本書系統(tǒng)地介紹了以民用消費級無人機為代表的低空小型無人飛行器探測和反制技術(shù)背景、系統(tǒng)功能及其應(yīng)用, 主要從探測技術(shù)和反制技術(shù)對反無人機系統(tǒng)進行分析。詳細論述了低空小型無人飛行器探測和反制系統(tǒng)硬件組成, 其中探測技術(shù)主要包括雷達探測、無線電偵測和監(jiān)視識別 (光電攝像), 無人飛行器反制技術(shù)包括電磁干擾、無人機通訊協(xié)議破解等技術(shù)。對組成系統(tǒng)的設(shè)備, 分別從技術(shù)工作原理、典型方案設(shè)計等方面對各技術(shù)進行介紹和分析。對系統(tǒng)的指揮控制軟件功能、典型方案設(shè)計進行了介紹。

1.“航天電子技術(shù)與應(yīng)用前沿”叢書基于“十二五”“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目等，全面、系統(tǒng)反映了航天電子領(lǐng)域的前沿研究和關(guān)鍵核心技術(shù)，相關(guān)技術(shù)國際國內(nèi)領(lǐng)先。


2.叢書內(nèi)容涵蓋星載嵌入式計算機、低空小型無人飛行器探測反制、地面信息化裝備、低空探測與監(jiān)視等方面，重點介紹涉及應(yīng)用衛(wèi)星、載人航天、小型無人飛行器防御系統(tǒng)等方向航天電子技術(shù)及其應(yīng)用前沿。


3.叢書從一定程度上代表了國家水平，是航天電子技術(shù)發(fā)展先進水平的成果轉(zhuǎn)化落地，其研究反映了空天科技前沿領(lǐng)域研究成果，其出版具有重大價值和重要社會影響力。


4.叢書反映了我國航天電子技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域最新發(fā)展，相關(guān)科研成果原創(chuàng)，叢書出版契合國家“科技強國”“航天強國”戰(zhàn)略，符合近年來我國對于工業(yè)技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域精品出版、文化強國、文化自信的指導(dǎo)方針要求。


5.叢書四分冊《地面裝備信息化技術(shù)及發(fā)展》《星載嵌入式計算機技術(shù)與應(yīng)用》《低空小型無人飛行器探測反制技術(shù)及應(yīng)用》《低空探測與監(jiān)視管理技術(shù)》同期面世。

隨著國家通航政策的落實，面向民用的低空空域逐步開放，無人機技術(shù)逐漸發(fā)展為無人機研制、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、培訓(xùn)多環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。一段時間以來我國在無人機技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用和市場方面不斷取得突破，發(fā)展成績喜人。


反無人機技術(shù)伴隨著無人機技術(shù)發(fā)展而越來越受到重視。近年來，無人機危害低空公安安全的事例屢見不鮮。無人機不僅會對重要安全場所如機場、核電站造成低空安全威脅，還會對大型活動現(xiàn)場、展會或其他群眾群體集會造成威脅。我們結(jié)合近10年來低空防御技術(shù)的研究成果，并參考國內(nèi)外學(xué)者公開發(fā)表的學(xué)術(shù)文獻撰寫此書，希望為從事低空小型飛行器入侵防御系統(tǒng)研究人員提供一本系統(tǒng)、全面的參考書，并推動我國低空小型飛行器入侵防御技術(shù)的發(fā)展。


低空小型無人飛行器探測反制系統(tǒng)主要包括探測、監(jiān)視識別和反制三大部分，探測部分主要包括微波雷達探測技術(shù)、無線電偵測技術(shù)；監(jiān)視識別部分即指光電探測技術(shù)，包括可見光和紅外熱成像技術(shù)；反制部分主要包括電磁干擾技術(shù)、無線通信協(xié)議破解技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航誘導(dǎo)設(shè)備技術(shù)等。各章內(nèi)容如下：


第1章簡要介紹無人機技術(shù)的發(fā)展和威脅、反無人機技術(shù)的背景、反無人機技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展情況。本章還介紹了低空小型無人飛行器目標(biāo)探測和反制系統(tǒng)的工作原理及組成。


第2章介紹低空小型無人飛行器目標(biāo)探測技術(shù)，主要從有源探測（雷達）和無源探測（無線電信號偵測）兩方面人手，介紹探測技術(shù)的系統(tǒng)、組成和功能。


第3章介紹低空小型無人飛行器目標(biāo)監(jiān)視和識別技術(shù)，主要闡述各種視覺監(jiān)視與識別的光電跟蹤系統(tǒng)，包括可見光攝像頭、紅外攝像頭成像跟蹤技術(shù)。


第4章介紹和分析低空小型無人飛行器目標(biāo)反制技術(shù)，主要包括電磁干擾技術(shù)，以及無線通信協(xié)議破解技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航誘導(dǎo)技術(shù)、激光毀傷技術(shù)、高功率微波毀傷技術(shù)和網(wǎng)捕技術(shù)等。


第5章介紹和分析指揮控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)融合技術(shù)，從無人機探測和反制的軟件角度入手，分析反無人機信息系統(tǒng)的工作原理與流程。


第6章對幾種反無人機系統(tǒng)典型應(yīng)用場景進行分析，主要對選址布站的要點做了介紹。


本書重點是介紹探測反制技術(shù)和指揮控制系統(tǒng)，尤其是雷達探測技術(shù)和指揮控制軟件的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)。為了面向不同的敘述場合，如無特殊說明，書中所提低空小型無人飛行器、低慢小目標(biāo)均指消費級無人機。


本書由陸文斌主編。具體編寫分工如下：陸文斌、呂振彬、李曙光、侍述海編寫第1 章，侍述海、黃家鵬、呂振彬、陸文斌編寫第2章，奚玉鼎、李曙光編寫第3章，周雷、黃家鵬、李曙光編寫第4章，凌云編寫第5章，李曙光、侍述海編寫第6章。在本書編寫過程中，歐陽尚榮、陳大吾、姚崇斌和葉曦等專家給出了大量修改意見，在此表示感謝。


本書在編寫過程中參閱了大量著作和學(xué)術(shù)文獻以及互聯(lián)網(wǎng)資料，并已盡可能列于參考文獻中，在此謹向這些文獻的作者表示感謝。


本書相關(guān)研究尚在不斷推進、開展中，書中難免存在不妥、不足之處，敬請廣大讀者予以批評指正。


作 者

叢書主編、統(tǒng)稿定稿總負責(zé)人吉峰，上海航天電子通訊設(shè)備研究所所長、研究員。中國航天科技集團有限公司導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人，中國海軍引俄導(dǎo)彈保障專家組成員。長期從事地面戰(zhàn)術(shù)武器雷達導(dǎo)引頭精確制導(dǎo)和空間微波雷達有效載荷的研發(fā)和應(yīng)用工作。上海市領(lǐng)軍人才。


本書主編、統(tǒng)稿定稿負責(zé)人陸文斌，上海航天電子通訊設(shè)備研究所副所長、研究員。長期從事低慢小目標(biāo)探測、監(jiān)視和反制技術(shù)以及雷達接收技術(shù)研究，牽頭完成我國多家重要場所和設(shè)施的低慢小目標(biāo)探測、監(jiān)視和反制系統(tǒng)項目。獲相關(guān)部委科技進步一等獎，中國航天科技集團有限公司“航天技術(shù)應(yīng)用及服務(wù)產(chǎn)業(yè)先進個人”“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”和上海航天電子通訊設(shè)備研究所技術(shù)創(chuàng)新一等獎。發(fā)表論文20余篇，申請專利20余個。

第1章 緒論 001


1．1 無人機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 001


1．2 反無人機技術(shù)簡介 002


1．2．1 反無人機技術(shù)背景 002


1．2．2 目標(biāo)定義和空域分析 002


1．3 低空小型無人飛行器探測反制系統(tǒng) 004


1．3．1 系統(tǒng)組成及工作原理 004


1．3．2 布站選址原則與具體部署 005


1．3．3 設(shè)備連接關(guān)系 007


1．3．4 技術(shù)難點及解決措施 008


第2章 低空小型無人飛行器目標(biāo)探測技術(shù) 011


2．1 雷達探測技術(shù) 011


2．1．1 雷達探測基本原理及主要組成 012


2．1．2 雷達探測關(guān)鍵技術(shù) 012


2．1．3 主要技術(shù)參數(shù)論證 016


2．1．4 方案設(shè)計實例 028


2．1．5 國內(nèi)外典型反無人機雷達簡介 042


2．1．6 發(fā)展趨勢 046


2．2 無線電偵測技術(shù) 047


2．2．1 無線電偵測基本原理及主要組成 047


2．2．2 無線電偵測關(guān)鍵技術(shù) 049


2．2．3 主要技術(shù)參數(shù)論證 066


2．2．4 方案設(shè)計實例 069


2．2．5 國內(nèi)外無線電偵測主流設(shè)備簡介 073


2．2．6 發(fā)展趨勢 082


第3章 低空小型無人飛行器目標(biāo)監(jiān)視識別技術(shù) 084


3．1 低慢小目標(biāo)光電探測基本原理 084


3．2 監(jiān)視識別關(guān)鍵技術(shù) 086


3．2．1 目標(biāo)跟蹤技術(shù) 086


3．2．2 目標(biāo)成像技術(shù) 090


3．2．3 高精度伺服控制技術(shù) 090


3．2．4 目標(biāo)識別技術(shù) 090


3．3 主要技術(shù)參數(shù)論證 090


3．3．1 攝像機探測能力論證 090


3．3．2 4Ａ自動控制 090


3．3．3 電子透霧 091


3．3．4 強光抑制 092


3．3．5 三維定位 093


3．3．6 高精度云臺指標(biāo)論證 093


3．3．7 目標(biāo)追蹤指標(biāo)論證 094


3．3．8 圖像跟蹤器 095


3．3．9 技術(shù)難點及解決措施 098


3．4 方案設(shè)計實例 101


3．4．1 設(shè)備選型 101


3．4．2 可見光電視攝像頭 102


3．4．3 紅外熱像儀 103


3．4．4 光電搜索跟蹤伺服轉(zhuǎn)臺 103


3．4．5 監(jiān)視識別系統(tǒng)顯示與控制界面 106


3．4．6 軟件使用策略 107


3．4．7 機械接口 107


3．4．8 電氣接口 108


3．5 幾種常見低慢小目標(biāo)光電探測設(shè)備介紹 108


3．5．1 “低空衛(wèi)士”激光攔截系統(tǒng) 108


3．5．2 “蜘蛛網(wǎng)”反無人機系統(tǒng) 108


3．5．3 黑睿公司 ＵＡＶＸ?zé)o人機探測系統(tǒng) 109


3．5．4 土耳其ｉＨＴＡＲ反無人機集成空中防御系統(tǒng) 110


3．6 技術(shù)發(fā)展趨勢分析 111


3．6．1 多傳感融合 111


3．6．2 人工智能輔助目標(biāo)識別與跟蹤 111


第4章 低空小型無人飛行器目標(biāo)反制技術(shù) 113


4．1 電磁干擾技術(shù) 113


4．1．1 反無人機電磁干擾技術(shù)基本原理 113


4．1．2 電磁干擾關(guān)鍵技術(shù) 115


4．1．3 主要技術(shù)參數(shù)論證 132


4．1．4 方案設(shè)計實例 133


4．1．5 國內(nèi)外典型電磁干擾設(shè)備 146


4．1．6 發(fā)展趨勢 148


4．2 無線通信協(xié)議破解技術(shù) 148


4．2．1 無線通信協(xié)議破解技術(shù)基本原理 148


4．2．2 方案設(shè)計實例 150


4．3 無人機衛(wèi)星導(dǎo)航誘導(dǎo)技術(shù) 155


4．3．1 無人機衛(wèi)星導(dǎo)航誘導(dǎo)技術(shù)基本原理 156


4．3．2 方案設(shè)計實例 157


4．4 激光毀傷技術(shù) 160


4．4．1 激光毀傷技術(shù)基本原理 160


4．4．2 方案設(shè)計實例 161


4．5 便攜式干擾技術(shù) 164


4．5．1 便攜式干擾技術(shù)基本原理 164


4．5．2 方案設(shè)計實例 165


4．6 其他反制技術(shù) 167


第5章 低空小型無人飛行器目標(biāo)探測反制系統(tǒng)指揮控制技術(shù) 169


5．1 指揮控制系統(tǒng)概述 169


5．1．1 指揮控制系統(tǒng)功能介紹 169


5．1．2 建設(shè)原則 170


5．2 系統(tǒng)功能需求及分析 171


5．2．1 系統(tǒng)功能需求 171


5．2．2 系統(tǒng)需求分析 173


5．2．3 系統(tǒng)非功能需求分析 179


5．3 系統(tǒng)方案設(shè)計實例 181


5．3．1 系統(tǒng)架構(gòu)圖 181


5．3．2 軟件架構(gòu)設(shè)計 182


5．3．3 指揮控制中心設(shè)計 185


5．3．4 工作站任務(wù)規(guī)劃 186


5．3．5 聲光報警設(shè)計 189


5．3．6 授時服務(wù)器 190


5．3．7 傾斜攝影模型 190


5．3．8 3ＤＧＩＳ引擎 192


5．3．9 高時效性消息引擎 197


5．3．10 安全機制設(shè)計 198


5．3．11 技術(shù)路線 200


5．3．12 實保系統(tǒng)與云數(shù)據(jù)對接 200


5．4 軟件功能介紹 201


5．4．1 空情態(tài)勢軟件 201


5．4．2 輔助安保軟件 206


5．4．3 后臺軟件 207


5．5 指揮控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢 209


第6章 低空小型無人飛行器目標(biāo)防御系統(tǒng)典型應(yīng)用場景 211


6．1 防御系統(tǒng)布置及方案 211


6．1．1 系統(tǒng)布置 211


6．1．2 探測和反制方案 211


6．2 幾種典型應(yīng)用場景分析 215


6．2．1 沿海應(yīng)用場景 215


6．2．2 非沿海固定區(qū)域 215


6．2．3 重要周界 218


6．2．4 其他地物場景 218


參考文獻 219