【小型民用无人机反制方法的研究5500字（论文）】

小型民用无人机反制方法的研究目录TOC\o"1-2"\h\u227291绪论 1186561.1研究背景 148591.2研究目的及意义 2119602小型民用无人机反制方法分析 3209342.1小型民用无人机反制方法分类 362702.2小型民用无人机反制关键技术 4155223小型民用无人机反制方法的发展趋势 639693.1重点强化对无人机对抗技术的全面攻研 683053.2高度重视对“以无人机反无人机”的深入探索 6150153.3软杀伤与硬杀伤方式协同发展 620233.4注重发挥接近演习的有效作用 7939结论 811133参考文献 101绪论1.1研究背景无人机又称“空中机器人”。与传统载人飞机相比，具有隐蔽性强、电池寿命长、成本低等特点。自1917年第一架无人机诞生以来，已经过去了100多年。随着无人机技术的不断进步，特别是微电子、导航、控制、通信等技术的快速发展，无人机已进入军事领域。它已迅速扩展到民用领域，广泛应用于人们的日常生活中。2017年，中国无人机市场规模超过20亿元。随着低空飞行器的逐步开放，国内无人机市场发展迅速。预计未来几年无人机行业将保持50%以上的增长速度。目前，中国民用无人机企业已达500多家，其中包括研发、研发、生产、销售、生产经营等，其对无人机操作人员的需求超过10万。未来，无人机将集成更先进的机器人技术和算法，携带更多传感器和有效载荷设备，因其不同的复杂性并能够完成任务。随着技术的不断进步，无人机的制造成本将越来越低，操作的智能化程度将会提高，这将降低小型民用无人机用户的进入门槛，并将被用于无人机在各个行业的广泛应用。然而，由于无人机行业缺乏统一的行业标准和相关法律法规，大多数小型民用无人机仍处于“黑飞”状态。造成了一系列公共安全隐患，主要表现在:对国家安全的威胁、对重要目标安全的威胁、对航空安全的威胁、对公共安全的威胁、对公民隐私的威胁等方面。近年来微小型无人机（指民用多轴飞行器）正以空前的速度普及，在航拍、植保、测绘、快递运输等领域获得了广泛应用。出于具备“慢低小”的属性，便于其飞行隐蔽，进而经常会对边防、大型场所、电站、主要办公场地、看守所、机场等诸多目标的安全空防构建了较大的威胁。例如前段时间在国外产生的无人机“飞越地标（巴黎）建筑”、“闯入白宫”“身带放射物质抵达日本首相官邸”等诸多的事项，并且国内也产生了诸多的无人机对航班干扰的事项。该事项不但对机场等主要场地产生了较大的经济损伤，并且产生了特别恶劣的社会层面的影响。无人机反制技术已成为各国关注的重点技术，同样的，我国也需要进一步研究和发展反无人机技术，在当前新型武器飞速发展的今天，只有把握好发展新型武器技术的机遇才可以赢得未来战场的主动权，所以本文通过调研，进一步了解和认识小型民用无人机反制方法的重要性以及未来发展方向。1.2研究目的及意义随着小型民用无人机的快速推广和应用，一方面需要完善相关的法律法规。另一方面，加快对无人机反制技术的研究，提出有效的无人机控制思路已迫在眉睫。目前，世界上大多数国家都将入侵无人机视为特殊飞行目标，主要使用传统防空武器执行反制无人机任务，以确保攻击和防护的有效性。然而，传统防空武器虽然能够及时有效地攻击和摧毁无人机，但对于低成本的民用无人机来说，却是典型的过度杀伤。无人机碎片的下落过程也可能对某一地区的人员和财产安全构成威胁。此外，传统的防空武器不易应用于民用领域。因此，世界各国都在积极开展利用申子战、网络战、激光武器等技术的无人机反制研究。电磁干扰因其操作简单、成本低、便于携带和安装、破坏小等优点，已成为反制无人机技术系统中不可缺少的一部分。利用电磁干扰切断无人机测控通信系统的部分通信，使无人机在失去控制后缓慢返回或降落。这种无人机模式不仅能达到反制无人机的目标，还能将风险限制在可控范围内。它可以被认为是民用领域最合适的反无人机手段。本文根据现有小型民用无人机反制方法的运用，研究了小型民用无人机反制的运用和技术展望。2小型民用无人机反制方法分析2.1小型民用无人机反制方法分类我国需要进一步研究和发展反无人机技术，在当前新型武器飞速发展的今天，只有把握好发展新型武器技术的机遇才可以赢得未来战场的主动权。从功能角度出发我们可以将小型民用无人机分为无人机侦察探测和无人机反制两部分。想要成功对无人机实施打击第一步就需要准确探测到无人机，而探测类技术就是对传感器的综合运用，通过传感器发现威胁目标，然后对目标的物理属性进行判别，不同的目标其物理属性也不同，通过这个方法便可以探测到目标无人机。探测类技术的优缺点对比见表1。表1典型探测类技术优缺点对比技术名称原理优点缺点最大作用距离雷达利用多普勒技术获得无人机速度，利用电子滤波器区分无人机和其他运动目标距离远、精度高、几乎不受天气影响、昼夜效果均好、技术成熟度高识别性能差，主动辐射信号会影响安全性10KM射频接收、提取并分析政策到的无线信号，分析确定无人机及其物理特征成本低、容易实现无法感知处于电磁静默状态下的无人机数百米无源光学成像紫外成像、可见光成像、近红外光谱成像等技术获得图像，并对所获得图像进行分析成本低、视频灵活性较高杂波和天气对其影响很大，且夜间效果差数百米无源热成像通过不同波长的红外成像获得图像，然后对图像进行分析杂波影响小、夜间效果好、天气对其影响较大大部分微小型无人机的热学特征不是很明显，需要和具有大范围搜索能力和模块配合使用近千米声学传感采集声音信号，并与数据库中的无人机声学特征进行对比成本低、安全性好探测距离难以确定、识别能力差，复杂环境下的虚警问题严重，探测距离受风的影响严重数百米软杀伤和硬杀伤是无人机反制技术的主要分类方法。软杀伤主要通过GPS定位系统干扰、数据通信干扰、接管控制系统等手段，使作战目标无人机的各类电子元件失效，使其战斗力大大削减。硬杀伤力主要使用激光、微波、火箭、高射炮等手段直接摧毁无人机。表2比较了典型对策技术的优缺点。有很多无人机干扰和欺骗手段对商用无人机的影响很大，但缺点是对商用/非商用链路的处理不够。传统或趋势防空模式能量高、成本高。总之，它缺乏有效的手段来实现“低、慢、小”的目标。表2典型反制技术优缺点对比技术名称原理优点缺点对抗集群能力干扰阻断利用大功率干扰信号对目标无人机的控制信号进行干扰，使目标无人机的传感器、链路和全球定位系统失效或者精度大大降低，迫使无人机自行降落或返航对抗低复杂度无人机效果显著难以应对高复杂度无人机，附带损伤和电磁误伤问题严重好伪装欺骗利用光学、热红外成像、声学和电子欺骗技术等，将己方进行一定程度的伪装，使得对方无人机难以发现，使其作战效能变低，从而使敌方无人机的作战能力下降对于需要人工控制或者接收指令的无人机效果较好对技术要求更为复杂，且对自主等级高的无人机效能很低差激光/微波手段通过对目标施加能量来破坏或摧毁目标精度高、附带损伤小效能受目标形状、材料、距离影响较大，且成本高较好火炮和防空导弹传统的防空模式技术成熟度高成本高且容易引发此生灾害差网捕从地面或空中抛网以捕获无人机成本低、实施简单命中率低差2.2小型民用无人机反制关键技术在未来发展上，反无人机意识会越来越浓厚，无人机反制作战任务也逐步会成为重点。在日益增加的多样化需求与无人机反制技战术迅猛发展的前提下，整个无人机反制体系已日臻完善。在这个体系中，对无人机进行探测跟踪及预警后，依据实际战况，在或对无人机实施打击，或对无人机实施干扰失效的具体部署下，兼顾主动的伪装防护，以达到降低无人机侦察的效率和效果。由此不难看出，探测跟踪和预警、毁伤、干扰和伪装欺骗这四大技术构成反无人机技术体系。不难看出这四部分技术体现了主动与被动手段的高效结合，主动的反无人机技术手段与被动的伪装防护手段相结合，使得反无人机整体效能最大化和最优化。3小型民用无人机反制方法的发展趋势3.1重点强化对无人机对抗技术的全面攻研未来，无人机将集成更先进的机器人技术和算法，携带更多传感器和有效载荷设备，因其不同的复杂性并能够完成任务。随着技术的不断进步，无人机的制造成本将越来越低，操作的智能化程度将会提高，这将降低小型民用无人机用户的进入门槛，并将被用于无人机在各个行业的广泛应用。载荷小型化微型化已经成为当前无人机机载载荷的一个发展趋势，因此，诸如通信中继载荷，合成孔径雷达，干扰机等各类载荷完全可以在小型无人机上搭载并运用，这也极大的促进了小型无人机应用范围的扩展。各类组网及自动化技术也使得微小无人机集群在日常生活中的可行性和有效性越来越高。因此，小型无人机已经被各类人士运用，为了应对小型无人机带来的挑战，以美军为代表的外军积极探索反制小型无人机的技术。例如，美军在2016年的一次试验中就专门针对重量小于9.07kg的无人机进行了反制方案的验证。3.2高度重视对“以无人机反无人机”的深入探索以无人机对抗无人机已经成为各国一个新的研究方向了，无论是在理论的可行性还是装备技术的可操作性上，单无人机之间的对抗干扰或者是无人机蜂群之间的对抗都是极为可能在未来战场实现的。无人机可以通过对空雷达探测定位敌方无人机，准确定位并锁定后利用机载武器击落目标或使敌方无人机丧失效能，亦或者利用无人机将敌方无人机的情报信息回传给地面部队或者是空中有人机，地面部队或战斗机依据情报信息对无人机实时精准打击。因此，用无人机对抗无人机的反无人机手段也成为了各国当前重点探索的方向之一。例如，美国通用原子航空公司的战略发展主管在2013年的国际无人系统协会年度会展上就曾透露，该公司正与雷声公司合作研制一系列空空导弹及反辐射导弹，计划将它们加装到MQ—9“死神”无人机上。除此之外，他们还研发出了一种相控阵雷达，可以装载到死神无人机上，使其拥有反无人机能力，随着各国对无人机的加速研发以及武器系统的进步，在不久的将来，无人机也必然会成为对抗无人机的重要手段之一。3.3软杀伤与硬杀伤方式协同发展软杀伤和硬杀伤类反无人机武器的主要分，两者各有优势，但都不理想，因为在当前快速变化的社会环境下，很难确定哪种材料能够完全完成反制任务。为了达到预期的反制效果，以适合对付无人机的微波武器为代表的软杀伤武器，以激光武器为代表的硬杀伤武器。这对一次性无人机具有更好的反制效能。在处理无人机时，软杀伤武器可以摧毁无人机平台的电子设备或其通信链路，直接导致其故障，但如果使用无人机是一个自攻击系统，不使用远程信息交互。杀伤方法可能不有效，需要用硬杀伤方法来弥补。该方法对单个无人机具有杀伤力强、杀伤力快的特点，但对单个无人机编队难以达到应有的效果。这样以来，可以起到更好的反制作用，达到一加一大于二的效果。各国都明确认识到这一点，也加快了各种无人机武器的开发和利用。将软杀与硬杀相结合，建立了多级无人机系统，并在实验中进行了探索。3.4注重发挥接近演习的有效作用小型民用无人机的反制方法可以参考类似演习的运用方式，实操是检验新技术或新研制反制系统的最佳方式，但在研制完成后的反制测试中，将众多反制手段投入实操的机会是非常少的。因此，演习被用来测试反制的成效，而不是真正的反制演习。更重要的是，反制演练可以检验性能的战斗力，为无人机使用人员提供一定的研发数据，使研究人员和开发人员可以根据自己的缺点进行调整和升级。例如，自2002年以来，美军每年都举行一场名为“黑色飞镖”的特殊军事演习，以测试无人机系统的作战效能，寻找应对无人机威胁的新技术。2016年，黑手党演习的场地进一步扩大，覆盖沿海和海洋环境。来自25个政府机构的1200多人参加了演习，使用了20多个不同的无人机系统或50多个无人机系统使无人机系统瘫痪。俄罗斯等欧洲国家也定期举行军事演习。这些军事演习要么是联合军事演习，要么是专门针对无人机的演习，对抗措施和武器系统已经核实。因此，小型民用无人机的反制方法也可以从中汲取实操演示的经验，在实操中，反制演习必然成为检验反制效果措施的重要方法之一。结论随着国内外小型民用无人机市场的快速发展，无人机在给人们带来便利的同时，也给公共安全带来了诸多隐患。本文旨在探讨小型民用无人机反制的方法及其发展趋势。基于其优秀的抗干扰特性、多址接入、强保密及低截获概率的特征展开一系列研究，未来，无人机将集成更先进的机器人技术和算法，携带更多传感器和有效载荷设备，因其不同的复杂性并能够完成任务。随着技术的不断进步，无人机的制造成本将越来越低，操作的智能化程度将会提高，这将降低小型民用无人机用户的进入门槛，并将被用于无人机在各个行业的广泛应用。其发展趋势包括重点强化对无人机对抗技术的全面攻研、高度重视对“以无人机反无人机”的深入探索、软杀伤与硬杀伤方式协同发展和注重发挥接近演习的有效作用，这些都为小型民用无人机反制的发展与深入突破提供了可借鉴性的经验。总而言之，我国也需要进一步研究和发展反无人机技术，在当前新型武器飞速发展的今天，只有把握好发展新型武器技术的机遇才可以赢得未来战场的主动权，所以本文通过调研，进一步了解和认识小型民用无人机反制方法的重要性以及未来发展方向。参考文献[1]吴小松,房之军,陈通海.民用无人机反制技术研究[J].中国无线电,2018(3):4.[2]周钰哲.民用无人机反制设备滥用乱象治理建议[J].中国无线电,2020(2):2.[3]张益凡.反制无人机的螺旋双频天线研究和实现[D].宁夏大学,2019.[4]宁波,陈宇.无人盾牌:美军开发防御型"反制无人机"[J].航空世界,2