低空安防融合感知技術(shù)應(yīng)用藍(lán)皮書 2025 --面向重要低空管制區(qū)域_第1頁
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低空安防融合感知技術(shù)應(yīng)用藍(lán)皮書——面向重要低空管制區(qū)域中興通訊股份有限公司中國信息通信研究院浙江凡雙科技有限公司上海特金信息科技有限公司北京歷正科技有限責(zé)任公司理工全盛(北京)科技有限公司江蘇君立華域信息安全技術(shù)股份有限公司近年來,黨中央、國務(wù)院高度重視低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023年12月,中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)“打造低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”,隨后的全國工業(yè)和信息化工作會(huì)議提出“打造低空經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)”,2024年3月,低空經(jīng)濟(jì)首次寫入政府工作報(bào)告,提出“積極打造低空經(jīng)濟(jì)等新增長引擎”。2024年7月,黨的二十屆三中全會(huì)提出“深化綜合交通運(yùn)輸體系改革,發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì)”。2025年3月,《政府工作報(bào)告》中明確提出“推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)安全健康發(fā)展”,規(guī)模化低空飛行活動(dòng)是低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生價(jià)值的基礎(chǔ),但實(shí)現(xiàn)可監(jiān)管下的安全低空安防是保障低空經(jīng)濟(jì)安全健康發(fā)展的重要手段。低空安防包括兩大領(lǐng)域:一是重要低空管制區(qū)域的低空安防,這類區(qū)域主要包括政府科研要地、機(jī)場、能源基地、邊境口岸等,一般情況下嚴(yán)控?zé)o人機(jī)飛入;二是運(yùn)營航線航路的低空安防,涉及合規(guī)運(yùn)營無人機(jī)與黑飛無人機(jī)的智能識(shí)別和管制。本藍(lán)皮書重點(diǎn)針對重要低空管制區(qū)域開展安防研究,總結(jié)典型場景及其安防需求,梳理低空安防技術(shù)手段,提出針對典型場景的低空安防綜合解決方案,并分享相關(guān)實(shí)踐案例,為業(yè)界同行提供重要參考,推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。針對低空運(yùn)營航路的安防,我們將在后續(xù)規(guī)劃低空通導(dǎo)監(jiān)解決方案相關(guān)藍(lán)皮本藍(lán)皮書總結(jié)形成各典型場景的低空安防指標(biāo)需求,多來自于產(chǎn)業(yè)調(diào)研和相關(guān)項(xiàng)目實(shí)踐,一旦有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái),我們將目錄CONTENTS01.低空安防融合感知的必要性和關(guān)鍵挑戰(zhàn)011.1低空安防對融合感知提出更高訴求021.2低空安防融合感知面臨的挑戰(zhàn)0302.低空安防融合感知場景和需求042.1低空安防融合感知主要場景052.2低空安防融合感知基本業(yè)務(wù)需求0603.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備073.1融合感知與反制系統(tǒng)概述083.2探測技術(shù)及設(shè)備083.3反制技術(shù)及設(shè)備3.4低空探測管控平臺(tái)2104.典型場景低空安防融合感知方案及應(yīng)用案例254.1民航機(jī)場264.2邊境口岸314.3重要活動(dòng)場所3405.總結(jié)與展望38低空安防需實(shí)現(xiàn)合規(guī)無人機(jī)及黑飛無人機(jī)、飛鳥等飛行物的探測監(jiān)視,并對有安全隱患的飛行物進(jìn)行反制,確保低空管制區(qū)域飛行安全。今年政府工作報(bào)告中強(qiáng)調(diào),“推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)安全健康發(fā)展”,構(gòu)建高效協(xié)同、智能化的低空安防體系,已伴隨著物流配送、城市管理、應(yīng)急救援、載人運(yùn)輸?shù)鹊涂諔?yīng)用場景的逐步拓展,低空無人駕駛航空器將呈現(xiàn)廣域大范圍、大規(guī)模、混合飛行的態(tài)勢,“黑飛”擾航、敏感空域入侵、非法投遞等風(fēng)險(xiǎn)事件同步激增,對公共安全、航空秩序、關(guān)鍵設(shè)施防護(hù)乃至國家安全的威脅不斷加劇,低空安防需求呈現(xiàn)全域化、高頻化特征,低空無人機(jī)探測感知與反制能力建設(shè)需求急劇攀升。因此,亟需梳理我國低空重點(diǎn)安防場景及其關(guān)鍵挑戰(zhàn),提出低空安防在探測感知與反制等領(lǐng)域的主要技術(shù)及其適用場景,形成低空安防融合感知的綜合解決低空感知與反制是實(shí)現(xiàn)低空安防的重要技術(shù)手段,其主要包括兩大環(huán)節(jié),分別是探測感知與反制。其中,探測感知負(fù)責(zé)對低空無人機(jī)或其他物體進(jìn)行探測、動(dòng)態(tài)追蹤與身份識(shí)別,綜合利用脈沖波、頻譜、光電等感知手段,確認(rèn)入侵物體類型、速度、位置等,是低空安防過程中的“眼睛”;反制負(fù)責(zé)在發(fā)現(xiàn)威脅目標(biāo)后,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)或其他飛行物的管控與打擊,綜合運(yùn)用電磁壓制、物理攔截等手段,確保入侵物體不會(huì)對目標(biāo)監(jiān)視區(qū)域造成雖然部分機(jī)場、邊境口岸等重點(diǎn)安防場所部署了雷達(dá)、視頻等感知設(shè)施和電磁壓制等設(shè)備,但針對低空空域的多類型飛行器、多樣化攻擊手段等特征,低空安防技術(shù)防御體系整體仍處于起步階段。此外,雖然現(xiàn)有感知探測和反制存在多種技術(shù)手段,但單一技術(shù)在實(shí)現(xiàn)功能、適用場景等方面各有差異,單一探測感知和反制技術(shù)無法滿足各種低空安防場景的需求,構(gòu)建多技術(shù)融合的低空安防體系成為未來的重要發(fā)展趨勢。低空融合感知就是利用5G-A通感一體、低空監(jiān)測雷達(dá)、無線電偵 01.低空安防融合感知的必要性和關(guān)鍵挑戰(zhàn)1.2低空安防融合感知面臨的挑戰(zhàn)隨著低空經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,政府科研要地、機(jī)場、能源基地、邊境口岸等重點(diǎn)場所及運(yùn)營航線航路的低空安防形勢日益嚴(yán)技術(shù)手段方面基礎(chǔ)設(shè)施方面技術(shù)手段技術(shù)手段方面基礎(chǔ)設(shè)施方面需求指標(biāo)基礎(chǔ)設(shè)施需求指標(biāo)方面低空安防呈現(xiàn)場景復(fù)雜性、航線多樣性的特征,重要低空管制區(qū)域及運(yùn)營航線等低空安感知的需求指標(biāo)體系及其具體性能指標(biāo)要求等仍不明確,亟需開展相關(guān)研究及實(shí)際場景試點(diǎn)需求指標(biāo)方面低空安防具有單探測與反制技術(shù)局限性、攻擊手段多樣性、反制技術(shù)滯后性等特點(diǎn)探測技術(shù)具有局限性。低空飛行物探測監(jiān)視難,小型無人機(jī)雷達(dá)反射面積小、飛行高度低,傳統(tǒng)雷達(dá)難以有效識(shí)別,并且還存在飛鳥、空飄物等多種類型物體識(shí)別;二是低空安全攻擊手段具有欺騙、劫持等多樣化手段,低空飛行物可能受到干擾與欺騙,如利用衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙、通信鏈路劫持等技術(shù),可導(dǎo)致低空無人機(jī)失控或被操控;三是低空反制技術(shù)滯后性。針對黑飛無人傳統(tǒng)民航體系只是在機(jī)場、軍事設(shè)施等領(lǐng)域部署了雷達(dá)和視頻等探測及反制設(shè)施,這些設(shè)施也只能對大型飛行物進(jìn)行探測。對于低空飛行區(qū)域,尤其是政府要地、能源園區(qū)、低空航線等區(qū)域,當(dāng)前低空探測和反制的基礎(chǔ)設(shè)施基本處于空白,大量重要低空管制區(qū)域均沒有部署完善探 02.低空安防融合感知場景和需求2.1低空安防融合感知主要場景針對重要低空管制區(qū)域,機(jī)場、政府科研要地、邊境口岸、能源基地、石化基地、大型活動(dòng)場館等成為低空安防融合感知的重點(diǎn)。包括各個(gè)等級(jí)民航運(yùn)輸機(jī)場、通航機(jī)場、軍事機(jī)場等。機(jī)場低空安防需保障飛機(jī)起飛降落安全,防止各類包括各個(gè)等級(jí)民航運(yùn)輸機(jī)場、通航機(jī)場、軍事機(jī)場等。機(jī)場低空安防需保障飛機(jī)起飛降落安全,防止各類低空無人機(jī)、飛鳥和其他空飄物等的非法侵入。同時(shí),在民航機(jī)場內(nèi),還需避免作業(yè)車輛、人員誤闖跑道,對安防提出了額外人人包括政府機(jī)關(guān)、重要科研機(jī)構(gòu)等重要場所。政府科研要地低空安防需要防止無人機(jī)入侵竊取國家機(jī)密或者進(jìn)行惡意破包括政府機(jī)關(guān)、重要科研機(jī)構(gòu)等重要場所。政府科研要地低空安防需要防止無人機(jī)入侵竊取國家機(jī)密或者進(jìn)行惡意破壞,從而保障政府機(jī)關(guān)和重要科研機(jī)構(gòu)的辦包括邊境線及海關(guān)口岸。邊境口岸低空安防主要防止無人機(jī)進(jìn)行走私活動(dòng)包括邊境線及海關(guān)口岸。邊境口岸低空安防主要防止無人機(jī)進(jìn)行走私活動(dòng)包括核電廠、火電廠、水電站、變電站等。能源基地低空安防需防止非法人員利用無人機(jī)等破壞、干擾能源基地的正常運(yùn)行,并有包括核電廠、火電廠、水電站、變電站等。能源基地低空安防需防止非法人員利用無人機(jī)等破壞、干擾能源基地的正常運(yùn)行,并有包括石油化工園區(qū)、大型油庫等。石化基地低空安防需防止非法人員利用無人機(jī)等入侵,預(yù)防火災(zāi)事故等,有效預(yù)防機(jī)密信息竊取包括石油化工園區(qū)、大型油庫等。石化基地低空安防需防止非法人員利用無人機(jī)等入侵,預(yù)防火災(zāi)事故等,有效預(yù)防機(jī)密信息竊取----大型活動(dòng)場館r主要包括大型體育場、集會(huì)廣場等。大型活動(dòng)場館低空安防主要指重大活動(dòng)期間防止黑飛無人機(jī)擾亂活動(dòng)正常進(jìn)行或者惡意破壞造r主要包括大型體育場、集會(huì)廣場等。大型活動(dòng)場館低空安防主要指重大活動(dòng)期間防止黑飛無人機(jī)擾亂活動(dòng)正常進(jìn)行或者惡意破壞造2.2低空安防融合感知基本業(yè)務(wù)需求當(dāng)前,大部分低空安防場景尚未有明確的業(yè)務(wù)指標(biāo)需求,我們根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐提煉,構(gòu)建了探測概率、誤報(bào)率等八大指標(biāo),并根據(jù)區(qū)域安防場景的安全發(fā)現(xiàn)、防御級(jí)別等需求,按照高、中、一般等級(jí)分三種情況,梳理了典型指標(biāo)需求總覽,如表2.1所示。表2.1低空安防融合感知基本業(yè)務(wù)需求機(jī)場政府科研要地能源基地石化基地邊境探測目標(biāo)RCS≥0.01m2≥0.01m2≥0.01m2≥95%≥90%≥80%≤30米≤30米≤30米≤2s/次≤2s/次≤2s/次≤2s≤2s≤2s3.1融合感知與反制系統(tǒng)概述低空安防融合感知與反制系統(tǒng)主要由探測系統(tǒng)、反制系統(tǒng)和探測管控平臺(tái)構(gòu)成,如圖2.1所示。探測系統(tǒng)負(fù)責(zé)通過探測技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)或其他飛行物的感知探測,確認(rèn)入侵物體類型、速度、位置等;反制系統(tǒng)負(fù)責(zé)利用反制技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)或其他飛行物的管控與打擊,確保入侵物體不會(huì)對目標(biāo)監(jiān)視區(qū)域造成侵害;探測管控平臺(tái)針對目標(biāo)監(jiān)視區(qū)域向?qū)?yīng)的探測系統(tǒng)下發(fā)探測監(jiān)視任務(wù),探測系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)探測結(jié)果到平臺(tái),一旦發(fā)現(xiàn)入侵無人機(jī)或其他飛行物,平臺(tái)將通過光電探測拍照取證等方式并確認(rèn)入侵物體類型,按需通知反制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)反制,最終通過探測系統(tǒng)查看入侵目標(biāo)是否清除。同時(shí),探測管控平臺(tái)5G通感5G通感RID播報(bào)3.2探測技術(shù)及設(shè)備b5G-A通感技術(shù)通信感知一體化技術(shù)(ISAC,IntegratedSensingandCommunications)是5G-A的關(guān)鍵技術(shù)之一,通過將通信與感5G-A通感一體化通過在基站中集成通信與雷達(dá)感知功能,復(fù)用頻譜資源和共享設(shè)備軟硬件資源,使網(wǎng)絡(luò)具備環(huán)境感知、目標(biāo)檢測與定位、軌跡跟蹤等功能,如圖3.2所示。 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備通信+感知通信+感知5G-A通感基站圖3.25G-A通感一體化技術(shù)5G-A通感基站感知基本工作原理如圖3.3所示,與雷達(dá)(RadioDetectionandRanging,RADAR)工作原理類似,主要通過計(jì)算無線電波發(fā)射波和目標(biāo)回波的時(shí)延、目標(biāo)的多普勒效應(yīng)頻偏、不同天線波束收到目標(biāo)回波的強(qiáng)度差異,給出探測往返路程(2倍距離)往返路程(2倍距離)圖3.35G-A通感基站/雷達(dá)感知基本工作原理傳統(tǒng)雷達(dá)一般采用脈沖波進(jìn)行感知探測覆蓋,由于脈沖波的發(fā)射和脈沖回波的接收之間存在空隙,所以傳統(tǒng)雷達(dá)雖然探測距離遠(yuǎn)但低空覆蓋存在盲區(qū)。針對該問題,5G-A通感基站創(chuàng)新采用“脈沖波+連續(xù)波”雙波形感知技術(shù):采用連續(xù)波進(jìn)行近距離感知覆蓋,保證基站感知區(qū)域內(nèi)無探測盲區(qū);采用脈沖波進(jìn)行遠(yuǎn)距離感知覆蓋,提升基站的感知距離;“脈沖波+連續(xù)波”實(shí)現(xiàn)低空遠(yuǎn)距離連續(xù)覆蓋,如圖3.4所示。連續(xù)波脈沖波5G-A通感基站盲區(qū)脈沖波傳統(tǒng)雷達(dá)所以,5G-A通感一體技術(shù)具有較強(qiáng)的感知性能,可以有效支持低空應(yīng)用場景,其主要感知性能指標(biāo)如表3.1所示。表3.1典型5G-A通感一體技術(shù)感知性能5G-A通感一體化基站4.9GHz、26GHz≥95%≤5%感知目標(biāo)RCS≥0.01m2不小于1.2km此外,5G-A通感基站還具備目標(biāo)識(shí)別的能力,可以區(qū)分不同的目標(biāo)類型,如圖3.5所示。例如,在低空安防場景中,5G-A通感基站通過識(shí)別引擎區(qū)分無人機(jī)和鳥,以減少不必要的預(yù)警。目標(biāo)識(shí)別的基本原理是利用感知回波中的幅度、相位、頻譜和極化等目標(biāo)特征信息,通過多維空間變換來估算目標(biāo)的大小、形狀等參數(shù),最后根據(jù)大量訓(xùn)練樣本所確定的鑒別函數(shù),在分類器中進(jìn)行識(shí)別判決。為了提升目標(biāo)識(shí)別效果,在5G-A通感基站中,還會(huì)引入AI技術(shù),對不同場景不同類型的目標(biāo)信號(hào)特征和運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、模型訓(xùn)練和學(xué)習(xí),并將訓(xùn)練好的模型和參數(shù)用于實(shí)際場景和系統(tǒng)中,從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo) 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備識(shí)別引擎感知識(shí)別引擎數(shù)據(jù)流圖3.55G-A通感基站目標(biāo)識(shí)別技術(shù)無人機(jī)非無人機(jī)對于低空安防的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求,利用5G-A通感基站的主動(dòng)探測性、高靈敏度和7*24h不受環(huán)境因素影響的特性,同時(shí)·多模態(tài)融合:標(biāo)準(zhǔn)接口可結(jié)合多種·演進(jìn)能力強(qiáng):作為3GPP國際標(biāo)準(zhǔn),具備持續(xù)的演進(jìn)能力,未來演進(jìn)到6G階段的通感技術(shù)具備更強(qiáng)大的功能和更豐富的5G-A通感技術(shù)主要有以下不足:·低空業(yè)務(wù)測試尚不充分:5G-A通感屬于新興技術(shù),截止到2025年上半年,商用基站規(guī)模僅有約1千個(gè),針對低空感知·單站感知范圍弱于專用雷達(dá):由于輸出功率等因素,5G-A通感單站感知距離小于專用的低空雷達(dá),僅能通過多站組網(wǎng)表3.2典型低空監(jiān)測雷達(dá)性能X波段/Ku波段≥90%≥10%感知目標(biāo)RCS≥0.01m2≥5km制、有源相控陣技術(shù)、抗雜波處理、目標(biāo)識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù),其主要工作頻段是X波段/Ku波段,基本性能指標(biāo)如表3.2所示。·探測覆蓋范圍廣:單站探測距離≥5km(RCS=0.01㎡覆蓋高度可以達(dá)到1000米以上高凈空區(qū)域;·高精度探測:采用先進(jìn)的相控陣技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的快速掃·全天候作戰(zhàn):不受晝夜、天氣等自然條件限制,能夠全天候持續(xù)工作,確保對低空飛行目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測?!ぬ摼瘦^高:對復(fù)雜背景的分辨能力較弱,容易受到地面雜波、植被反射等因素影·連片組網(wǎng)困難:難于像移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連片無縫組網(wǎng),雷達(dá)站與站之間協(xié)同、干擾消除、切換等都·電磁干擾大:由于發(fā)射功率較大無線電偵測技術(shù)是基于監(jiān)測和分析無人機(jī)的無線電信號(hào),實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的探測、識(shí)別和跟蹤。無線電偵測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對無人機(jī)的被動(dòng)監(jiān)測,探測無線頻率能覆蓋20MHz-6GHz的范圍,是非合作目標(biāo)監(jiān)視的有效手段之一。無線電偵測設(shè)備的基本性能指標(biāo)如表3.3所示。(a)TDOA設(shè)備(b)AOA設(shè)備頻譜探測技術(shù)以無線電頻譜特征分析為主,其基于到達(dá)時(shí)間差(TimeDifferenceofArrival,TDOA)和到達(dá)角度(Angle-of-Arrival,AOA)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的無源定位;同時(shí),基于多通道信號(hào)接收的特征提取與信號(hào)識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的識(shí)別。當(dāng)前,TDOA設(shè)備是頻譜探測技術(shù)應(yīng)用的主要產(chǎn)品類型,其典型設(shè)備形態(tài)如圖3.7(a)所示,同時(shí)也有廠家會(huì)選擇與AOA進(jìn)行融合設(shè)計(jì);AOA典型設(shè)備形態(tài)如(a)TDOA設(shè)備(b)AOA設(shè)備表3.3典型無線電偵測設(shè)備性能基本性能指標(biāo)無線電偵測20MHz~6GHz≥3km<30米報(bào)文解析技術(shù)是一種對無人機(jī)與遙控器之間傳輸?shù)膮f(xié)議數(shù)據(jù)包內(nèi)容進(jìn)行解碼和分析的技術(shù),以實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的探測、識(shí)別和跟蹤等功能。報(bào)文解析聚焦于對無人機(jī)與遙控器之間傳輸?shù)木唧w協(xié)議數(shù)據(jù),通過提取其中的關(guān)鍵字段,如飛行狀態(tài)(位 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備置、高度、速度)、設(shè)備序列號(hào)及操控者信息等,實(shí)現(xiàn)協(xié)議解析。報(bào)文解析技術(shù)通過識(shí)別報(bào)文協(xié)議內(nèi)容,能夠精準(zhǔn)區(qū)分每一個(gè)目標(biāo)的個(gè)體特征,關(guān)聯(lián)一定時(shí)間內(nèi)多頻次出現(xiàn)的“高危目標(biāo)”,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)飛手定位,同時(shí)也能夠識(shí)別唯一識(shí)別編碼,具有目標(biāo)溯源倒查的能力。報(bào)文解析技術(shù)與頻譜探測技術(shù)結(jié)無線電偵測技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn):隱蔽性強(qiáng)、無源被動(dòng)探測,綠色環(huán)保;通過信號(hào)頻譜分析和報(bào)文解析,可以定位無人機(jī)的無線電偵測技術(shù)的主要不足:探測定位精度不高,特別是在復(fù)雜的電磁環(huán)境下,如城市建筑物反射和各類電磁干擾,會(huì)光電探測技術(shù)利用近紅外相機(jī)、光學(xué)攝像機(jī)等光學(xué)設(shè)備的高分辨率光學(xué)攝像頭捕捉飛行器圖像,通過圖像處理算法進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和定位,從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和監(jiān)視,非常適合在需要精確目標(biāo)識(shí)別等場景。典型光電探測設(shè)備的產(chǎn)品形態(tài)如圖3.8所示,其基本性能指標(biāo)如表3.4所示。可見光探測的主要優(yōu)點(diǎn):分辨率高,能夠提供詳細(xì)的目標(biāo)特征信息,圖3.8光電探測設(shè)備圖3.8光電探測設(shè)備表3.4典型光電探測設(shè)備性能可見光成像為1920×1080以上遠(yuǎn)程識(shí)別技術(shù)(RemoteID)是一種用于無人機(jī)的識(shí)別技術(shù),要求無人機(jī)在飛行時(shí)實(shí)時(shí)地將自己的身份信息(的唯一標(biāo)識(shí)符、位置信息、速度、航向等)遠(yuǎn)程傳輸給地面接收設(shè)備或其他飛行器,從而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的遠(yuǎn)程識(shí)別與監(jiān)視。RemoteID技術(shù)允許無人機(jī)操作者在不暴露物根據(jù)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)運(yùn)行識(shí)別規(guī)范》的要求,無人機(jī)應(yīng)具備廣播式運(yùn)行識(shí)別發(fā)送和網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)行識(shí)別發(fā)送兩種功能,而且應(yīng)能在起飛到降落的全廣播式RemoteID一般通過藍(lán)牙、Wi-Fi等無線方式廣播發(fā)送無人機(jī)運(yùn)行識(shí)別信息;網(wǎng)絡(luò)式RemoteID可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)(4G/5G)、地面有線網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等其中之一來傳輸無人機(jī)運(yùn)行識(shí)別信息。典型RemoteID地面站監(jiān)視設(shè)備的產(chǎn)品形態(tài)如圖3.9所示,其性能指標(biāo)如表3.5所示。RemoteID技術(shù)的主要不足:廣播式圖3.9RemoteID地面站監(jiān)視當(dāng)前RemoteID探測設(shè)備主要是對無人機(jī)主動(dòng)廣播式運(yùn)行識(shí)別信息進(jìn)行監(jiān)測的地面?zhèn)蓽y設(shè)備。圖3.9RemoteID地面站監(jiān)視表3.5典型RemoteID地面站監(jiān)視設(shè)備性能基本性能指標(biāo)RemoteID遠(yuǎn)程識(shí)別工作方式偵測頻率范圍2.4GHz、5.8GHz≥1km站址布設(shè)表3.6給出了各種探測技術(shù)匯總對比情況。通過分析可知,低空無人機(jī)具有飛行高度低、反射截面小、飛行速度慢、周圍環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),單一探測技術(shù)無法滿足各種低空安防場景的需求,需融合多種表3.6各探測技術(shù)對比指標(biāo)5G-A通感低空監(jiān)測雷達(dá)無線電偵測光電探測RemoteID探測模式無線電波反射360°偵聽360°追蹤-探測距離1.2-1.5km5-10km3-5km1-2km<2km探測物體RCS>0.01m2>0.01m2---探測位置精度<10m<10m檢出率≥95%≥90%-無法檢出虛警率≤5%≥10%---組網(wǎng)能力大規(guī)模無縫組網(wǎng)不具備大規(guī)模組網(wǎng)多點(diǎn)組網(wǎng)大眾接受度不敏感敏感所有禁飛區(qū)低空安防場景,做核心保一般性臨時(shí)安保場所低空安防,重要活動(dòng)疑似目標(biāo)追蹤取證所有 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備3.3反制技術(shù)及設(shè)備無人機(jī)反制技術(shù)及設(shè)備是為保護(hù)重要空地區(qū)域,對非法入侵的無人機(jī)進(jìn)行控制的技術(shù)及設(shè)備。當(dāng)前,無人機(jī)反制技術(shù)手段主要有電磁壓制、激光摧毀、無人機(jī)網(wǎng)捕等,需根據(jù)實(shí)際防護(hù)場景,選低空電磁壓制技術(shù)是針對低空空域無人機(jī)等飛行器,通過發(fā)射高強(qiáng)度電磁波干擾其通信鏈路、導(dǎo)航系統(tǒng)及控制信號(hào)的電多節(jié)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)可以形成電磁壓制網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)可以形成電磁壓制網(wǎng)絡(luò),覆蓋更大空域。由于將對應(yīng)頻段內(nèi)的所有通信鏈路、控制鏈路、圖傳鏈路和導(dǎo)航鏈路都切斷,因此采用此類反制技術(shù)容易引起“誤傷”。發(fā)送虛假導(dǎo)航信號(hào),迫使無人機(jī)驅(qū)離、返航、迫降。導(dǎo)航誘騙技術(shù)是一直較為有效的反制方式,相較于從衛(wèi)星發(fā)射到無人機(jī)的真實(shí)定位信號(hào),從設(shè)備發(fā)送給無人機(jī)的虛假定針對非法無人機(jī),采用定向電磁脈沖或信號(hào)屏蔽技術(shù),迫使其降落或便攜察打一體設(shè)備可通過單設(shè)備完成無人機(jī)防御反制全流程,滿足快速部署、簡潔操作的應(yīng)用需求,包括手持式察打一手持式察打一體反制槍作為便攜察打一體的典型設(shè)備,通過頻譜感知及無線電干擾等技術(shù),實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的探測預(yù)警、身份識(shí)別、目標(biāo)測向、干擾處置。典型的手持式察打一體反制槍如圖3.10所示,其性能指標(biāo)如表3.7所示?!じ呔让闇?zhǔn):具備高度精準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)系統(tǒng),確保在不同環(huán)境中對目標(biāo)的準(zhǔn)確打擊,定向可避免大范圍干擾。手持式察打一體反制槍的優(yōu)點(diǎn):便攜式,靈活使用;設(shè)備成本低;精準(zhǔn)打擊手持式察打一體反制槍的缺點(diǎn):有效范圍相對有限,通表3.7典型持式察打一體反制槍性能基本性能指標(biāo)手持式察打一體反制槍工作方式無偵測頻段900MHz、1.4GHz、2.4GHz、5.8GHz等可定制1-2km干擾頻段900MHz、1.4GHz、2.4GHz、5.8GHz等可定制1-1.5km2)便攜式察打一體盾便攜式察打一體盾設(shè)備通過無線電頻率掃描無人機(jī)頻譜特征,解析報(bào)文,偵測非法入侵無人機(jī),識(shí)別無人機(jī)的控制信號(hào)、圖傳信號(hào),通過電磁壓制實(shí)現(xiàn)對飛控鏈路、圖傳鏈路和導(dǎo)航信號(hào)的干擾阻斷,迫使無人機(jī)返航或降落。典型的便攜式察打一體盾如圖3.11所示,其性能指標(biāo)如表3.8所示。·精準(zhǔn)識(shí)別:可識(shí)別主流品牌無人機(jī)以及對應(yīng)·多種干擾效果:定向驅(qū)離,區(qū)域拒止,區(qū)域禁飛。 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備便攜式察打一體盾的優(yōu)點(diǎn):便攜式,非敏感形外觀、靈便攜式察打一體盾的缺點(diǎn):攜帶載荷低,只能攜表3.8典型便攜式察打一體盾性能基本性能指標(biāo)工作方式無偵測頻段300Mhz-6000Mhz干擾頻段300Mhz-6000Mhz車載式無人機(jī)偵測反制系統(tǒng)基于頻譜偵測和無線電干擾等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對黑飛無人機(jī)的偵測與反制功能。系統(tǒng)可在車輛行進(jìn)過程中或停靠時(shí),迅速發(fā)現(xiàn)四周接近的無人機(jī),并通過破壞遙控、圖傳和導(dǎo)航鏈路對其進(jìn)行管控。車載式無人機(jī)偵測反制系統(tǒng)可以根據(jù)任務(wù)需要快速部署,為任務(wù)保障提供全天時(shí)、全天候、立體化無人機(jī)防御手段。典型的機(jī)動(dòng)車載察打系統(tǒng)如圖3.12所示,其性能指標(biāo)如表3.9所示?!C(jī)動(dòng)靈活:基于車載設(shè)計(jì),便于在不同場景下的快速部署和撤離;機(jī)動(dòng)性強(qiáng),適用于各類移動(dòng)式、伴隨式低空安防場景。·無源偵測:采用無源偵測技術(shù),被動(dòng)接收信號(hào),不主動(dòng)發(fā)射信號(hào)·反制手段:系統(tǒng)具備定向、全向的反制能力??梢酝ㄟ^破壞無人機(jī)的遙控、圖傳和導(dǎo)航鏈路,實(shí)現(xiàn)返航和迫降功能,確·無人值守:可自主運(yùn)行,無需干預(yù),自動(dòng)·實(shí)時(shí)校北:在車輛行駛中實(shí)時(shí)校準(zhǔn)車頭方向,實(shí)時(shí)標(biāo)校角度提高了系統(tǒng)打擊方向的準(zhǔn)確·配置可選:系統(tǒng)可根據(jù)使用需求選擇不同配置(高配、中配低配),以滿足不同場景下的低空防御需求。機(jī)動(dòng)車載察打系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):基于車載設(shè)計(jì),便于在不同場景下的快速部署和撤離;機(jī)動(dòng)性強(qiáng),適用于各類移動(dòng)式、伴隨式機(jī)動(dòng)車載察打系統(tǒng)的缺點(diǎn):成本較高;依賴車輛供電,持續(xù)作戰(zhàn)時(shí)電力供應(yīng)不足;車載空間有限,無法攜帶大功率干表3.9典型機(jī)動(dòng)車載察打系統(tǒng)性能基本性能指標(biāo)車載察打系統(tǒng)工作方式無偵測頻段20Mhz-6000Mhz干擾頻段300Mhz-6000Mhz激光反無人機(jī)系統(tǒng)以激光攔截為核心技術(shù),實(shí)時(shí)融合多傳感器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別、軌跡預(yù)測與自動(dòng)決策,并支持人工復(fù)核和聯(lián)合指揮,配合自適應(yīng)聚焦和高速動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)臺(tái),對飛行器關(guān)鍵部位進(jìn)行熱破壞,確保精準(zhǔn)擊落。典型激光摧毀裝置如圖3.13所示,其性能指標(biāo)如表3.10所示。圖3.13激光摧毀裝置·高精度:利用高能量密度的激光束對目標(biāo)進(jìn)行精確打擊,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)精確鎖定目標(biāo),誤差極小,確保了對目標(biāo)·快速響應(yīng):激光摧毀系統(tǒng)能夠在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)·遠(yuǎn)作用距離:激光摧毀的作用距離遠(yuǎn),能夠在目標(biāo)尚未接近敏感區(qū)域前便進(jìn)行有效干預(yù)。 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備·關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施:電網(wǎng)變電站場景中精準(zhǔn)清除掛載導(dǎo)電物的穿越機(jī),避免輸電線路短路表3.10典型激光摧毀裝置性能6000W無人機(jī)網(wǎng)捕技術(shù)是一種針對非法或違規(guī)無人機(jī)的物理攔截手段,通過發(fā)射或部署特制網(wǎng)具來捕獲目標(biāo)無人機(jī)。無人機(jī)網(wǎng)捕設(shè)備主要有網(wǎng)彈發(fā)射器、無人機(jī)搭載捕網(wǎng)設(shè)備兩大類,其性能指標(biāo)如表3.11所示。網(wǎng)彈發(fā)射器主要通過發(fā)射攜帶捕捉網(wǎng)的彈體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)捕獲,覆蓋范圍達(dá)10-50米,可精準(zhǔn)纏繞無人機(jī)旋翼或機(jī)身。適用于低空慢速無人機(jī)(如消費(fèi)級(jí)多旋翼機(jī)型),需配合多傳感器進(jìn)行目標(biāo)鎖定。典型的單發(fā)式手持網(wǎng)彈裝置如圖3.14所示。2)無人機(jī)搭載捕網(wǎng)設(shè)備無人機(jī)搭載捕網(wǎng)設(shè)備是通過飛手控制反制無人機(jī)攜帶網(wǎng)捕工具靠近黑飛無人機(jī)進(jìn)行抓捕的方式。該方式可以在飛手視距范圍內(nèi)遠(yuǎn)距離精準(zhǔn)捕捉黑飛無人機(jī)。按照投捕方式來分,又專用攔截?zé)o人機(jī)配備折疊式捕捉網(wǎng),通過近距離(5-15米)抵近釋放,適用于復(fù)雜電磁環(huán)境下的精確攔截。與偵查無人機(jī)組成“察打一體”集群,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤-攔截全流程自動(dòng)化。機(jī)載網(wǎng)捕無人機(jī)如圖3.15所示。在四旋翼無人機(jī)上加裝壓縮空氣驅(qū)動(dòng)網(wǎng)槍,射程約20-30米,支持手動(dòng)或自動(dòng)觸發(fā)?!ぶ饕糜诔鞘兄攸c(diǎn)管制區(qū)域或重大活動(dòng)安保中,通過抓·實(shí)施抓捕的飛行員及無人機(jī)要求高,人力成本高。10-50米(不含反制無人機(jī)飛行距離) 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備表3.12給出了各類低空反制技術(shù)匯總對比情況。通過分析可知,不同無人機(jī)反制技術(shù)需要結(jié)合不同侵入對象、不同場景來針對性配置。針對低空安防需求,需要設(shè)計(jì)低空綜合防控系統(tǒng),基于多種探測技術(shù)融合協(xié)同,采用多種攔截手段,比如電磁壓制、激光摧毀、無人機(jī)網(wǎng)捕等,實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵區(qū)域的低空飛行無人機(jī)的全天候、全區(qū)域?qū)崟r(shí)預(yù)警、目標(biāo)識(shí)別、動(dòng)態(tài)跟蹤及表3.12低空反制技術(shù)對比指標(biāo)電磁壓制·沒有電磁干擾·360°轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓粗啤ぴO(shè)備成本高·無人機(jī)墜毀可能造成地面重點(diǎn)禁飛區(qū)防控區(qū)域,適合于大部分場景,并可根據(jù)場高級(jí)別禁飛區(qū)防控區(qū)域,邊境防御,機(jī)場凈空,能源設(shè)城區(qū)普通執(zhí)法,大型活動(dòng)安3.4低空探測管控平臺(tái)3.4.1概述低空探測管控平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)采集/接收探測信低空探測管控平臺(tái)的核心功能,首先是具備多種探測技術(shù)接入和探測數(shù)據(jù)處理的能力,其次是具備平臺(tái)自身的管理功能低空探測管控平臺(tái)功能示意圖如圖3.16所示,實(shí)線框圖表示的是具體的功能模塊;“智算設(shè)施”虛線框圖表示的是平臺(tái)功能運(yùn)行所依賴的物理系統(tǒng),包括:存儲(chǔ)系統(tǒng)、智算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等;“接口的外部設(shè)施”虛線框圖表示的是與平臺(tái)有接運(yùn)維管理/安全管理運(yùn)維管理/安全管理數(shù)據(jù)/知識(shí)庫管理數(shù)據(jù)/知識(shí)庫管理·數(shù)據(jù)/知識(shí)庫管理,提供對靜態(tài)數(shù)據(jù)如空間數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、各類設(shè)備信息配置數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)與管理,提供對動(dòng)態(tài)數(shù)·運(yùn)維管理/安全管理,除了常見的設(shè)備運(yùn)維等管理,還需要能夠提供對探測記錄、探測處理過程、探測處理結(jié)果等的記運(yùn)維管理/安全管理運(yùn)維管理/安全管理對象識(shí)別信息對象識(shí)別信息對象識(shí)別信息對象識(shí)別信息數(shù)據(jù)/知識(shí)庫管理圖3.17簡單示意了功能模塊之間的數(shù)據(jù)信息、控制指令流向,反映了功能模塊之間的聯(lián)系。由于低空探測監(jiān)管平臺(tái)不是孤立的系統(tǒng),與低空中其他系統(tǒng)有多種接口聯(lián)系,因此相關(guān)的接口標(biāo)準(zhǔn)化也是低空探測管控平臺(tái)發(fā)展建設(shè)中的重要一環(huán),低 03.低空安防融合感知與反制主要技術(shù)及設(shè)備此外,低空安防探測和反制技術(shù)仍處在不斷發(fā)展更新當(dāng)中,低空探測監(jiān)管平臺(tái)在設(shè)計(jì)、部署時(shí)需要從開發(fā)、系統(tǒng)升級(jí)等3.4.2多種探測技術(shù)接入及處理能力低空探測管控平臺(tái)需要具備支持5G-A通感、雷達(dá)、頻譜偵測、RID遠(yuǎn)程識(shí)別、光電探測等多種探測技術(shù)接入的功能,并·感知數(shù)據(jù)整合處理:實(shí)時(shí)采集飛行器的三維坐標(biāo)、航速、姿態(tài)等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),以及氣象、空域流量等環(huán)境數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理功能通過分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對TB級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)寫入,確保采集飛行軌跡等數(shù)據(jù)的連續(xù)性。在無人機(jī)物流場景等中,IMU(慣性測量單元)和GNSS數(shù)據(jù)需要支持每秒數(shù)百次頻率存儲(chǔ),為算法提供精準(zhǔn)輸入?!ざ嗄B(tài)數(shù)據(jù)融合處理:結(jié)合5G-A、雷達(dá)、頻譜偵測、RID遠(yuǎn)程識(shí)別、光電探測等多源異構(gòu)數(shù)據(jù),可以通過數(shù)據(jù)湖架構(gòu)同時(shí),平臺(tái)需要能夠管理5G-A通感、雷達(dá)、頻譜偵測、RID遠(yuǎn)程識(shí)別、光電探測等探測設(shè)備,包括:·設(shè)置、修改設(shè)備能力參數(shù),設(shè)置、修改設(shè)備接口協(xié)議、探測此外,平臺(tái)在設(shè)計(jì)上需要支持靈活擴(kuò)展支持多種同構(gòu)、異3.4.3探測對象威脅判斷及處置低空探測管控平臺(tái)通過多源探測數(shù)據(jù)融合,給出防控區(qū)域多目標(biāo)的特征信息,比如位置、飛行軌跡、目標(biāo)類別等,并通·報(bào)告分發(fā):將探測識(shí)別結(jié)果根據(jù)預(yù)定義的策略分發(fā)到對應(yīng)的終端、運(yùn)維中心及預(yù)定義的其他系統(tǒng)。·下達(dá)指令:根據(jù)探測識(shí)別結(jié)果、預(yù)定義的策略等,發(fā)送預(yù)定的指令到其他系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對飛行器的告警、阻攔、打擊等,3.4.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為低空安全探測的重要基礎(chǔ)設(shè)施,提供高容量存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、智能分析支撐,為全域感知、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和·對諸如飛行器監(jiān)測、環(huán)境感知、交通流量和天氣狀況等感知需求,檢測系統(tǒng)會(huì)生成大量感知數(shù)據(jù),提供持久化數(shù)據(jù)的存低空探測監(jiān)管平臺(tái)需要提供訪問控制、身份認(rèn)證等功能,保障數(shù)據(jù)安全,防止數(shù)據(jù)的未授權(quán)訪問、泄露等;同時(shí),提供對于使用多個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的場景,如利用城市治理數(shù)據(jù)、公共安全數(shù)據(jù)結(jié)合平臺(tái)部署場景數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析等,低空探測監(jiān)管平臺(tái)還需要支持隱私計(jì)算,如聯(lián)邦學(xué)習(xí)、安全多3.4.5接口標(biāo)準(zhǔn)化·多源數(shù)據(jù)采集接口:接收多源探測數(shù)據(jù),支持5G-A通感基站、雷達(dá)、光電設(shè)備等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接入?!ね獠肯到y(tǒng)接口:與監(jiān)管部門系統(tǒng)、無人機(jī)制造商平臺(tái)實(shí)現(xiàn)API對接,取得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2)功能交互接口·告警與反制接口:通過開放協(xié)議,形成與無人機(jī)反制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對違規(guī)目標(biāo)的攔截3)設(shè)備通信接口·智能運(yùn)維中心:提供各類飛行器、數(shù)據(jù)采集接收、場景態(tài)勢等數(shù)據(jù),支持運(yùn)維監(jiān)視等功能低空探測管控平臺(tái)涉及的接口種類多、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜,部分接口響應(yīng)低空探測管控平臺(tái)涉及的接口種類多、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜,部分接口響應(yīng)時(shí)間要求高,需求方往往與行政監(jiān)管等密切相關(guān),這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為宜,但目前相關(guān)國標(biāo)、行標(biāo)還不能完全滿足低空探測管控平臺(tái)的需要,例如現(xiàn)行有《GB/T43570-2023民用無人駕駛航空器系統(tǒng)身份識(shí)別總體要求》、《GB/T12182-2018空中交通管制二次監(jiān)視雷達(dá)通用規(guī)范》、《MH/T4052-202通用航空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》、《MH/T4055-2022低空飛行服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn),另外國際上《3GPPTS23.256》等也在持續(xù)研究中,這些標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容上涉及了低空探測管控平臺(tái)相關(guān)的數(shù)據(jù)、功能,但尚未明確規(guī)定低空探測管控平臺(tái)概念,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也有待引進(jìn)轉(zhuǎn)化為我國行標(biāo)???.1民航機(jī)場4.1.1民航機(jī)場低空安防系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求隨著無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)場低空安防面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。無人機(jī)“黑飛”、闖入機(jī)場凈空保護(hù)區(qū)等事件時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重威脅到航班起降安全和旅客生命財(cái)產(chǎn)安全。比如:2024年12月韓國務(wù)安國際機(jī)場飛鳥撞機(jī)事件、2016年4月英國希斯羅機(jī)場無人機(jī)碰撞事件等。民航機(jī)場低空安防主要場景如圖4.1所示。根據(jù)《民用機(jī)場無人駕駛航空器探測系統(tǒng)通用技術(shù)要求(征求意見稿)》,民用機(jī)場無人機(jī)探測區(qū)域包含警戒區(qū)、核心區(qū)和機(jī)場圍界內(nèi)的復(fù)合區(qū)域,如圖4.2所示。無人機(jī)擾航警戒區(qū),簡稱“警戒區(qū)”,指機(jī)場每條跑道兩端外延各8公里,跑道中線兩側(cè)各4公里的區(qū)域。無人機(jī)擾航核心區(qū),簡稱“核心區(qū)”,指機(jī)場每條跑道兩端外延各5公里,跑道中線兩側(cè)各1公里的區(qū)域。機(jī)場圍界內(nèi)的復(fù)合區(qū)域,指機(jī)場圍界內(nèi)AA4公里▲A 04.典型場景低空安防融合感知方案及應(yīng)用案例根據(jù)《民用機(jī)場無人駕駛航空器探測系統(tǒng)通用技術(shù)要求(征求意見稿)》,機(jī)場安防探測系統(tǒng)應(yīng)具備對侵入機(jī)場警戒區(qū)·系統(tǒng)應(yīng)能跟蹤以直線或者曲線軌跡·系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)、準(zhǔn)確、及時(shí)傳輸監(jiān)視信息,應(yīng)能自動(dòng)·將探測到的目標(biāo)標(biāo)定在地圖上,將無人機(jī)目標(biāo)、疑似無人機(jī)目標(biāo)、非無人機(jī)目標(biāo)區(qū)分開,將清晰可辨認(rèn)的運(yùn)動(dòng)軌跡展示《民用機(jī)場無人駕駛航空器探測系統(tǒng)通用技術(shù)要求(征求意見稿)》對民用機(jī)場無人機(jī)探測系統(tǒng)的總體性能要求如表4.1表4.1民用機(jī)場無人機(jī)探測系統(tǒng)的總體性能要求性能指標(biāo)警戒區(qū)核心區(qū)和機(jī)場圍界內(nèi)的復(fù)合區(qū)域不小于95%不小于98%(從目標(biāo)進(jìn)入監(jiān)視區(qū)域到被系統(tǒng)探測的延遲)不大于10s不大于6s(從目標(biāo)被探測到目標(biāo)被拍攝并識(shí)別的平均耗時(shí))不大于5s不大于3s28警戒區(qū):重點(diǎn)防控。要求阻止任何未授權(quán)的無人駕駛航空器、飛鳥等飛入管制區(qū),實(shí)現(xiàn)“快速發(fā)現(xiàn),快速處置,不擾航4.1.2民航機(jī)場低空安防綜合解決方案針對機(jī)場安防隱患,民航機(jī)場低空安防綜合解決方案以5G-A通感為核心,構(gòu)建空地協(xié)同通感一體智能安防系統(tǒng),由凈空防御子系統(tǒng)、機(jī)場圍界雷視融合警戒子系統(tǒng)兩大子系統(tǒng)組成,實(shí)現(xiàn)對機(jī)場凈空區(qū)域、圍界等重要區(qū)域監(jiān)測預(yù)警及管控,如圖4.3所示。凈空防御子系統(tǒng)方案如圖4.4所示。方案以5G-A通感為基礎(chǔ),低空雷達(dá)、無線電偵測、光電探測、RemoteID等作為補(bǔ)充,主被動(dòng)結(jié)合探測,實(shí)時(shí)監(jiān)測部署區(qū)域內(nèi)的低無人機(jī)無人機(jī)飛鳥無人機(jī)遠(yuǎn)程識(shí)別光電探測無線電偵測通感基站低空雷達(dá)遠(yuǎn)程識(shí)別光電探測無線電偵測通感基站低空雷達(dá)SF 低空探測管控平臺(tái)反制設(shè)施 04.典型場景低空安防融合感知方案及應(yīng)用案例方案基于5G-A通感低空安防技術(shù)能力底座,整合了低空監(jiān)測雷達(dá)探測距離遠(yuǎn)的能力、無線電偵測對無人機(jī)遙控信號(hào)的實(shí)時(shí)分析預(yù)警能力、光電探測對近距離目標(biāo)的精準(zhǔn)成像跟蹤能力,以及RemoteID技術(shù)對合作無人機(jī)的身份認(rèn)證功能,通過多技術(shù)融合構(gòu)建立體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對低空目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤、合法與非法身份區(qū)分及飛行意圖判別,形成全域智能監(jiān)測的低空安防體系。作為安防體系的中樞,低空探測管控平臺(tái)則對通感定位數(shù)據(jù)、雷達(dá)信號(hào)、頻譜特征、光電圖像等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)整合,借助態(tài)勢感知建模與人工智能算法實(shí)現(xiàn)威脅快速研判,并聯(lián)動(dòng)反制設(shè)備實(shí)施分級(jí)處置,同時(shí)支持與上級(jí)監(jiān)管部門及周邊單位的信息共享和協(xié)同聯(lián)動(dòng),構(gòu)建覆蓋監(jiān)測、研判、處置的全域?yàn)閷?shí)現(xiàn)對機(jī)場低空區(qū)域的全方位無死角監(jiān)控,凈空防御子系統(tǒng)方案采用"核要部署5G-A通感基站和光電探測設(shè)備,并輔以部署低空雷達(dá)、無線電偵測設(shè)備、RemoteID設(shè)備,通過多模態(tài)感知數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)米級(jí)精度感知和對近距離目標(biāo)的精準(zhǔn)成像跟蹤能力;警戒區(qū)部署5G-A通感基站和光電探測設(shè)備,輔以部署低空雷達(dá),形成警戒區(qū)連續(xù)覆蓋。機(jī)場圍界內(nèi)也是機(jī)場安防的關(guān)鍵區(qū)域,主要采用5G-A通感+光電探測的組合方案,雷視融合警戒子系統(tǒng)如圖4.5所示。系統(tǒng)依托5G-A通感一體高精度感知能力,可針對機(jī)場圍界內(nèi)重點(diǎn)地面保障區(qū)域如跑道等區(qū)域設(shè)計(jì)多個(gè)電子圍欄區(qū)域,并關(guān)聯(lián)最優(yōu)光電探測設(shè)備,對入侵目標(biāo)進(jìn)行多角度精確定位、追蹤和識(shí)別。機(jī)場圍界雷視融合警戒子系統(tǒng)可與凈空防御子系統(tǒng)協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)4.1.3民航機(jī)場低空安防分階段建設(shè)方案民航機(jī)場低空安防建設(shè)應(yīng)遵循分階段實(shí)施的原則,逐步推進(jìn)系統(tǒng)從基礎(chǔ)監(jiān)測到智能化監(jiān)管的完善,確保建設(shè)過程的有序性和效益最大化。整體建設(shè)可分為三個(gè)階段,分別是低空基礎(chǔ)防御體系構(gòu)建階段、空地一體御體系構(gòu)建階段、能力提升與智低空基礎(chǔ)防御體系構(gòu)建空地一體防御體系構(gòu)建能力提升與優(yōu)先部署5G-A通感為核心融合低空雷達(dá)、無線電偵測等凈空防御系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)規(guī)模組網(wǎng),初步構(gòu)建低空安防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對機(jī)場核心區(qū)和警戒區(qū)空域的進(jìn)一步部署機(jī)場圍界雷視融合警戒系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)場圍界及周邊地空一體監(jiān)一方面,擴(kuò)大低空安防系統(tǒng)的覆蓋范圍,增設(shè)監(jiān)測站點(diǎn),優(yōu)化站點(diǎn)布局,形成更完整的低空監(jiān)測網(wǎng)絡(luò);另一方面,引入智能化算法,實(shí)現(xiàn)多站組網(wǎng)感知物4.1.4民航機(jī)場低空安防實(shí)踐案例(某市國際機(jī)場)為了保護(hù)機(jī)場免受無人機(jī)、氣球、飛鳥等“空中地雷”和非法侵入跑道上的動(dòng)物、行人、車輛等“跑道殺手”兩大類安全威脅,國內(nèi)某市國際機(jī)場率先部署了基于5G-A通感一體技術(shù)的低空安防系統(tǒng),如圖4.6所示。通信覆蓋感知波束通信波束5G-A通感基站7x24全時(shí)段空地一體全域感知巡檢感知掃描5G-A通感基站通信覆蓋感知波束通信波束5G-A通感基站7x24全時(shí)段空地一體全域感知巡檢感知掃描5G-A通感基站該系統(tǒng)通過多個(gè)5G-A通感基站的聯(lián)合感知處理,突破了單基站探測距離、感知精度、響應(yīng)速度的瓶頸,實(shí)現(xiàn)高可靠的目標(biāo)檢測,最終達(dá)成感知的廣覆蓋和高檢測率。對低空無人機(jī)感知,在不同高度、不同速度下,RCS=0.01㎡的無人機(jī)感知水平/垂直精度8~12m,虛警率和漏檢率均<5%;對地面車輛感知,水平/垂直精度6~7m,虛警率和漏檢率均<5%;航跡跟蹤起始時(shí)延6~8s,且軌跡完整。具體測試驗(yàn)證數(shù)據(jù)見表4.2。 04.典型場景低空安防融合感知方案及應(yīng)用案例表4.2某市國際機(jī)場低空安防系統(tǒng)測試驗(yàn)證數(shù)據(jù)5-10m/s8.07m9.30m4.70%3.33%4.72%4.57%2.43%1.03%6s6s6s97.19%96.68%99.05%95.43%97.57%98.97%0-10m/s7.00m6.69m3.22%0.00%8s/100%該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)場場景的無人機(jī)飛行軌跡感知實(shí)時(shí)監(jiān)測+電子圍欄功跡、速度和位置并針對入侵無人機(jī)進(jìn)行反制驅(qū)離,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)全天候該系統(tǒng)基于AI目標(biāo)識(shí)別算法,實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)、飛鳥、懸浮物等低空飛行物體的識(shí)別區(qū)分,目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率>95%,從而提供了更豐富的類別信息,支撐機(jī)場安防管4.2邊境口岸4.2.1邊境口岸低空安防業(yè)務(wù)需求邊境口岸的低空空域安防因其特殊性和復(fù)雜性,成為維護(hù)國家安全與邊境穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著低空飛行器的普及,邊境口岸低空空域安防因小型無人機(jī)、輕型飛機(jī)等低空飛行器頻發(fā)的非法邊境口岸低空安防場景示意圖如圖4.7所示。構(gòu)建高效、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的低空監(jiān)控與反制系統(tǒng),是邊境口岸低空安防的核心目標(biāo)。邊境口岸低空安防系統(tǒng)需具備精準(zhǔn)態(tài)勢感知能力,以實(shí)時(shí)掌握低空飛行物位置、速度及軌跡,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,同時(shí)通過分析外形、信號(hào)特征等,對入侵目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別分類,以判斷潛在威脅并采取對應(yīng)措施;需與地面監(jiān)控系統(tǒng)、檢查站等鑒于邊境復(fù)雜地理環(huán)境(山地、河流等)和多變氣象條件(大風(fēng)、雨霧等)對監(jiān)測難度和設(shè)備性能的影響,安防系統(tǒng)必須具備惡劣環(huán)境下的可靠運(yùn)行能力,并具備穩(wěn)定高速低延遲的通信鏈路保障能力,形成與系統(tǒng)間實(shí)時(shí)信息傳輸及協(xié)同指揮;系統(tǒng)未來應(yīng)具備良好可擴(kuò)展性和靈活性,以適應(yīng)安全形勢變化與技術(shù)發(fā)展。系統(tǒng)通過低空通感一體基站、低空雷達(dá)、光電探測、無線電偵測等多技術(shù)協(xié)同形成全方位感知網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建智能化監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合與智能分析,達(dá)成“看得見、看得清、看得準(zhǔn)、看得遠(yuǎn)、看得懂”的低空監(jiān)控與反制探測系統(tǒng)的總體性能要求如表4.3所示(根據(jù)部分項(xiàng)目需求)。表4.3邊境口岸低空探測系統(tǒng)的總體性能要求性能指標(biāo)物體種類無人機(jī)、定位誤差數(shù)據(jù)更新率不大于2s/次探測概率不小于90%探測延遲(從目標(biāo)進(jìn)入監(jiān)視區(qū)域到被系統(tǒng)探測的延遲)不大于3s光電確認(rèn)時(shí)間(從目標(biāo)被探測到目標(biāo)被拍攝并識(shí)別的平均耗時(shí))不大于5s反制處理時(shí)間(從目標(biāo)被探測到目標(biāo)被反制處置平均耗時(shí))4.2.2邊境口岸低空安防綜合解決方案 04.典型場景低空安防融合感知方案及應(yīng)用案例邊境口岸低空安防綜合解決方案由凈空無人機(jī)防范子系統(tǒng)與水空一體監(jiān)測子系統(tǒng)雙核心架構(gòu)構(gòu)成,構(gòu)建起空地協(xié)同、立體覆蓋的智能化安防體系,如圖4.8所示。其中針對凈空無人機(jī),主要以5G-A通感一體技術(shù)為核心,融合光電跟蹤、無線電偵測、RemoteID以及反制等裝備,該技術(shù)通過通信與感知深度融合,在同一頻段實(shí)現(xiàn)高速通信與高精度目標(biāo)感知,解決了傳統(tǒng)雷達(dá)與通信系統(tǒng)的頻譜沖突問題;水空一體監(jiān)測子系統(tǒng)聚焦邊境水域偷渡防范場景,依托5G-A通感一體技術(shù)聯(lián)動(dòng)高清攝像頭,構(gòu)建水面與低空目標(biāo)的智能捕捉網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),系統(tǒng)可以靈活調(diào)度警航巡邏無人機(jī)執(zhí)行動(dòng)態(tài)巡檢任務(wù),實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域全覆蓋、高頻次巡查。雙系統(tǒng)采集的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯聚至智慧邊境守護(hù)指揮中心,通過可視化大屏進(jìn)行態(tài)勢分析與戰(zhàn)術(shù)指揮,支撐決策層快速制定精準(zhǔn)應(yīng)對策略。在系統(tǒng)部署層面,邊境口岸設(shè)備布置可沿邊境線線性部署的通感基站單站覆蓋半徑達(dá)1公里,通過組網(wǎng)形成連續(xù)覆蓋的感知網(wǎng)絡(luò),在提升監(jiān)測精度的在感知與反制層面,方案構(gòu)建了多維融合體系:通感基站可有效探測低空飛行器目標(biāo);光電探測提供高分辨率圖像,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精準(zhǔn)識(shí)別與跟蹤;無線電偵測技術(shù)監(jiān)測解碼無人機(jī)控制信號(hào),快速定位非法飛行器;RemoteID技術(shù)為合法飛行器提供身份認(rèn)證與位置報(bào)告,實(shí)現(xiàn)合法與非法目標(biāo)的區(qū)分。針對非法入侵,系統(tǒng)配備電磁干擾、定向聲波、網(wǎng)捕等多元反制手段,依據(jù)威脅等級(jí)實(shí)施從非物理干擾到物理打4.2.3邊境口岸低空安防分階段建設(shè)方案邊境口岸低空安防系統(tǒng)的建設(shè)需遵循分階段推進(jìn)的原則,以確保技試點(diǎn)建設(shè)階段擴(kuò)展覆蓋階段全選擇邊境線上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署5G-A通感基站、無線電偵測與光電設(shè)備,驗(yàn)證技術(shù)可行性與系統(tǒng)穩(wěn)定性。試點(diǎn)區(qū)域應(yīng)涵蓋復(fù)雜地形與高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,通過實(shí)際在試點(diǎn)成功的基礎(chǔ)上,沿邊境線逐步擴(kuò)展5G-A通感基站與輔助技術(shù)的部署范圍,形成連續(xù)覆蓋的感知網(wǎng)絡(luò)。此階段需同步建設(shè)監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的通過技術(shù)升級(jí)與系統(tǒng)優(yōu)化,提升監(jiān)測精度與反制能力,同時(shí)完善跨境執(zhí)法與國際合作機(jī)制,確保低空安防系統(tǒng)的高效在實(shí)施過程中,需注重技術(shù)與管理的雙重創(chuàng)新。技術(shù)上持續(xù)優(yōu)化5G-A通感一體技術(shù),探索新型感知設(shè)備;管理上建立跨部門協(xié)同機(jī)制,確保與邊境管理、海關(guān)、公安等無縫對接,推動(dòng)系統(tǒng)從“能用”到“好用”再到“實(shí)用”的升級(jí),全面提4.2.4邊境口岸低空安防案例(云南紅河)云南紅河邊境線長超800公里,涵蓋山地、河谷等復(fù)雜地形,年均非法低空飛行事件曾達(dá)300余起,傳統(tǒng)安防手段監(jiān)測盲區(qū)占比超40%。針對這一現(xiàn)狀,沿紅河邊境線以每1.2公里間距部署5G-A通感一體基站(初期部署10個(gè));核心區(qū)域站點(diǎn)密度提升至0.8公里/站,同步配套20臺(tái)光電探測設(shè)備,構(gòu)建起單站覆蓋半徑1公里、緩沖區(qū)10公里連續(xù)監(jiān)測、外圍帶機(jī)動(dòng)補(bǔ)盲的立體化站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)98%的重點(diǎn)通道與易走私區(qū)域全覆蓋,如圖4.9所示。邊境河流兩側(cè)山高林密通信站點(diǎn)連續(xù)部署邊境基礎(chǔ)設(shè)施不足邊境面向越南口岸車輛監(jiān)控系統(tǒng)依托5G-A技術(shù)實(shí)現(xiàn)米級(jí)定位精度(誤差≤10米)與秒級(jí)測速能力(速度識(shí)別誤差≤1.5m/s每日處理數(shù)據(jù)量超20GB。通過多源數(shù)據(jù)融合算法,目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)96.7%,能在3秒內(nèi)區(qū)分民用無人機(jī)(如大疆Mavic系列)與非法改裝飛行器(識(shí)別特征包括信號(hào)頻率、飛行高度異常等)。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,處置效率提升70%。在監(jiān)管平臺(tái)聯(lián)動(dòng)機(jī)制下,實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測精度-識(shí)別效率-處置速度”三維度突破,邊境檢查站響應(yīng)時(shí)間壓縮至5分鐘內(nèi),視頻監(jiān)控自動(dòng)跟蹤覆蓋率達(dá)100%,地面防控力量調(diào)度效率提升60%。在實(shí)際應(yīng)用中,該系統(tǒng)多次成功發(fā)現(xiàn)并處置了非法低空飛行事件,有效遏制了利用低空飛行器進(jìn)行走私、非法入境等違法犯罪活動(dòng),大大提高了紅河邊境口岸的低空安防水平,為邊境地區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力保障。這一案例充分展示了5G-A通感一體技術(shù)在邊境口岸低空安防中的強(qiáng)大優(yōu)勢和實(shí)際應(yīng)用效果,為其他邊境口岸的低空安防建設(shè)提供了寶貴4.3重要活動(dòng)場所4.3.1重要活動(dòng)場所低空安防業(yè)務(wù)需求重要活動(dòng)場所的低空安防對公共安全與活動(dòng)順利開展至關(guān)重要,當(dāng)前因無人機(jī)等低空飛行器廣泛應(yīng)用,面臨防范非法入重要活動(dòng)場所低空安防場景示意圖如圖4.10所示,其低空安防場景涵蓋大型體育賽事、政治會(huì)議等類型,因活動(dòng)臨時(shí)性、周期短且防護(hù)重點(diǎn)與級(jí)別各異,系統(tǒng)需快速搭建、靈活配置監(jiān)測站點(diǎn)并便于拆卸轉(zhuǎn)移。精準(zhǔn)識(shí)別分類合法與非法低空飛行器是關(guān)鍵,如國際馬拉松賽事中需區(qū)分官方授權(quán)與未授權(quán)飛行器以避免誤判。低空安防系統(tǒng)需與地面視頻監(jiān)控

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