为促进低空空域经济的发展，我国从2009年起开始逐步推进低空空域管理改革试点工作，2020年起已有序开放低空空域，期间无人机数量以几何级暴增，与此同时无人机“黑飞”问题也日趋凸显。全球范围内频频发生无人机扰航、走私、甚至恐怖袭击等事件，严重影响到社会公共安全和人们正常生产生活秩序。由于无人机具有“低、慢、小”的特点，这给无人机管控大大增加了难度，其中核心的技术难题在于有效预警、定位、跟踪和反制。当前无线电测向和雷达等传统反制技术手段都难以全面应对“黑飞”无人机的安全威胁，低空管制依然成为军地双方共同面临的一大难题，研究无人机反制技术装备在低空空域管理中的应用迫在眉睫。

一、无人机的特点及反制难点

  随着自主组网技术、任务动态调整技术、自动化技术及载荷小型化的快速发展，无人机增强了其态势感知能力和抗干扰能力，能够高效协同执行任务,灵活机动性高、抗毁伤能力强，此外无人机还具有操作简单、飞行速度低、体积小、成本低廉、可搭载载荷等特点，随着攻击目标、手段的复杂化以及大规模杀伤化，其不仅能够遂行目标探测侦察、协同破坏攻击等威胁任务，更具危害性。无人机通过搭载雷达、光电及红外传感器、拍摄载荷、通信中继载荷等,可对重点区域及敏感场所进行偷拍摄像和测绘拍照，获取保密信息。通过装载武器、有毒化学物质和爆炸物，进行火力攻击、恐怖袭击及自杀式打击，造成人员伤亡及目标摧毁。结合无人机特点及使用场景，综合分析总结无人机反制的难点如下：

1.机身体积小且材料偏向非金属，随着复合及隐身化技术材料的发展，造成探测发现、识别预警的难度增加。

2.无人机技术的获取门槛降低,造成恐怖分子利用其实施恐怖袭击的几率增大。

3.无人机攻击和防护的能力提升,灵活机动性高,造成处置难度增大。

4. 无人机搭载载荷的多样化发展，造成未来战争面临抵近侦察、电子干扰、火力引导、自杀式攻击等威胁。

二、无人机反制装备发展现状

1.国外发展现状

  随着无人机的广泛应用，世界各国纷纷开展无人机反制技术的研究与反制装备的研制，开发出不同技术、不同类型、不同平台的无人机反制装备。在实际运用中已发挥出优势，但反制技术还不成熟，有待于发展。如2022年3月15日，美国发布的《反无人机技术报告》中指出：反无人机技术成熟度受制于使用权限限制、技术能力有限以及有破坏关键通信系统的风险。技术能力有限体现在反无人机系统的打击或干扰有效距离有限，干扰或禁用距离仅在300m左右；存在破坏关键通信系统的风险，体现在测试、评估和开发的反无人机装备针对性并不完善,更适用于特殊环境,不适用于城市或机场附近等环境，可能会破坏合法和重要的通信系统，干扰通信后可能会造成无人机或其他设备坠落、爆炸,从而造成附带伤害及影响。

2.国内发展现状

  近年来，尽管国内无人机反制的技术手段及装备得到了较大发展，但在实际中反制装备及其相关技术仍难以满足需要，大多只适用于较简单的环境，适用于大范围、远距离等复杂环境下的技术手段还不够成熟。目前使用的无人机反制技术装备虽具备一定的侦测和反制能力，但都存在着互不兼容、信息孤岛等问题。监测数据信息无法共享、无法联网，仍停留在单兵被动防御阶段，失去了及时预警跟踪的机会窗口。利用无线电侦察手段，在城市电磁环境复杂的区域里设备无法正常工作；利用雷达侦察手段，对小型无人机、低空无人机侦测反制能力较差，地形也会影响雷达侦察效果。尽管当前无人机反制技术手段很多，但无论采用哪种手段都是这些技术的简单组合，难以对低空无人机进行有效侦测反制，互相干扰的情况还时有发生。如何解决这些反制技术难题？笔者将在下文阐述自己的想法。

三、无人机反制技术手段及自组网低空管控平台

  当前，无人机反制领域已有诸多基于不同原理的反制技术，根据其作用形式的不同进行分类，如图1所示。

  

1.探测跟踪技术

（1）雷达探测

  目前，雷达探测技术是最主要的发现方式,利用无人机机身对电磁波的反射原理进行侦测定位，但由于无人机的结构材料通常采用高复合新材料，其透波性强，普通雷达难以探测。其次是无人机体积较小，对应的雷达散射面积也较小，致使雷达难以探测到无人机，即便探测到可能也已经距离很近难以做出反应。再次是无人机产生的回波微弱与飞鸟等物体的特征相似，增加了雷达识别的难度。同时，由于无人机受低空及地面强杂波影响大，复杂环境下易造成电磁波遮挡，加大了雷达的探测难度，故雷达探测杂波抑制技术、雷达分布式组网技术的发展就显得十分重要。

（2）光电识别跟踪

  光电识别跟踪技术是利用可见光或红外传感器对目标反射或辐射的光波差异来探测识别无人机。鉴于无人机具有飞行高度低、速度慢、体积小的特点，现阶段对无人机的侦测多依赖于红外探测、光学成像方式，但仍存在技术局限性。

（3）无线电监测

  无线电监测技术是对侦察到的电磁信号进行监测并采集，通过对其飞控及图传信号频谱特征的分析,确定无人机机型及其特征，同时能够侦测定位到无人机的操作人员，是目前进行无人机探测、识别较为有效的方法之一。

（4）声音监测

  声音监测技术是利用高灵敏度的声音传感器，对无人机在飞行过程中产生的声音信号进行接收、侦测,将采集的声音信号同事先保存的无人机音频数据库进行匹配，实现识别无人机。现阶段的声波探测主要有音频指纹和声波阵列接收两种方式，这种技术局限性体现在由于无人机飞行过程中产生的声音以及慢速飞行时产生的空气噪声小，导致检测难度大。其次对数据库依赖性高，无法识别数据库未知的无人机，若在喧闹的环境下声波近乎无法探测，就算是可以进行侦测也要在距离较近的情况下才更具参考价值。

2.干扰阻断技术

（1）电磁干扰

  电磁干扰技术是通过发射射频信号,对无人机在飞行过程中产生的电磁波实施干扰，阻断无人机在飞行中的遥控指令回传，实现破坏甚至瘫痪其控制指挥能力的目的,从而迫使无人机自行降落或者受控返航。

  目前，现有的电磁干扰装备成本低、操作简单、系统携带方便,但局限性在于电磁干扰效果不稳定，特别是针对部分具有电磁波屏蔽性能和抗电磁干扰或使用非常规通信频段的机型，且此类反制装备对环境要求较高，在城市繁华区域容易严重影响正常使用的无线电信号。携带有毒物质或爆炸物的目标无人机危险系数极高，反制时首先需要关注现场态势,最好是通过远离人群来降低风险，再行处置。

（2）导航信号干扰

  导航信号干扰技术是利用信号发生器发出干扰无人机通信的电磁信号,导致无人机在飞行过程中无法依靠卫星导航，难以获得准确信息,实现对无人机的有效干扰。

  目前，对导航信号干扰的方式大致分为升空干扰、星载干扰及地面干扰。前两种方式的实现要求高、成本高，大多用于军用领域，而地面干扰因其操作灵活性高，可部署使用在不同的干扰任务中，其中车载式GPS干扰能够灵活架设、快速处置，是地面对抗的主要方式。

（3）声波干扰

  声波干扰主要通过设备发出与无人机陀螺仪频率一致的声波，使陀螺仪共振输出错误信号，达到干扰无人机稳定飞行的目的，最终使其无法正常完成飞行任务。

  声波干扰技术会对目标无人机造成降落、坠毁、悬停或空中盘旋,对于前两种响应模式,必须将安全问题放在首要考虑，若在人群密集区域或城市环境中,需要第一时间疏散地面人群并清理地面设施，针对无人机悬停盘旋空中的情况，可利用升空设备或网捕技术进行捕获。目前该技术仍处于理论研发阶段，而在声波传播过程中出现的衰减问题会是未来需要解决的技术问题。

3. 欺骗控制技术

（1）导航信号欺骗

  导航欺骗技术是通过对接收的无人机导航信号进行时间和多普勒调制给出虚假导航信息，使导航终端定位到欺骗信号设置的错误位置，实现对目标无人机的返航点及轨迹欺骗。

  无人机通常由专业操作人员或预编程序进行控制飞行。目前很多无人机同时具备手动控制功能和程序控制功能，可以灵活的根据任务要求进行选择及切换，对处于程序控制飞行状态的无人机，难以通过接收操作指令来实现欺骗控制。

（2）无线电信号劫持

  无线电信号劫持反制技术是通过对无人机的链路信号、通信协议进行解析，利用分析结果自主产生欺骗信号并注入到链路终端中，达到对无人机的控制。

  无线电信号劫持是目前国内无人机反制领域较为先进的一种技术，先进性更多体现在技术难度大、普适性差。随着科技的不断发展，无人机通信协议与加密算法也在不断升级进步，破解无人机通信协议的难度也逐渐增加。

4.毁伤捕获技术

（1）激光武器技术

  激光武器是利用定向发射的激光束,用于破坏无人机的机载电子设备及传感器或直接摧毁目标的反制技术。

  目前，激光武器系统价格高昂且配套系统比较复杂，在实际使用中，激光毁伤属于直接火力打击，故必须考虑击落无人机会造成的次生伤害。该技术装备不适用于人群密集的居民区域或城市环境，且会对目标无人机造成永久性损伤，无法通过其获取有用的情报信息。

（2）微波武器技术

  微波武器技术是通过定向辐射电磁波,即在短时间内形成能量高度集中、功率高并有方向性的微波射束，进入无人机机载设备内部对电子元件实施物理破坏，使其失效或失能，从而实现对目标无人机的损伤。

（3）火炮和防空导弹

  火炮和防空导弹技术属于传统的防空模式，是常用的打击无人机的方式。针对飞行重量大、飞行高度高的无人机可以采用该技术手段对其进行摧毁。随着无人机技术不断发展升级,现代防空系统也在过去防空系统基础上扩展了精确制导、电子干扰等技术,具备了目标探测、跟踪制导的能力。

（4）网捕

  网捕技术是通过缠绕无人机的旋翼来捕获无人机并将其带离任务区域，对可能携带危险物品的无人机带到安全位置进行无附带损伤的安全处置。由于无人机本身成本相对较低，若对方采用多批次、分散化的方式就会增大防御方的防控处置压力,从而造成作战成本上升以及高饱和的防空通道。

  综上所述，不同的侦测设备在面对不同构型、不同材质甚至是对于无线电静默飞行的无人机进行侦测的过程中都存在着一定的缺陷，这其中最为重要的就是雷达对超低空飞行目标和频谱探测对无线电静默目标探测的问题。笔者认为，现阶段较为理想的方案就是雷达+TDOA或者雷达+AOA进行组网，俗称“鸡尾酒、组合拳”疗法，应用中已达到很好的探测效果。我们进行过相关的测试，在雷达+TDOA系统应用中，可以有效的保证对3公里范围内的飞行目标进行侦测。而AOA更好的应用方式就是在雷达探测到无人机后，利用无线电测向的原理去找飞手。实际操作中需要采用技术手段将这些反制技术装备有效结合到一起，构建一个指挥网去串并联指挥这些装备协同工作。对重点防范目标，建立低空周界安全防御系统和空中电子围栏报警系统就是不错的选择。以一款自组网无人机低空管控平台举例，适用于各种场合环境，在市区内管控，推出了低成本的网格化监测系统；在郊区，推出了兼顾有人通航飞机的低空监测体系，该系统解决了对无人机低空预警探测与协同反制问题。在低空空域利用雷达、无线电侦测、卫星定位等技术，将不同种类的无人机反制装备连接在一起，形成无人机管控组网。每个反制装备都在指挥中心的指挥下充分发挥自身效能，从单打独斗模式进化到协同作战模式，达到了反制的目标，构建了一个低空空域无人机安全防御体系。

四、无人机反制技术在低空空域管理中的发展趋势

  根据国家空管委规划，低空空域管理改革试点省份建立一个低空空域协同运行中心，逐步搭建中国的空中交通监管系统。鉴于此要求，加强低空管制主要突出“审、侦、监、控、扰、毁、罚”七个环节，从大的方面来讲就是管理、控制。管理主要体现在法规制度，对于“低、慢、小”无人机管理，主要突出“管”要做到“空域限定、设备注册、持证操作、监控有力”。控制主要突出“控”就是使用技术层手段，利用技术手段采取黑白名单区分以及探测、感知、规避、拒止、取证等一系列安全措施。

1.构建法规体系，为无人机低空管制提供法律保障

  目前，我国无人机管理还存在很多的问题及风险，包括国家对无人机安全管理的法律法规不健全、监管主体不明确。当务之急，要从国家层面进行立法，将无人机的管理纳入低空空域安全管控体制中，明确无人机的空域使用范围、界限，确定无人机在低空空域的合法身份。建立完善低空空域无人机安全管理体制机制，明确职责分工，齐抓共管，协调配合，各负其责，进一步完善中央空管委、军航、民航、公安部、工信部等管理职能部门间的协同管理机制。

2.加强技术研究，发挥无人机反制技术装备作用

  无人机反制是一个非常复杂的系统工程，世界各国对无人机的反制手段多种多样，但是哪种手段最有效、最可靠尚无定论。探测跟踪技术、干扰阻断技术、欺骗控制技术、毁伤捕获技术四个类别对无人机反制的关键技术手段范围、精度各不相同，难以避免会出现虚警、漏警的情况，特别是在复杂的城市环境中,反制装备的设计应充分考虑各探测手段的特性，灵活采用频谱扫描、雷达、光电、无人机管控网络、人工智能等多方式协同探测，从而建立多侦测方式相结合的全天候、全方位探测系统，大大提高无人机目标的发现概率，有效应对日趋严峻的无人机防控问题。

3.践行军民融合，致力军地协同一体化低空监控体系建设

  随着空中交通领域通航和无人机应用巨大扩展，特别是“低慢小”无人机的大规模使用，给国家安全和地区稳定带来了巨大的威胁。当前，我国周边敌对力量多，低空空防安全压力巨大。为降低低空空情漏警或误判，严控低空空域开放成为军方的“最优”策略，但此项对策无法根本上提升对低空突防入侵目标的探测发现与跟踪监视能力，国家空防安全短板仍然存在。

  为了满足我国低空空域开放的需要，必须建立一个以低成本、高可靠性通信数据融合中心为基础的低空空域监控体系，协同一体化低空监控体系可覆盖全国重要城市、敏感区域、边境地带、航路以至于我国大部分地区。通过与飞行计划、气象网络、地理信息系统、民航通信系统的信息、低空管制系统交换共享，可以发展出创新型的服务体系，能够提供飞行冲突探测，低高度告警，限制区侵入告警，机上商务办公、导航等飞行服务。