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【中国民航报】黑飞无人机“克星”诞生?他们铸就城市低空的“护民之盾”

日期:2022-02-28 浏览次数:

(中国民航报2月25日讯)


“无人机扰航、非法偷拍、跨境走私等不安全事件的频频发生,给社会公共秩序和人们的生产生活造成了越来越严重的困扰。”近日,在位于上海浦江智谷的办公室内,上海特金无线技术公司董事长姜化京对记者如是说。

作为无人机安防领域龙头企业的掌门人,在过去十年里,姜化京亲眼见证了无人机产业的蓬勃发展,也带领团队实现了在无人机反制方面的技术突破。他表示,加强民用无人机的监管举措,有效处理未经合法申报的“黑飞”“乱飞”无人机迫在眉睫。

制度和技术的双重保障

从常见的娱乐航拍到城市管理、农业植保、电力巡检、灾害救援等更加广泛的行业领域,近年来民用无人机的市场需求呈现井喷式增长。按照政策要求,所有民用无人机都须经过正规注册流程后才能“上天”,可现实情况是,当前我国的注册无人机数量远不及在飞无人机数量。因此,无人机监测定位与安全管控产业应运而生。

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特金技术人员组装探测产品


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特金无人机察打一体车载装备组装场景


由于民用无人机相较于传统飞行器具有“低、慢、小”(飞行高度低、移动速度慢、雷达散射截面积RCS小)三大特点,一旦进入复杂电磁环境或密集建筑群中,雷达、光电、无线电测向等传统监测手段难以对其进行有效探测识别与定位。加之我国之前的无人机监管系统建设普遍存在不可扩展、互不兼容的问题,使得各单位无人机监管设备犹如“信息孤岛”,停留在被动的单点防御阶段,更遑论实现大规模组网与大区域无缝覆盖的监管目标了。

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上海特金TDOA无人机侦测装备部署在国内某国际机场并成立了业界首个无人机扰航防范研究实验室


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特金TDOA无人机侦测装备部署在海南


在姜化京看来,解决无人机安防问题,需要依靠制度和技术的双重保障。2018年,公安部曾发布《关于无人机侦测反制装备列装配备的意见》,明确要求加快推进无人机侦测反制装备列装配备。同年1月,国家空管委组织起草的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》进入面向社会公开征求意见阶段,民用无人机监管立法工作取得巨大突破。为积极配合国家空管委制定相关管理条例,民航局正同步组织编写规章《CCAR-92部》,意在构建较为完善的民用无人机法规体系框架,指导后续配套标准和文件的制定。在政府部门积极探索低空安防领域无人机管控路径的同时,不少民间组织和企业也积极参与行业建设。2021年10月,《低慢小无人机探测反制系统通用要求》在深圳发布,该团体标准系统阐述了多种无人机探测及反制的技术标准规格,为国家标准和行业标准的制定提供了有力依据。

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特金便携式无人机侦测装备


在技术层面,姜化京带领的特金研发团队给出了一个极具创新价值的解决方案——TDOA网格化无人机管控系统。它基于无源探测定位技术,集“预案、预警、识别、定位、追踪、处置”六位一体闭环管理,融合频谱感知、TDOA时间差定位、定向干扰拦截等多种模块,可以实现对多架次无人机目标位置的精准定位与飞行轨迹的连续跟踪,侦测识别时间小于2秒,定位误差小于30米。此外,该系统侦测范围不仅覆盖主流厂商无人机与自制无人机(含威胁度极高的穿越机),还支持固定式、车载式、便携式部署,适用于城市、山地、海岸线等不同环境,无电磁辐射,不影响周边通信,绿色环保。

在一条赛道上做到国际领先

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特金TDOA网格化无人机管控系统立体分层防控效果示意图


具体来说,特金团队研制的TDOA频谱侦测设备首先对电磁环境进行常规监测,形成频谱数据模板。接着他们会对常见的消费级无人机和工业级无人机的链路参数进行多维度特征提取,如频率、带宽、调制方式、编码方式等,建立“无人机信号特征数据库”并持续更新完善。待部署后,一旦捕捉到异常信号,系统便会将其与数据库进行多维度比对,实现从海量无线电信号数据中对无人机信号的识别以及对无人机敌我身份的识别,降低误判概率。

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特金网格化系统实时显示无人机飞行轨迹


“通常在1秒内就可完成识别”,姜化京介绍说,“当确定侦测到的信号属于‘黑飞’无人机时,该系统会即刻通知所在辖区的执法机构,利用TDOA到达时间差定位算法以及低空感知网格,实现高精度、多目标的定位追踪,必要时系统将启动反制设备,对目标无人机实行驱离、迫降或诱捕。”他指出,通过多台联网的无线电智慧感知设备,特金的系统可实现各感知网格间的无缝融合,进而形成覆盖整个城市低空的智慧感知网。

姜化京告诉记者,TDOA是“Time Difference of Arrival”的英文简称,就是利用无线电信号的到达时间差进行定位。这种定位技术最早被欧美国家用作军事领域,例如捷克的维拉-E、美国的沉默哨兵和英国的蜂窝无源雷达。而特金作为国内首家把TDOA技术进行产品化和大规模商用的科技企业,突破了国外在该技术领域的封锁。

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2017年,特金荣获国际电联“全球最佳创新奖”


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特金参与保障武汉2019年世界军运会活动


具体来说,特金团队研制的TDOA频谱侦测设备首先对电磁环境进行常规监测,形成频谱数据模板。接着他们会对常见的消费级无人机和工业级无人机的链路参数进行多维度特征提取,如频率、带宽、调制方式、编码方式等,建立“无人机信号特征数据库”并持续更新完善。待部署后,一旦捕捉到异常信号,系统便会将其与数据库进行多维度比对,实现从海量无线电信号数据中对无人机信号的识别以及对无人机敌我身份的识别,降低误判概率。

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2021年5月,在第五届世界无人机大会上,特金推出业界首款单兵式手持无人机侦测装备


目前,TDOA网格化无人机管控系统已在全国多个一线城市进行大规模部署,曾出色完成北京70周年国庆阅兵、武汉世界军运会、澳门回归20周年庆典、上海进博会、杭州G20峰会、世界互联网大会等系列特大型活动的低空安全保障和无线电-监测工作,并成功-在国内外多个军用机场、民用运输机场、通用航空机场部署应用,7X24小时常态化运行,保障机场空域安全。

倘若将无人机产业的突飞猛进比喻为“矛”,那么特金研发的TDOA系统就像是抵御“黑飞”“乱飞”无人机的“盾”。盾与矛相生相克。“矛”的应用越多,“盾”的需求也就越旺盛。

“低空产业需要合理监管,只有这样,才能支撑起整个行业的良性发展”,姜化京说,“政府正在制定和完善相关法律法规,学术界和企业界也在努力提供有效的管控技术解决方案,希望未来能为全球的低空治理提供更为科学精细的‘中国方案’。”(《中国民航报》、中国民航网 记者胡夕姮)

【中国民航报报道原文链接  黑飞无人机“克星”诞生?他们铸就城市低空的“护民之盾” (caacmedia.cn)

(关键词:无人机,无人机反制,反制无人机,黑飞无人机,无人机防御,防御无人机,反无人机,无人机管控,无人机黑飞,无人机管理)