机在10MHz到6GHz的频率范围内进行扫频，扫频过程中将产生大量冗余数据，I/Q信号预处理技术主要包括以下两个部分。

①目标信号探测

目前民用级无人机的控制信号位于几个不同的频段内，射频接收机需要通过分段搜索来提高目标探测成功概率。同时，Wifi信号和蓝牙信号通常在2.4GHz与5.8GHz这两个频段内活动，会合成为非常活跃的噪声，所以在2.4GHz和5.8GHz频段内探测目标信号时，需要克服噪声影响，锁定目标信号所在的频段。无人机控制信号持续时间极短(约2－3ms)，且存在跳频现象。目标信号探测技术可以精准地确定控制信号位于的频段，从而指挥射频接收机只记录该频段内的数据，达到减小数据冗余信息的目的。

②数据压缩

射频接收机以二进制的形式输出目标频段内的I/Q数据，在进行4G网络传输之前，可对二进制原始数据进行数据编码以实现数据压缩。压缩算法包括游程编码、算术编码、子带编码、差分编码或哈夫曼编码等。数据压缩的目的是在4G传输时，减小数据量，缓解4G传输压力，并且可降低数据传输过程中卡顿与丢包的风险。

2) 二维TDOA定位技术

对已经完成预处理的I/Q数据进行相关运算。采用相关算法对不同射频接收机观测的I/Q数据做相关，找到最强大相关峰的位置。根据射频接收机自带的GPS时间戳找到目标信号对应的时刻，计算出不同测站侦测到同一个信号的时间差，最终获取目标信号到达各个测站的距离差。利用三个及三个以上的测站间的距离差，可以组建多个双曲线方程，求解双曲线方程计算出收敛的位置。二维TDOA技术主要包括两个部分:

①相关算法

合适的滤波方法可以使得算法具有更高的分辨率和稳定性，可采用基于FFT的相关算法或广义互相关算法来进行目标信号达到时间差估计。在FFT相关算法中，通过对I/Q数据进行FFT变换得到基带复信号，将不同测站的基带复信号相乘并将乘积做IFFT变换。对IFFT的结果取模并对结果进行门限判决。如果有足够强的相关峰出现，则说明实现了目标信号的提取。广义互相关与FFT相关算法在实现步骤上类似，但在算法公式上有些区别，尤其是广义化的滤波加权，也就是滤波函数的选取有所不同。滤波函数的选取有利于提高信噪比，增强相关峰值，但是滤波后也会使输出对噪声更加敏感。

②基于Chan的TDOA双曲线方程解算算法

传统的网格搜索算法解算TDOA双曲线方程，在实现过程中稳定性较好，却无法同时保证精度和实时性，并且该算法通常情况下无法收敛到真实的目标坐标值，所以网格搜索算法存在定位精度极限。Chan算法充分考虑了时间延迟估计，通过选取目标函数或者主站循环定位的方式解决Chan定位算法的模糊度等问题，从而提高解算的精度和实时性。

干扰诱骗技术

1) 微波定向干扰技术

针对主流商业无人机通信频段，采用超高频宽带干扰技术，对无人机各信号段进行干扰，干扰样式主要采用噪声干扰、点频干扰、扫频干扰等几种。针对大疆等商业无人机研究干扰效能，具体体现在天线频段、极化方式、波束宽度、增益，射频功率大小以及自适应配置。

2) 导航诱骗技术

①导航诱骗信息生成技术导航诱骗技术包含转发式诱骗和生成式诱骗两种方式。

转发式诱骗干扰是通过诱骗干扰机直接对真实导航信号进行转发，通过延时和功率放大等手段，能够使一定范围内的接收机捕获到诱骗干扰信号，由于这种方式只是完成信号转发，对干扰信号的逼真度没有太大要求，所以技术上相对容易实现，并且由于它的功率要比真实信号强，所以被无人机捕获的概率也较高。此外，从GNSS定位原理可知，伪距决定定位结果，它是信号传播时间差的函数，延时手段即对信号传播时间进行改变，从而实现诱骗目的。

生成式诱骗干扰的前提是已知民用码的产生方式，干扰机不依赖GNSS系统，可以自主产生并发射与真实信号相似的诱骗信号，在二者相关峰相对运动过程中，由于诱骗峰具有功率优势，因此可以将真实峰逐渐剥离跟踪环路，进而控制跟踪环路以达到诱骗目的。

②GPS干扰诱骗控制技术

第一，诱骗功率控制，包括捕获和跟踪两个阶段。接收机接收到诱骗干扰信号和真实信号的混合信号之后进入捕获阶段，在搜索范围内会出现两个相关峰，捕获之后将码相位与载波频率的粗略值传递给跟踪环路;

进入跟踪阶段后，当诱骗干扰信号码相位和真实信号码相位完全对齐时，缓慢增加诱骗干扰信号的功率，使得诱骗相关峰值高于真实信号相关峰值。在此期间诱骗干扰信号功率不能骤增，目的是防止接收机功率检测手段检测到信号异常。在二者相关峰相对运动过程中，诱骗干扰信号利用功率优势，将真实信号逐渐剥离跟踪环路，最终接收机跟踪环路跟踪上诱骗信号，从而达到诱骗目的。

第二，诱骗航路规划控制。刚开始时，接收机接收诱骗信息解算出的定位参数与其实际参数相一致，根据欺骗防御、诱骗管控捕获等不同诱骗目的，构建不同的诱骗策略，规划不同的目标航路。欺骗防御时，构建圆周无人机禁飞区;诱骗管控捕获时，采用螺旋线运动轨迹模板，基于实时航路偏差估计，控制无人机达到预定捕获区域。

演示试验

目前已就本文提到的要地防控反无人机系统中部分设备及有关技术进行了初步试验验证。

1) 低空小目标探测雷达

图6所示为反无人机系统中的探测雷达。试验表明，针对大疆精灵4四旋翼无人机目标，该雷达的作用距离不低于5km。

2) 射频侦测设备

为验证射频侦测设备对无人机操作手的定位精度，试验人员在市区展开试验，三个射频侦测点之间相隔一定距离呈三角形布置，对无人机操作手进行定位，试验结果分别如表1和图7所示。

 3) 手持式干扰枪

图8所示为手持式干扰枪，发现无人机目标后利用该设备瞄准无人机方向对其飞控和图传信号进行干扰，无人机遥控器显示“无人机连接已断开”，操控者无法操控无人机且无法接收回传图像，无人机按预设模式实施迫降，干扰达到预期目标。

 4) 干扰诱骗一体化设备

图9所示为转台式干扰诱骗一体化设备，针对典型目标对其进行通信、图传、GPS信号干扰试验，结果表明干扰设备的作用距离不小于5km。

 5) 激光武器

利用激光武器针对大疆精灵4四旋翼无人机进行了多次打击试验，均成功将无人机摧毁击落，试验对无人机的打击效果如图10所示。

 6) ADS-B设备

将ADS-B天线架设于较空旷的位置，ADS-B地面站接收到当前空域内飞行器的广播信息，解析后便可在终端上的电子地图和列表里显示，包括代号、经度、纬度、高度、速度等信息。

结束语

时至今日反无人机作战在探测和拦截方面还存在诸多困难，并且未来无人机群作战的发展会给防空体系带来更多更大的挑战，因此针对反无人机系统及其关键技术的研究愈显迫切。目前国内外在反无人机方面均处于萌芽状态，面临技术状态不确定、产品成本高的瓶颈制约。面临这种形势，应重点着眼于最亟须功能的研制，在此基础上结合多种手段完善反无人机体系。

此外，需要深入剖析各类无人机的优缺点，研究世界上反无人机作战的案例，理清反无人机作战的需求和基本思路;充分利用现有传感器和武器完善反无人机作战策略，并加快研发新型无人机对抗装备的步伐，争取在未来反无人机作战中获得主动。

内容来源：《指挥控制与仿真》2018年40卷第2期《要地防控反无人机系统及其关键技术》作者：夏铭禹，赵 凯，倪 威版权归原作者平台所有，仅用于学术分享，如有侵权请联系删除

以上内容为高博特编辑选取的行业技术，尊重原创，如有侵权请联系删除。

 ——————   特别关注   ——————

让科技更好地赋能产业，“尖兵之翼”永不落幕。高博特自2006年发起、策划、投资、组织，在相关专业机构支持下成功举办了最早的无人机主题会展活动——“尖兵之翼中国无人机大会暨展览会”后持续推动无人机技术交流。高博特创新引领最早在深圳、上海、郑州等地发起举办无人系统会展赛飞活动，有力促进了我国无人系统整体技术进步和产业发展。

20年来，高博特始终坚持让科技更好地赋能产业的愿景；努力为行业企业搭建产业链高端交流平台，为科技转化为生产力服务。具体业务范围涵盖：信息情报、媒介传播、会展活动、招商加盟、品牌提升、咨询服务、产品中心等七大服务体系，长期服务于“军转民、民参军、军民融合”等国家战略。

2023年，高博特集买、卖、租、播、展、会、赛、培于一体的新型展厅项目即将启幕，该展厅旨在从深度对接的层面为各入驻企业一站式解决经营中面临的各项问题，企业租、卖的产品我们来、企业需要的品牌我们筑、行业顶尖的赛会我们办、行业急需的培训我们办。新的一年，高博特新模式、新服务、新平台，必将给各一直以来支持我们的朋友带来全新的体验。

更期待2023年4月12日至14日，与您相约“尖兵之翼——第十三届中国无人机大会暨展览会”，共聚中关村科学城四季科创中心。(详细内容可点击“阅读原文”）